1. ให้นักศึกษาใช้โปรแกรม ......ใบงานท 2...

ใบงานท 2 โปรแกรมคานวณคาความตานทาน ตวเกบประจ ตวเหนยวนา วชาออกแบบวงจรอเลกทรอนกส

1. ใหนกศกษาใชโปรแกรมสาเรจรป โปรแกรมชวยคานวณ IC 555


2. ใหนกศกษาใชโปรแกรมสาเรจรป เชนโปรแกรมคานวณอปกรณอเลกทรอนกส เชน R L C

ตวอยางโปรแกรม


ตวตานทาน (Resistor)

ตวตานทาน (Resistor) เปนอปกรณทใชในการตานทานการไหล

ของกระแสไฟฟา นยมนามาประกอบในวงจรทางดานไฟฟา

อเลกทรอนกสทวไป ตวอยางเชนวงจรเครองรบวทย, โทรทศน

,เครองขยายเสยง ฯลฯ เปนตน ตวตานทานทตออยในวงจรไฟฟา

ทาหนาทลดแรงดน และจากดการไหลของกระแสไฟฟาในวงจร

ตวตานทานมรปแบบและขนาดแตกตางกนตามลกษณะของการ

ใชงาน นอกจากนยงแบงออกเปนชนดคาคงทและชนดปรบคาได


ตวตานทาน (Resistor) เปนอปกรณทใชในการตานทานการ

ไหลของกระแสไฟฟา เพอทาใหกระแสและแรงดนภายในวงจร

ไดขนาดตามทตองการ เนองจากอปกรณทางดานอเลกทรอนกส

แตละตวถกออกแบบใหใชแรงดนและกระแสทแตกตางกน

ดงนนตวตานทานจงเปนอปกรณทมบทบาทและใชกนมากใน

งานดานไฟฟาอเลกทรอนกส เชน วทย, โทรทศน, คอมพวเตอร,

เครองขยายเสยง ตลอดจนเครองมอเครองใชทางดานไฟฟา

อเลกทรอนกส ฯลฯ เปนตน สญลกษณของตวตานทาน ทใชใน

การเขยนวงจรมอยหลายแบบดงแสดงในรปท 2.1

ชนดของตวตานทาน

ตวตานทานทผลตออกมาในปจจบนมมากมายหลายชนด ใน

กรณทแบงโดยยดเอาคาความ

ตานทานเปนหลกจะแบงออกไดเปน 3 ชนดคอ


ตวตานทานแบบคาคงท (Fixed Resistor)

ตวตานทานแบบปรบคาได (Adjustable Resistor)

ตวตานทานแบบเปลยนคาได (Variable Resistor)

ตวตานทานแบบคาคงท (Fixed Resistor)

ตวตานทานชนดคาคงทมหลายประเภท ในหนงสอเลมนจะขอ

กลาวประเภททมความนยม ในการนามาประกอบใชในวงจร

ทางดานอเลกทรอนกสโดยทวไป ดงน

ตวตานทานชนดคารบอนผสม (Carbon Composition)

ตวตานทานแบบฟลมโลหะ ( Metal Film)

ตวตานทานแบบฟลมคารบอน ( Carbon Film)

ตวตานทานแบบไวรวาวด (Wire Wound)

ตวตานทานแบบแผนฟลมหนา ( Thick Film Network)

ตวตานทานแบบแผนฟลมบาง ( Thin Film Network)

ตวตานทานชนดคารบอนผสม (Carbon Composition)

เปนตวตานทานทนยมใชกนแพรหลายมาก มราคา

ถก โครงสรางทามาจากวสดทมคณสมบตเปนตวตานทาน ผสม

กนระหวางผงคารบอนและผงของฉนวน อตราสวนผสมของ

วสดทงสองชนดน จะทาใหคาความตานทานมคามากนอย


เปลยนแปลงไดตามตองการ บรเวณปลายทงสองดานของตว

ตานทานตอดวยลวดตวนา บรเวณดานนอกของตวตานทานจะ

ฉาบดวยฉนวน

ตวตานทานแบบฟลมโลหะ (Metal Film)

ตวตานทานแบบฟลมโลหะทามาจากแผนฟลมบางของแกว

และโลหะหลอมเขาดวยกนแลวนาไปเคลอบทเซรามค ทาเปนรป

ทรงกระบอก แลวตดแผนฟลมทเคลอบออกใหไดคาความ

ตานทานตามทตองการ ขนตอนสดทายจะทาการเคลอบดวยสาร

อปอกซ (Epoxy) ตวตานทานชนดนมคาความผดพลาดบวกลบ

0.1 % ถงประมาณ บวกลบ 2% ซงถอวามคาความผดพลาดนอย

มาก นอกจากนยงทนตอการเปลยนแปลงอณหภมจากภายนอก

ไดด สญญาณรบกวนนอยเมอเทยบกบตวตานทานชนดอน ๆ


ตวตานทานแบบฟลมคารบอน (Carbon Film)

ตวตานทานแบบฟลมคารบอน เปนตวตานทานแบบคาคงท

โดยการฉาบผงคารบอน ลงบนแทงเซรามคซงเปนฉนวน

หลงจากททาการเคลอบแลว จะตดฟลมเปนวงแหวนเหมอน

เกลยวนอต ในกรณทเคลอบฟลมคารบอนในปรมาณนอย จะทา

ใหไดคาความตานทานสง แตถาเพมฟลมคารบอนในปรมาณมาก

ขน จะทาใหไดคาความตานทานตา ตวตานทานแบบฟลมโลหะม

คาความผดพลาด บวกลบ 5% ถงบวกลบ 20% ทนกาลงวตต

ตงแต 1/8 วตตถง 2 วตต มคาความตานทานตงแต 1 โอหม ถง

100 เมกกะโอหม


ตวตานทานแบบไวรวาวด (Wire Wound)

โครงสรางของตวตานทานแบบนเกดจากการใชลวดพนลงบน

เสนลวดแกนเซรามค หลงจากนนตอลวดตวนาดานหวและทาย

ของเสนลวดทพน สวนคาความตานทานขนอยกบวสด ทใชทา

เปนลวดตวนา ขนาดเสนผาศนยกลางของแกนเซรามคและความ

ยาวของลวดตวนา ขนตอนสดทายจะเคลอบดวยสารประเภท

เซรามค บรเวณรอบนอกอกครงหนง คาความตานทานของตว

ตานทานแบบน จะมคาตาเพราะตองการใหมกระแสไหลไดสง

ทนความรอนไดด สามารถระบายความรอนโดยใชอากาศถายเท


ตวตานทานแบบแผนฟลมหนา (Thick Film Network)

โครงสรางของตวตานทานแบบนทามาจากแผนฟลมหนา ม

รปแบบแตกตางกนขนอยกบการใชงาน ในรปท 2.6 แสดงตว

ตานทานแบบแผนฟลมหนาประเภทไรขา (Chip Resistor) ตว

ตานทานแบบนตองใชเทคโนโลย SMT (Surface Mount

Technology) ในการผลต มอตราทนกาลงประมาณ 0.063 วตต

ถง 500 วตต คาความคลาดเคลอนบวกลบ 1 % ถง บวกลบ 5 %

(จากหนงสอ Farnell II-Semi Conductor and Passines หนา 294-

310 )


ตวตานทานแบบแผนฟลมบาง (Thin Film Network)

โครงสรางของตวตานทานแบบนทามาจากแผนฟลมบาง ม

ลกษณะรปรางเหมอนกบตวไอซ (Integreate Circuit) ใช

เทคโนโลย SMT (Surface Mount Technology) ในการผลต

เชนเดยวกบตวตานทานแบบแผนฟลมหนา โดยสวนใหญจะมขา

ทงหมด 16 ขา การใชงานตองบดกรเขากบแผนลายวงจร อตรา

ทนกาลง 50 มลลวตต มคาความคลาดเคลอนบวกลบ 0.1 % และ

อตราทนกาลง 100 มลลวตต จะมคาความคลาดเคลอนบวกลบ 5

% ทแรงดนไฟฟาสงสดไมเกน 50 VDC


ตวตานทานแบบปรบคาได

โครงสรางของตวตานทานแบบนมลกษณะคลายกบแบบไวร

วาวด แตโดยสวนใหญบรเวณลวดตวนา จะไมเคลอบดวยสาร

เซรามคและมชองวางทาใหมองเหนเสนลวดตวนา เพอทาการลด

เขมขดคอมตวตานทาน โดยจะมขาปรบใหสมผสเขากบจดใดจด

หนง บนเสนลวดของความตานทาน ตวตานทานแบบนสวนใหญ

มคาความตานทานตา แตอตราทนกาลงวตตสง การปรบคาความ

ตานทานคาใดคาหนง สามารถกระทาไดในชวงของความ

ตานทานตวนน ๆ เหมาะกบงาน ทตองการเปลยนแปลงความ

ตานทานเสมอ ๆ


ตวตานทานแบบเปลยนคาได

ตวตานทานแบบเปลยนคาได (Variable Resistor) โครงสราง

ภายในทามาจากคารบอน เซรามค หรอพลาสตกตวนา ใชในงาน

ทตองการเปลยนคาความตานทานบอย ๆ เชนในเครองรบวทย,

โทรทศน เพอปรบลดหรอเพมเสยง, ปรบลดหรอเพมแสงใน

วงจรหรไฟ มอยหลายแบบขนอยกบวตถประสงคของการใชงาน

เชนโพเทนชโอมเตอร (Potentiometer) หรอพอต (Pot)สาหรบ

ชนด

ทมแกนเลอนคาความตานทาน หรอแบบทมแกนหมนเปลยนคา

ความตานทานคอโวลลม (Volume) เพมหรอลดเสยงมหลายแบบ

ใหเลอกคอ 1 ชน, 2 ชน และ 3 ชน เปนตน สวนอกแบบหนงเปน

แบบทไมมแกนปรบโดยทวไปจะเรยกวา โวลลมเกอกมา หรอ

ทมพอต (Trimpot)


ตวตานทานแบบเปลยนคาไดน สามารถแบงออกเปน 2 ชนด

ดวยกนคอโพเทนชโอมเตอร(Potentiometer) และเซนเซอรรซ

สเตอร (Sensor Resistor)

โพเทนชโอมเตอร (Potentiometer)

โพเทนชโอมเตอรหรอพอต (Pot) คอตวตานทานทเปลยนคา

ไดในวงจรตาง ๆ โครงสรางสวนใหญจะใชวสดประเภท

คารบอน ผสมกบเซรามคและเรซนวางบนฉนวน สวนแกนหมน

ขา กลางใชโลหะทมการยดหยนตวไดด โดยทวไปจะเรยกวาโว

ลลมหรอ VR (Variable Resistor) มหลายแบบทนยมใชใน

ปจจบนคอแบบ A , B และ C


จากรปท 2.10 (ก) จะเหนวาโพเทนชโอมเตอรม 3 ขา ขาท 1

และ 2 จะมคาคงทสวนขาท 3 เปลยนแปลงขนลงตามทตองการ

สวนรโอสตาทนนจะม 2 ขา ตามรปท 2.10 (ข) แตในกรณท

ตองการตอโพเทนชโอมเตอรใหเปนรโอสตาทกทาไดโดยการตอ

ขาท 3 เขากบขาท 2 กจะกลายเปนรโอสตาทตามรปท 2.10 ค

สวนรปท 2.10 ง. แสดงโครงสรางทว ๆ ไปของโพเทนชโอม

เตอร

อกชนดหนงคอจาพวกฟลมคารบอนใชวธการฉาบหรอพน

ฟลมคารบอนลงในสารทมโครงสรางแบบเฟโนลค (Phenolic)

สวนแกนหมนจะใชโลหะประเภททใชทาสปรงเชนเดยวกน

ตวอยางเชน VR 100 KA หมายความวา การเปลยนแปลงคาความ

ตานทาน ตอการหมนในลกษณะของลอกการทม (Logarithmic)

หรอแบบลอกคอเมอหมนคาความตานทานจะคอย ๆ เปลยนคา

พอถงระดบกลางคาความตานทานจะเปลยนแปลงอยางรวดเรว


นยมใชเปนโวลลมเรงความดงของเสยง สวนแบบ B นนคาความ

ตานทานจะเปลยนไปในลกษณะแบบลเนย (Linear) หรอเชงเสน

คอคาความตานทานเพมขนตามการหมนทเพมขน สวนมากนยม

ใชในวงจรชดควบคมความทมแหลมและวงจรแบงแรงดนไฟฟา

ตวตานทานแบบโพเทนชโอมเตอรอกประเภทหนงคอ ตว

ตานทานแบบปรบละเอยด(Trimmer Potentiometers) ตว

ตานทานแบบนสวนมากมกใชประกอบในวงจรประเภท

เครองมอวดและทดสอบ เพราะสามารถปรบหมน เพอตองการ


เปลยนคาความตานทานไดทละนอย และสามารถหมนได 15

รอบหรอมากกวา ซงเมอเทยบกบโพเทนชโอมเตอร แบบทใชใน

เครองรบวทยและเครองเสยง ซงจะหมนไดไมถง 1 รอบกจะทา

ใหคาความตานทานเปลยนแปลงอยางรวดเรว

ตวตานทานชนดพเศษ

ตวตานทานชนดพเศษ เปนตวตานทานทมคณสมบตและการ

ใชงานทแตกตางจากตวตานทานทว ๆ ไป เชนใชในการควบคม

อณหภม ใชเปนสวตชเปดปดไฟดวยแสง ฯลฯ เปนตน

แอลดอาร (LDR : Light Dependent Resistor)

LDR คอตวตานทานชนดทมความไวตอแสงมาก บางครง

เรยกวาตวตานทานแบบโฟโตคอนดคตฟเซล (Photoconductive


Cells) หรอโฟโตเซล โครงสรางภายในโดยทวไปจะทาดวยสาร

แคดเมยมซลไฟต (Cadmium Sulfide) หรอแคดเมยมเซลไนต

(Cadmium Selenide) มความเขมของแสงระหวาง 4,000 A. (Blue

Light) ถง 10,000 A. (Infrared) 1 A. เทากบ 1 x 10-10 M Light


เมอมแสงมาตกกระทบท LDR จะทาใหคาความตานทาน

ภายในตว LDR ลดลง จะลดลงมากหรอนอยขนอยกบแสงทตก

กระทบ ในกรณทไมมแสงหรออยในตาแหนงทมดคาความ


ตานทานภายในตว LDR จะมคาเพมมากขนตามรปท 2.16 การ

ทดสอบ LDR อยางงาย ๆ คอตอสายมเตอรเขากบ LDR ตงยาน

วดโอหม หาอปกรณใหแสงสวางเชนไฟฉายหรอหลอดไฟ โดย

ใหแสงตกกระทบทตว LDR ตรงดานหนา แลวสงเกตคาความ

ตานทานจากมเตอรจะมคาลดลง ถามอปกรณไปบงแสงทาให

มด คาความตานทานจะเพมขน

หนวยของความตานทาน

หนวยของความตานทานวดเปนหนวย “โอหม” เขยนแทน

ดวยอกษรกรกคอตว “โอเมกา” คาความตานทาน 1 โอหม

หมายถงการปอนแรงดนไฟฟาขนาด 1 โวลท ไหลผานตว

ตานทานแลวมกระแสไฟฟาไหลผาน 1 แอมแปร

การอานคาความตานทาน

คาความตานทานโดยสวนใหญจะใชรหสแถบสหรออาจจะ

พมพคาตดไวบนตวตานทาน ถาเปนการพมพคาตดไวบนตว


ตานทานมกจะเปนตวตานทานทมอตราทนกาลงวตตสง สวนตว

ตานทานทมอตราทนกาลงวตตต ามกจะใชรหสแถบส ทนยมใชม

4 แถบสและ 5 แถบส

การอานคารหสแถบส สาหรบผเรมตนศกษาอาจจะมปญหา

เรองของแถบสท 1 และแถบสท 4 วาแถบสใดคอแถบสเรมตน

ใหใชหลกในการพจารณาแถบสท 1,2 และ 3 จะมระยะหางของ


ชองไฟเทากน สวนแถบสท 4 จะมระยะหางของชองไฟมากกวา

เลกนอย

ตวอยางท 2.1 ตวตานทานมรหสแถบส สม แดง นาตาล และ

ทอง มความตานทานกโอหม ?

อานคารหสแถบสได 320 โอหม

ตวตานทานนมความตานทาน 320 โอหม คา

ผดพลาด 5 เปอรเซนต

ตวอยางท 2.2 ตวตานทานมรหสแถบส เขยว ดา สม และเงน ม

ความตานทานกโอหม ?


อานคารหสแถบสได 50,000 โอหม

ตวตานทานนมความตานทาน 50 กโลโอหม คา


ตวอยางท 2.3 ตวตานทานมรหสแถบส มวง แดง เขยว และ

นาตาล มความตานทานกโอหม ?


อานคารหสแถบสได 7,200,000 โอหม

ตวตานทานนมความตานทาน 7.2 เมกกะ

โอหม คาผดพลาด 1 เปอรเซนต

ตวอยางท 2.4 ตวตานทานมรหสแถบส เหลอง เทา แดง สม และ

นาตาลมความตานทานกโอหม ?


อานคารหสแถบสได 482,000 โอหม

ตวตานทานนมความตานทาน 482 กโลโอหม คา


ตวอยางท 2.5 ตวตานทานมรหสแถบส ขาว แดง ดา ดา และแดง

มความตานทานกโอหม ?


อานคารหสแถบสได 920 โอหม

ตวตานทานนมความตานทาน 920 โอหม คา


คาผดพลาดหมายถงความคลาดเคลอนจากความเปนจรง ตว

ตานทานทมคาผดพลาด 2 % หมายความวาความตานทาน 100

โอหม ถาวดดวยมลตมเตอรแลวอานคาไดตงแต 98 โอหม ถง

102 โอหมถอวาตวตานทานตวนนอยในสถานะปกตใชงานได

นอกจากนยงมตวตานทาน ประเภททพมพคาของความตานทาน

ไวบนตวตานทานซงในตารางท 2.1 และ 2.2 ไดเขยนเปนอกษร

ภาษาองกฤษเอาไว แตละตวมความหมายดงนคอ


จากรปท 4.13 จะมการพมพคาอตราทนกาลง, คาความ

ตานทาน และ คาผดพลาด จากในรปจะเหนวามการพมพอกษร

ภาษาองกฤษเปนตว J คอผดพลา 5 % และตว K คอผดพลาด 10

%

การตอวงจรตวตานทาน

การตอตวตานทานมอย 3 แบบคอ วงจรอนกรม, วงจรขนาน และ

วงจรผสม ในหนงสอเลมนไดเขยนรายละเอยดของการตอวงจร

ทง 3 แบบไวในเรองวงจรไฟฟาเบองตน เพราะฉะนนใหผเรยน

นาความรจากเรองวงจรไฟฟาเบองตน มาประยกตใชในหนวย

การเรยนน ใหเปนประโยชนตอการศกษาและทาความเขาใจ

ตอไป

1. ให้นักศึกษาใช้โปรแกรม ......ใบงานท 2...

Documents

Transcript of 1. ให้นักศึกษาใช้โปรแกรม ......ใบงานท 2...