หน่วยที่ 4 พัฒนาการการกระจายอ านาจและการปกครองท้องถิ่นไทย¸«น่วยที่
หน่วยที่ 1 สมการเชิงเส้น¸«น่วยที่-1... ·...
Transcript of หน่วยที่ 1 สมการเชิงเส้น¸«น่วยที่-1... ·...
1
แบบทดสอบกอนเรยน
หนวยท0 1 สมการเชงเสน
จงเลอกคาตอบท/ถกท/สดเพยงขอเดยว
1. จากสมการ , มคาเทาใด
ก. 4 ข. 2
ค. 3 ง. 1
2. จากสมการ , มคาเทาใด
ก. 5/2 ข. 2/5
ค. 3/5 ง. 5/3
3. จากสมการ , มคาเทาใด
ก. 5/13 ข. 6/5
ค. 5/11 ง. 5/9
4. จากสมการ จงหาคา ……
ก. ข.
ค. ง.
5. จากสมการ เม/อตองการใหแอมมเตอรตวนFวดกระแสเตมสเกลได
จงหาคาความตานทานชFนท กาหนดให
ก. ข.
ค. ง.
6. จงหาคาความถ/ออสซลเลเตอร ของวงจร Wien bridge Oscillator กาหนดให
และ
ก. 8.846 kHz ข. 88.46 Hz
ค. 884.6 kHz ง. 884.6 Hz
7. จากวงจร Phase shift Oscillator ในรปท/ 1.2 (ข) จงหาคา R ท/ทาใหวงจรกาเนดคา เปน
กาหนดให
ก. ข.
ค. ง.
53a2 =- a
321
2b3
=+ b
413x
2x3
=-+ x
sh
mmsh I
RIR = =mI
shm
sh
RRI× sh
msh
RRI
m
shsh
RRI
sh
msh )1(RRI +
( )mm
msh R
IIIR-
= mA100
kΩ2,mA100,A50 mm === RIµI
W500.1 W0005.1
W005.10 W505.1
)f( O
F001.0,kΩ18 2121 µCCRR ====2121
O π21f
CCRR=
Of
Hz500 F1.0 µC =
W150 W300,1
W130 W500,1
2
8. วงจร Low-pass Filter มคา ถา จงหา
ก. 15.9 kHz ข. 1590 Hz
ค. 159 Hz ง. 159 kHz
9. วงจร High-pass Filter มคา ถา จงหาคา
ก. ข.
ค. ง.
10. วงจรขยายแบบไมกลบเฟส จงออกแบบใหวงจรมอตราการขยายเปน 101 เทา เม/อกาหนดให
กาหนดให จงหาคา
ก. ข.
ค. ง.
CRπ21fC = F10,Ω100 µCR == Cf
Hz500,7fC = F10 µC = R
W46.42 W23.21
W3.212 W123,2
W= k11R1
21RRAV += 2R
Wk120 Wk130
Wk110 Wk100
3
หนวยท0 1 สมการเชงเสนหนวยท0 1 สมการเชงเสน
สาระสาคญ
สมการเชงเสนเปนเคร/องมอและส/งจาเปนท/ใชในการศกษาวชาชพชางอตสาหกรรม การแก
สมการ หรอการหาคาตอบท/ตองการ จะใชคณสมบตหลายๆขอรวมกน เชน สมบตสมมาตร สมบต
ถายทอด สมบตการบวก สมบตการคณ
การประยกตหรอนาไปใชในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส เชน การออกแบบคานวณวงจร
แอมปมเตอร วงจรกาเนดความถ/ วงจรกรองสญญาณ วงจรขยายสญญาณ เปนตน
เน>อหาสาระ
1.1 สมการเชงเสน
1.2 การประยกตสมการเชงเสนในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส
จดประสงคการเรยนร
จดประสงคท0วไป เพ/อใหมความรและเขาใจในเร/อง :
1.1 สมการเชงเสน
1.2 การประยกตสมการเชงเสนในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส
จดประสงคเชงพฤตกรรม หลงจากเรยนจบหนวยเรยนนFแลว ผเรยนควรมความสามารถดงนF
1.1 แกสมการเชงเสน ได
1.2 นาวธการแกสมการเชงเสนไปใชในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส ได
4
หนวยท0 1 สมการเชงเสน
สมการเปนวธแกปญหาทางคณตศาสตรท/สาคญและใชกนมากแทบทกสาขาอาชพ การ
แกปญหาทางคณตศาสตร สวนมากจะตองใชความรเร/องสมการชวยในการแกปญหาเสมอ ดงนFน
การศกษาในเร/องสมการจงมความสาคญเปนอยางย/งท/จะตองมความรความเขาใจ และนาไปใชไดอยาง
ถกตองและชานาญ ผท/ทาไดเชนนFจะเปนผท/ประสบผลสาเรจในการศกษาวชาชพชางอตสาหกรรม
1.1 สมการเชงเสน
นยาม สมการเปนประโยคท/แสดงการเทากนของจานวนใดๆโดยมสญลกษณ บอกการ
เทากน ของปรมาณท/แสดงอยทางซาย และทางขวา ตวอยางของสมการเลขคณต
สมการขางบนนF เรยกวา สมการเลขคณต เพราะวา มเฉพาะตวเลข แตสาหรบในการศกษา
วชาชพชางอตสาหกรรม หรอในสาขาอ/นๆ สมการสวนมากจะมตวอกษร ผสมอยกบตวเลข ซ/ ง
ตวอกษรท/วานF เปนไดทFง ตวแปร และ คาคงท/ เรยกสมการท/มทF งตวเลขและตวอกษรผสมกน นF วา
สมการพชคณต
ตวอยางสมการพชคณต เชน
1.1.1 การแกสมการเชงเสน
การแกสมการ คอ การหาคาตอบของสมการ วธหาคาตอบทาไดโดยใชคณสมบตของการเทากน
ในการหาคาตอบ ไดแก สมบตสมมาตร สมบตถายทอด สมบตการบวก และสมบตการคณ
1.1.1.1 สมบตสมมาตร
วธการเขยนแสดงการเทากนของจานวนสองจานวน ทาไดสองแบบ เชน
1. หรอ
2. หรอ
3. หรอ
4. หรอ
การเขยนแสดงการเทากนขางตนเปนไปตามสมบตสมมาตร ซ/งกลาววา
ถา แลว เม/อ และ แทนจานวนใดๆ
=
18292)63( =´=´+
2fN811sin -=q
5x = x5 =
zyx =+ yxz +=
6x2 = x26 =
1x23x -=+ 3x1x2 +=-
ba = ab = a b
5
1.1.1.2 สมบตถายทอด
การใชสมบตของการเทากน เพ/อใหไดขอสรป เชน
1. ถา และ แลวจะสรปไดวา
2. ถา และ แลวจะสรปไดวา
3. ถา และ แลวจะสรปไดวา
4. ถา และ แลวจะสรปไดวา
การใชสมบตของการเทากนขางตนเปนไปตามสมบตถายทอด ซ/งกลาววา
ถา และ แลว เม/อ และ แทนจานวนใดๆ
1.1.1.3 สมบตการบวก
ถามจานวนสองจานวนท/เทากน เม/อนาจานวนอกจานวนหน/งมาบวกเขากบแตละจานวนท/
เทากนแลว ผลลพธจะเทากน เชน
1. ถา แลว
2. ถา แลว
3. ถา แลว
4. ถา แลว เม/อ แทนจานวนใดๆ
การใชสมบตของการเทากนขางตนเปนไปตามสมบตการบวก ซ/งกลาววา
ถา แลว เม/อ และ แทนจานวนใดๆ
หรอ ถา แลว เม/อ และ แทนจานวนใดๆ
1.1.1.4 สมบตการคณ
ถามจานวนสองจานวนท/เทากน เม/อนาจานวนอกจานวนหน/ งมาคณกบแตละจานวนท/
เทากนแลว ผลลพธ จะเทากน เชน
1. ถา แลว
2. ถา แลว
3. ถา แลว
4. ถา และ แลว
ba = 7b = 7a =
ayx =+ 5a = 5yx =+
xyB = Axy = AB =
yx = zy = zx =
ba = cb = ca = b,a c
1243 =´ ( ) 512543 +=+´
2b = 525b +=+
95y =+ ( ) ( ) ( )5955y -+=-++
yx = zyzx +=+ z
ba = cbca +=+ b,a c
ba = cbca -=- b,a c
ba = b2a2 =
nm = xnxm =
yx = y31x
31
-=-
cba= 0b ¹ bca =
6
การใชสมบตของการเทากนขางตนเปนไปตามสมบตการคณ ซ/งกลาววา
ถา แลว เม/อ และ แทนจานวนใดๆ
จานวนท/นามาคณกบจานวนสองจานวนท/เทากนนFน อาจเปนจานวนเตมหรอเศษสวนกได เชน
ถา แลว หรอ
และ ถา แลว หรอ
น/นคอ ถา แลว เม/อ และ แทนจานวนใดๆ ท/
ตวอยางท0 1.1 จงแกสมการ
วธทา นา 10 มาบวกเขาทFงสองขางของสมการ
จะได
หรอ .....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา a ดวย 37 ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
ตวอยางท0 1.2 จงแกสมการ
วธทา นา มาลบออกทFงสองขาง
จะได
นา 3 มาลบออกทFงสองขาง
จะได
.....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
ba = cbca = b,a c
ba = b21a
21
=2b
2a=
0c,ba ¹= bc1a
c1
´=´cb
ca=
ba =cb
ca= b,a c 0c ¹
2512a =-
12251212a +=+-
37a =
2512a =-
251237 =-
2525 =
1y33y2 -=+
y3
y31y3y33y2 --=-+
13y -=+-
3133y --=-+-
4y -=-
\ 4y =
4y = 1y33y2 -=+
( ) ( ) 143342 -=+
11238 -=+
1111 =
7
ตวอยางท0 1.3 จงแกสมการ
วธทา นา 2 คณทFงสองขางของสมการ
จะได
.....................ตอบ
ตรวจสอบ แทน x ดวย – 24 ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
ตวอยางท0 1.4 จงแกสมการ
วธทา นา – 5 มาหารออกทFงสองขางของสมการ
จะได
หรอ .....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา h ดวย ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
ตวอยางท0 1.5 จงแกสมการ
วธทา นา 1.5 มาหารออกทFงสองขางของสมการ
จะได
.....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
122x
-=
( ) 21222x
´-=´
\ 24x -=
122x
-=
12224
-=-
1212 -=-
28h5 =-
528
5h5
-=
--
528h-
=
528-
28h5 =-
285285 =÷
øö
çèæ-
-
2828 =
5.7y5.1 -=
5.15.7
5.1y5.1 -=
\ 5y -=
5y -= 5.7y5.1 -=
( ) 5.755.1 -=-
5.75.7 -=-
8
ตวอยางท0 1.6 จงแกสมการ
วธทา นา มาลบออกทFงสองขาง
จะได
นา คณทFงสองขางจะได
.....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
ตวอยางท0 1.7 จงแกสมการ
วธทา นา มาลบออกทFงสองขางของสมการ
จะได
.....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา x ดวย 3 ลงในสมการ
จะได
เปนสมการท/เปนจรง
232y3 -=+
32
322
32
32y3 --=-+
38y3 -
=
31
÷øö
çèæ´
-=÷
øö
çèæ
31
38
31y3
\98y -
=
98y -
= 232y3 -=+
232
983 -=+÷÷ø
öççè
æ -
232
38
-=+-
2328
-=+-
236
-=-
22 -=-
27
21x =+
21
21
27
21
21x -=-+
\ 326
217x ==
-=
27
21x =+
27
213 =+
27
216=
+
27
27=
9
ตวอยางท0 1.8 จงแกสมการ
วธทา นา 6 คณเขากบสมการขางบน ; ; 6 เปน ครน.
นา 3 หารทFงสองขาง .....................ตอบ
ตรวจสอบ แทนคา ลงในสมการ
จะได
หรอ เปนสมการท/เปนจรง
ตวอยางท0 1.9 จงหาคาของ จากสมการ
วธทา นา คณทFงสองขาง
นา หารทFงสองขาง
นา ลบออกทFงสองขาง
.....................ตอบ
ตวอยางท0 1.10 จงหาคา จากสมการ
วธทา นา ซ/งเปน ค.ร.น. ของสมการคณตลอดสมการ จะได
.....................ตอบ
67y
61y
32
=-
667y
61
326 ´=÷
øö
çèæ -´
7y)14( =-
7y3 =
\37y =
37y =
67y
61y
32
=-
67
37
61
37
32
=÷øö
çèæ-÷
øö
çèæ
67
187
914
=-
67
18728=
-
67
1821
=67
67=
rrR
EI+
=
( )rR + ( ) ( )rRrR
ErRI ++
=+
( ) ErRI =+
I ( )IE
IrRI
=+
IErR =+
R RIERrR -=-+
RIEr -=\
2R21T
111RRR
+=
21T RRR
2
21T
1
21T
T
21T
RRRR
RRRR
RRRR
+=
1T2T21 RRRRRR +=
T1T221 RRRRRR =-
( ) T1T12 RRRRR =-
\ ( )T1
T12 RR
RRR-
=
10
เลขยกกาลง
กอนท/จะเรยนหวขอเร/อง การประยกตในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส นFนจะตองทบทวน
พFนฐานท/จาเปนเสยกอน คอ เร/องเลขยกกาลง
จานวนท/มปรมาณมากๆ หรอนอยๆ สามารถท/จะเขยนแทนดวยเลขยกกาลงได เพ/อความ
สะดวกและลดความผดพลาดจากการอานหรอเขยน ตวอยางเชน กระแสไฟฟาเทากบ 0.000001 A
สามารถเขยนแทนดวยเลขยกกาลงได คอ กระแสไฟฟาเทากบ การคณหารเลขยกกาลงกทา
ไดงายและสะดวก โดยใชคณสมบตของเลขยกกาลง คอ การคณทาไดโดย นากาลงมาบวกกน การหาร
โดยนากาลงมาลบกน
ตวอยางท0 1.11 จงทาใหเปนผลสาเรจ
วธทา
....................ตอบ
ตวอยางท0 1.12 กาหนดใหประจไฟฟาปรมาณ (1 คลอมบ) ประกอบดวยอเลกตรอนจานวน
ตว ถาอเลกตรอนจานวน 1,000 ลานตว จะมประจไฟฟาเทาใด
วธทา อเลกตรอนจานวน ตวมประจไฟฟา
ดงนFน อเลกตรอนจานวน 1,000 ลานตวจะมประจไฟฟาเปน
.....................ตอบ
A101 6-´
)2000()0005.0()0002.0()001.0(
)102()105()102()101(
)2000()0005.0()0002.0()001.0(
34
43
´´´´
= -
--
)34(
))4(3(
10)25(10)21(
+-
-+-
´´´´
=
)1(
)7(
10)10(10)2(
-
-
´´
=
))1(7(102.0 ---´=)6(102.0 -´=
C11810242.6 ´
1810242.6 ´ C1
618 10000,1
10242.61
´´´-
=Q
6318 10101
10242.61
´´´´-
=Q
C10602.1 10-´=
Q\ C1602.0 n=
11
+ ImR
shR
-mI
shI
1.2 การประยกตในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส
ในการคานวณหรอการออกแบบวงจรอเลกทรอนกสตางๆ จาเปนตองใชความรและวธการของ
สมการเชงเสน ดงเชน การออกแบบวงจรกรองสญญาณ วงจรกาเนดสญญาณ วงจรขยายออปแอมป
วงจรเคร/องมอวด เปนตน กอนท/จะเขาเร/อง การประยกตในสาขาวชาชางอเลกทรอนกส นFนจะตอง
ทบทวนพFนฐานท/จาเปนเสยกอน คอ เร/องเลขยกกาลง
จานวนท/มปรมาณมากๆ หรอนอยๆ สามารถท/จะเขยนแทนดวยเลขยกกาลงได เพ/อความ
สะดวกและลดความผดพลาดจากการอานหรอเขยน ตวอยางเชน กระแสไฟฟาเทากบ 0.000001 A
สามารถเขยนแทนดวยเลขยกกาลงได คอ กระแสไฟฟาเทากบ การคณหารเลขยกกาลงกทา
ไดงายและสะดวก โดยใชคณสมบตของเลขยกกาลง คอ การคณทาไดโดย นากาลงมาบวกกน การหาร
โดยนากาลงมาลบกน
ตวอยางท/ 1.
1.2.1 วงจรแอมมเตอร
แอมมเตอรเปนเคร/องมอท/ใชวดกระแสไฟฟาท/ไหลผานวงจร โดยอาศยหลกการทางานของ
เคร/องวดชนดคอยลหมน และมตวตานทานตอขนานกบสวนท/เปนมฟว/งคอยล ดงรปท/ 1.1
รปท/ 1.1 วงจรแอมมเตอร
เม/อ คอ ความตานทานของคอยลหมน
คอ ความตานทานชFนท
คอ กระแสไฟฟาท/ไหลผานมฟว/งคอยลซ/งทาใหเขมเบ/ยงเบนเตมสเกล
คอ กระแสไฟฟาท/ไหลผานตวตานทานชFนท
คอ กระแสไฟฟาทFงหมดท/ไหลเขาสแอมมเตอร
จากรปท/ 1.1 นาหลกทฤษฎวงจรไฟฟามาใชวเคราะห จะพบวาแรงดนตกครอม และ
จะเทากนเพราะเปนวงจรขนาน ดงนFน และ
ดงนFนคาความตานทานชFนทจะเปน
หรอ
หรอ
A101 6-´
mR
shR
mI
shI
I
mR
shR shm VRVR = shshmm RIRI =
sh
shsh I
VR =
sh
mmsh I
RIR =
( )mm
msh R
IIIR-
=
12
+
-
R
C+
-
OV1R 1C
R R
C CiR
fR
2R
3R4R
2C
ccV+
eeV-
eeV-
ccV+
ตวอยางท0 1.13 จากวงจรในรปท/ 1.1 ถามฟว/งคอยลมกระแสไฟฟาเตมสเกลเปน และคา
ความตานทานภายในเปน จงหาคาความตานทานชFนท เม/อตองการใหแอมมเตอรตวนF วด
กระแสเตมสเกลได
วธทา จากสมการ
เม/อ
แทนคาลงในสมการ
.....................ตอบ
1.2.2 วงจรกาเนดความถ0 (Oscillator Circuit) วงจรกาเนดความถ/มหลายชนดดวยกน เชน
วงจร Wien bridge Oscillator วงจร Phase shift Oscillator วงจร Colplit Oscillator เปนตน ตวอยาง
วงจรกาเนดความถ/ แสดงในรปท/ 1.2
(ก) Wien bridge Oscillator (ข) Phase shift Oscillator
รปท/ 1.2 วงจร Oscillator
รปท/ 1.2 (ก) แสดงวงจร Wien bridge Oscillator ซ/งคาความถ/ท/วงจรกาเนดออกมาคานวณ
หรอออกแบบได จาก สมการ สวนในรปท/ 1.2 (ข) เปนวงจร Phase shift
Oscillator และคาความถ/ท/วงจรกาเนดออกมาคานวณหรอออกแบบได จาก สมการ
เม/อ คอคาความถ/ท/วงจรกาเนดออกมา มหนวยเปน เฮรต (Hz)
R คอคาความตานทาน มหนวยเปน โอหม
C คอคาความจไฟฟา มหนวยเปน ฟารด (F)
A50µ
Wk2
mA1
( )mm
msh R
IIIR-
=
kΩ2,mA1,A50 mm === RIµI
( ) ( )( )Ω102A1050A101
A1050 363
6
sh ´´-´
´= --
-
R
( )kΩ2A950A50µµ
=
shR\ W= 26.105
2121O π2
1fCCRR
=
6π21fO RC
=
Of
( )W
13
+
-inV
OVR
C
+
-inV
OV
R
C
eeV- eeV-
ccV+ccV+
ตวอยางท0 1.15 จากวงจรในรปท/ 1.2 (ข) จงหาคาความถ/ออสซลเลเตอร ของวงจร Wien
bridge Oscillator ถา
วธทา จากสมการ
เม/อ
ดงนFน
.....................ตอบ
1.2.3 วงจรกรองสญญาณ (Filter Circuit) วงจรกรองสญญาณมหลายชนดตามลกษณะการใชงาน
เชน High Pass Filter, Low Pass Filter, Band Pass Filter เปนตน ตวอยางวงจรกรองสญญาณ
แสดงในรปท/ 1.3
(ก) High Pass Filter (ข) Low Pass Filter
รปท/ 1.3 วงจรกรองสญญาณ
รปท/ 1.3 แสดงวงจรกรองสญญาณ รปท/ 1.3 (ก) เปนวงจร High Pass Filter และรปท/ 1.3 (ข)
เปนวงจร Low Pass Filter คาความถ/คทออฟของทFงสองวงจรนF มคาเทากน คอ
เม/อ คอคาความถ/คทออฟของวงจรกรองสญญาณ
ความแตกตางกนของทFง 2 วงจรนF คอลกษณะการตอวงจร และกราฟแสดงลกษณะสมบต ดง
แสดงในรปท/ 1.4
)f( O
F001.0,kΩ100,kΩ300,kΩ27 214321 µCCRRRR ======
2121O π2
1fCCRR
=
F001.0,kΩ27 2121 µCCRR ====
11O π2
1fCR
=
)10001.0()1027(28.61f 63O -´´
=
Of\ Hz5897=
RCπ21fC =
Cf
14
fcf
0
Vout0.707Vout
fcf0
Vout0.707Vout
LPF HPF
Band Pass
Band Stop
Band Stop
Band Pass
Volt Volt
(ก) ผลตอบสนองของ Low Pass Filter (ข) ผลตอบสนองของ High Pass Filter
รปท/ 1.4 แสดงคณลกษณะผลตอบสนองทางความถ/ของวงจรกรองสญญาณ
ตวอยางท0 1.16 จากวงจรในรปท/ 1.3 (ก) จงหาคาความถ/คทออฟ ของวงจร ถา
และ C = 0.1
วธทา จากสมการ
แทนคา R และ C :
.....................ตอบ
ตวอยางท0 1.17 จากวงจรในรปท/ 1.3 (ข) จงออกแบบวงจร High Pass Filter ถาตองการความถ/คทออฟ
เปน กาหนดให
วธทา จากสมการ
แทนคาตางๆ ลงในสตร
.....................ตอบ
)f( C kΩ10=R
Fµ
RCπ21fC =
( )( )63C 101.0101028.61f -´´´
=
( )( )3C 10128.61f -´
=
\ ( ) Hz15928.6101f
3
C =´
=
)f( C Hz000,10 F1.0 µ=C
RCπ21fC =
( ) ( )6101.028.61000,10 -´
=R
( )( )6101.028.61000,10 -´
=R
( )( )( )000,10101.028.61
6-´=R
\ ( ) Ω15928.6101 3
=´
=R
15
+
-
inV
OV
+
-inVOV
21 // RRRcomp =
1R eeV- eeV-
ccV+ccV+
2R
1R
2R
1.2.4 วงจรขยายออปแอมป
วงจรขยาย(Amplifier) ท/ใชออปแอมปสามารถใชงานไดอยางกวางขวาง เพราะวาไอซออป
แอมปถกออกแบบมาอยางด ใชงานไดหลากหลาย เปนท/นยมในวงการอเลกทรอนกสท/วไปและใน
งานอตสาหกรรม ในหนวยนFจะกลาวถงวงจรขยายพFนฐาน แสดงในรปท/ 1.4
(ก) วงจรขยายแบบกลบเฟส (ข) วงจรขยายแบบไมกลบเฟส
รปท/ 1.5 วงจรขยายพFนฐานของออปแอมป
อตราการขยายแรงดน ของวงจรขยายท/วไปกคอ อตราสวนแรงดนภาคเอาตพต ตอ
แรงดนภาคอนพต สรปเปนสมการ ไดดงนF
สาหรบวงจรขยายแบบกลบเฟส อตราการขยายแรงดน เปนดงนF
; เคร/องหมายลบ หมายถงกลบเฟส
หรอ
สวนวงจรขยายแบบไมกลบเฟสอตราการขยายแรงดน เปน ดงนF
หรอ
ตวอยางท0 1.18 จากวงจรในรปท/ 1.5 (ก) จงหาคาแรงดนเอาตพต และอตราการขยายแรงดน
ถา และ แรงดนอนพต
วธทา จากสมการ
ยายขางสมการหา ;
และ
( )VA
in
oV V
VA =
in
oV V
VA -=
1
2
RRAV -=
in
oV V
VA =
1
21RRAV +=
)( OV ( )VAkΩ010,k10 21 =W= RR mV50=inV
1
2
RR
VV
Ain
oV -=-=
oV ino VRRV ´-=1
2
mV50kΩ10kΩ100
´-= mV500-=
1
2
RRAV -=
16
แทนคา และ ;
และอตราการขยาย .....................ตอบ
สรปสาระสาคญ
การแกสมการเชงเสน จะใชคณสมบตของการเทากนในการหาคาตอบ เชน สมบตสมมาตร
สมบตถายทอด สมบตการบวก และสมบตการคณ การนาเอาการแกสมการเชงเสนไปใชในสาขาวชา
ชางอเลกทรอนกส เชน การหาคาพารามเตอรและการออกแบบในวงจรอเลกทรอนกส เชน วงจร
กรองสญญาณ วงจรกาเนดความถ/ วงจรขยายตางๆ เปนตน
1R 2R 10k10k100
1
2 -WW
-=-=RRAV
\ mV500-=oV 10-=VA
17
แบบฝกหด
หนวยท0 1 สมการเชงเสน
จงแกสมการตอไปนF พรอมทFงแสดงวธตรวจสอบคาตอบดวย
1. ตอบ
2. ตอบ
3. ตอบ
4. ตอบ
5. ตอบ
6. ตอบ
7. ตอบ
8. ตอบ
9. ตอบ
10. ตอบ
11. จากสมการ จงหา ตอบ
12. จากรปท/ 1.1 ถามฟว/งคอยลมกระแสไฟฟาเตมสเกลเปน และคาความตานทานภายในเปน
จงหาคาความตานทานชFนท เม/อตองการใหแอมมเตอรตวนFวดกระแสเตมสเกลได
ตอบ
13. จากวงจรในรปท/ 1.1 ถาตองการนาแอมมเตอรตวนFไปวดกระแสไฟฟาไดสงสดเปน 20 mA
จงหาคาความตานทานชFนท ตอบ
14. จากวงจร Wien bridge Oscillator ในรปท/ 1.2 (ก) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดใหคาตวเกบประจ ตอบ
15. จากวงจร Phase shift Oscillator ในรปท/ 1.2 (ข) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดให ,
ตอบ
16. วงจร Wien bridge Oscillator ในรปท/ 1.2 (ก) ถา
จงหาคา ตอบ
294y5 =+ 5y =
9.05.0x2.0 =+ 2x =
( ) 15.06.0y5.0 =+ 3.0y -=
8x3210 -= 27x =
y25.015.20 += 78y =
31
5x3
3x4
=- 11/5x =
53
3x
51
3x2
+=+ 5/6x =
21
3a3a2 +=- 10/21a =
101
5m
52
3m
+=- 4/15m =
x2124x
523 -=- 13/20x =
( )mm
msh R
IIIR-
= I ÷÷ø
öççè
æ+=
sh
mm 1 R
RII
A50µ
Wk2 mA10
W05.10
W5
Of
Hz000,5
F001.021 µCC == kΩ3221 == RR
Of
Hz200 F1.0 µC = 121 29,10 RRRR ==
W==W= k5.942,kΩ5.32,k25.3 21 RRR
,kΩ1521 == RR F01.021 µCC ==
Of Hz061,1
18
17. จากวงจร Low Pass Filter ในรปท/ 1.3 (ข) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดใหใชคาตวเกบประจ ตอบ
18. จากวงจร High Pass Filter ในรปท/ 1.3 (ก) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดใหใชคาตวเกบประจ ตอบ
19. จากวงจรขยายแบบกลบเฟสในรปท/ 1.5 (ก) จงหาคาแรงดนเอาตพต และอตราการขยาย
แรงดน ถา และ แรงดนอนพต
ตอบ และ
20. จากวงจรขยายแบบไมกลบเฟสในรปท/ 1.5 (ข) จงออกแบบใหวงจรมอตราการขยายเปน 48 เทา
เม/อกาหนดให และหาคาแรงดนเอาตพต เม/อแรงดนอนพต
ตอบ
Cf Hz500
F1.0 µC = Ω418,3=R
Cf Hz200,1
F01.0 µC = Ω270,13=R
)( oV
( )VA kΩ010,k1 21 =W= RR mV10=inV
mV1000=oV 100-=VA
W= k11R mV35=inV
V68.1,kΩ472 == oVR
19
แบบทดสอบหลงเรยน
หนวยท0 1 สมการเชงเสน
จงเลอกคาตอบท/ถกท/สดเพยงขอเดยว
1. จากสมการ , มคาเทาใด
ก. 2 ข. 4
ค. 3 ง. 1
2. จากสมการ , มคาเทาใด
ก. 5/3 ข. 2/5
ค. 3/5 ง. 5/2
3. จากสมการ , มคาเทาใด
ก. 5/11 ข. 6/5
ค. 5/13 ง. 5/9
4. จากสมการ จงหาคา ……
ก. ข.
ค. ง.
5. จากสมการ เม/อตองการใหแอมมเตอรตวนFวดกระแสเตมสเกลได
จงหาคาความตานทานชFนท กาหนดให
ก. ข.
ค. ง.
6. จงหาคาความถ/ออสซลเลเตอร ของวงจร Wien bridge Oscillator กาหนดให
และ
ก. 884.6 kHz ข. 8.846 Hz
ค. 88.46 kHz ง. 884.6 Hz
7. จากวงจร Phase shift Oscillator ในรปท/ 1.2 (ข) จงหาคา R ท/ทาใหวงจรกาเนดคา เปน
กาหนดให
ก. ข.
ค. ง.
53a2 =- a
321
2b3
=+ b
413x
2x3
=-+ x
sh
mmsh I
RIR = =mI
shm
sh
RRI× m
shsh
RRI
sh
msh
RRI
sh
msh )1(RRI +
( )mm
msh R
IIIR-
= mA100
kΩ2,mA100,A50 mm === RIµI
W500.1 W005.10
W0005.1 W505.1
)f( O
F001.0,kΩ18 2121 µCCRR ====2121
O π21f
CCRR=
Of
Hz500 F1.0 µC =
W150 W130
W300,1 W500,1
20
8. วงจร Low-pass Filter มคา ถา จงหา
ก. 15.9 kHz ข. 1590 Hz
ค. 159 kHz ง. 159 Hz
9. วงจร High-pass Filter มคา ถา จงหาคา
ก. ข.
ค. ง.
10. วงจรขยายแบบไมกลบเฟส จงออกแบบใหวงจรมอตราการขยายเปน 101 เทา เม/อกาหนดให
กาหนดให จงหาคา
ก. ข.
ค. ง.
CRπ21fC = F10,Ω100 µCR == Cf
Hz500,7fC = F10 µC = R
W23.21 W46.42
W3.212 W123,2
W= k11R1
21RRAV += 2R
Wk120 Wk100
Wk110 Wk130
21
เอกสารอางอง
กตพล ชตสกล. (2540). ทฤษฎและตวอยางโจทยคณตศาสตรพ>นฐาน สาหรบไฟฟาและอเลกทรอนกส.
กรงเทพฯ : แมคกรอ-ฮล อนเตอรเนช/นแนล เอนเตอรไพรส, องค.
นภทร วจนเทพนทร. (2550). การประมวลผลสญญาณดวย ออปแอมปและลเนยรไอซ. กรงเทพฯ :
บรษท สกายบกส จากด.
มงคล ทองสงคราม. (2534). ทฤษฎเคร0องวดไฟฟา. กรงเทพฯ : บรษท รามาการพมพ จากด.
มนตร ศรปรชญานนท , ธนศกดg อรณไพร. (2558). ออปแอมปและลเนยรไอซ. กรงเทพฯ : บรษท ซ
เอดยเคช/น จากด(มหาชน).
สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2550). คณตศาสตร เลม 2 กลมสาระการเรยนร
พFนฐาน ชFนมธยมศกษาปท/ 1. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว.
สภาภรณ แกวศกดา. (2548). อเลกทรอนกส 1. พมพครF งท/ 9. กรงเทพฯ : สานกพมพ
มหาวทยาลยรามคาแหง.
Kenneth Hardy. Linear Algebra For Engineers and Scientists. Pearson Prentice-Hall. Upper
Saddle River. New Jersey, 2005.
Robert Boylestad Louis Nashelsky . Electronic Devices and Circuit Theory. 7th. Ed.
Englewood Cliffs, New Jersey. Prentice-Hall, Inc. 1996.
22
ภาคผนวก
- เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน
- เฉลยแบบฝกหดทายหนวย
23
เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนและหลงเรยน
เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน
1. ก 2. ง 3. ค 4. ค 5. ข 6. ก 7. ข 8. ค 9. ข 10. ง
เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน
1. ข 2. ก 3. ก 4. ข 5. ค 6. ข 7. ค 8. ง 9. ก 10. ข
24
เฉลยแบบฝกหด
หนวยท0 1 สมการเชงเสน
จงแกสมการตอไปนF พรอมทFงวธตรวจสอบคาตอบดวย
1. …………………(1)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (1) ;
เปนสมการท/เปนจรง
2. …………………(2)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (2) ;
เปนสมการท/เปนจรง
3. …………………(3)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (3) ;
เปนสมการท/เปนจรง
4. …………………(4)
.....................ตอบ
2945 =+y
429445 -=-+y
255 =y
\ 5525
==y
5=y
294)5(5 =+
9.05.0x2.0 =+
5.09.05.05.02.0 -=-+x
4.02.0 =x
\ 2=x
2=x
9.05.0)2(2.0 =+
1512m -=-
12151212m +-=+-
\ 3m -=
3m -=
15123 -=--
8x3210 -=
88x32810 +-=+
x3218 =
÷øö
çèæ=´23x
32
2318
\ 27x =
25
แทนคา ลงในสมการ (4) ;
เปนสมการท/เปนจรง
5. …………………(5)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (5) ;
เปนสมการท/เปนจรง
6. …………………(6)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (6) ;
เปนสมการท/เปนจรง
7. …………………(7)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (7) ;
เปนสมการท/เปนจรง
27x =
8)27(3210 -=
y25.015.20 +=
1y25.0115.20 -+=-
y25.05.19 =
\ 78y =
78y =
)78(25.015.20 +=
31
5x3
3x4
=-
153115
5x3
3x4
´=´÷øö
çèæ -
5x9x20 =-
\ 11/5x =
11/5x =
31
5)11/5(3
3)11/5(4
=-
31
3311
113
3320
==-
53
3x
51
3x2
+=+
3x
51
53
3x
3x
51
51
3x2
--+=--+
51
53
3x
3x2
-=-
513
3xx2 -=
-
52
3x=
\56x =
5/6x =
53
3)5/6(
51
3)5/6(2
+=+
53
52
51
54
+=+
26
8. …………………(8)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (8) ;
เปนสมการท/เปนจรง
9. …………………(9)
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (9) ;
เปนสมการท/เปนจรง
21
3a3a2 +=-
3a3
21
3a
3a33a2 -++=-+-
321
3aa2 +=-
261
3aa6 +=
-
27
3a5=
\1021
53
27a =´=
10/21a =
21
31021
310212 +
÷øö
çèæ
=-÷øö
çèæ
21
30213
1042
+=-
301521
103042 +
=-
3036
1012
=
101
5m
52
3m
+=-
5m
52
101
5m
5m
52
52
3m
-++=-+-
52
101
5m
3m
+=-
1041
15m3m5 +
=-
105
15m2
=
\415
215
105m =´=
4/15m =
101
5)4/15(
52
3)4/15(
+=-
101
2015
52
1215
+=-
20215
602475 +
=-
2017
6051
=
27
10. …………………(10)
นา 10 คณ :
.....................ตอบ
แทนคา ลงในสมการ (10) ;
เปนสมการท/เปนจรง
11. จากสมการ จงหา
วธทา จากสมการ
หรอ .....................ตอบ
x2124x
523 -=-
x2124
5x17
-=-
2x4x
212
2x44
5x17
++-=++-
422x
5x17
+=+
60x5x34 =+
60x39 =
\3960x =
39/60x =
÷øö
çèæ-=-÷
øö
çèæ
3960
2124
3960
517
786024
1951020
-=-
7860156
1957801020 -
=-
7896
195240
=
( )mm
msh R
IIIR-
= I
( )mm
msh R
IIIR-
=
( ) mmshm RIRII =-
( )sh
mmm RRIII =-
msh
mm IRRII +=\
÷÷ø
öççè
æ+=
sh
mm 1 R
RII
28
12. จากรปท/ 1.1 ถามฟว/งคอยลมกระแสไฟฟาเตมสเกลเปน และคาความตานทานภายในเปน
จงหาคาความตานทานชFนท เม/อตองการใหแอมมเตอรตวนFวดกระแสเตมสเกลได
วธทา จากสมการ
เม/อ
แทนคาลงในสมการ
.....................ตอบ
13. จากวงจรในรปท/ 1.1 ถาตองการนาแอมมเตอรตวนFไปวดกระแสไฟฟาไดสงสดเปน 20 mA
จงหาคาความตานทานชFนท
วธทา จากสมการ
เม/อ
แทนคาลงในสมการ
.....................ตอบ
14. จากวงจร Wien bridge Oscillator ในรปท/ 1.2 (ก) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดใหคาตวเกบประจ
วธทา จาก สมการ
เม/อ โดยให
ดงนFน
ดงนFนใช .....................ตอบ
A50µ
Wk2 mA10
( )mm
msh R
IIIR-
=
kΩ2,mA10,A50 mm === RIµI
( ) ( )( )Ω102A1050A1010
A1050 363
6
sh ´´-´
´= --
-
R
( )kΩ2A950,9A50µ
µ=
shR\ W= 05.10
( )mm
msh R
IIIR-
=
kΩ2,mA20,A50 mm === RIµI
( ) ( )( )Ω102A1050A1020
A1050 363
6
sh ´´-´
´= --
-
R
( )kΩ2mA95.19A50 µ
=
shR\ W= 01.5
Of Hz000,5
F001.021 µCC ==
2121O π2
1fCCRR
=
F001.021 µCC == 21 RR =
11π21000,5CR
=
)10001.0()105(28.61
631 -´´=R
W= 847,311R
kΩ3221 == RR
29
15. จากวงจร Phase shift Oscillator ในรปท/ 1.2 (ข) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดให ,
วธทา จาก สมการ
แทนคา :
แทนคา :
ผลการออกแบบ ได และ .....................ตอบ
16. วงจร Wien bridge Oscillator ในรปท/ 1.2 (ก) ถา
จงหาคา
วธทา จาก สมการ
แทนคา R และ C :
.....................ตอบ
17. จากวงจร Low Pass Filter ในรปท/ 1.3 (ข) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดใหใชคาตวเกบประจ
วธทา จาก สมการ
แทนคา และ C :
ดงนFนใชคา .....................ตอบ
Of Hz200
F1.0 µC = 121 29,10 RRRR ==
RCRC065.0
6π21fO ==
Of RC065.0200 =
F1.0 µC =F)101.0(
065.0200 6-´=R
)F101.0(Hz200065.0
6-´=\ R
W= k25.3R
W== k5.32101 RR
W== k5.94229 12 RR
W= k25.3R W= k5.321R W= k5.9422R
,kΩ1521 == RR F01.021 µCC ==
Of
11O π2
1fCR
=
)F1001.0()1015(28.61f 63O -´´W´´
=
)F01.0(1528.6101f
3
O ´W´´
=
Hz061,1fO =\
Cf Hz500
F1.0 µC =
RCπ21fC =
Cf ( )( )6101.028.61500 -´´
=R
( )( )( )6101.050028.61
-´=R
( ) W=´
= 418,33140101 6
R
30
18. จากวงจร High Pass Filter ในรปท/ 1.3 (ก) จงออกแบบวงจรใหมคา เปน
กาหนดใหใชคาตวเกบประจ
วธทา จาก สมการ
แทนคา และ C :
.....................ตอบ
19. จากวงจรขยายแบบกลบเฟสในรปท/ 1.5 (ก) จงหาคาแรงดนเอาตพต และอตราการขยาย
แรงดน ถา และ แรงดนอนพต
วธทา จากสมการ
เม/อ และ แรงดนอนพต
และ
และอตราการขยาย .....................ตอบ
20. จากวงจรขยายแบบไมกลบเฟสในรปท/ 1.5 (ข) จงออกแบบใหวงจรมอตราการขยายเปน 48 เทา
(หาคา ) เม/อกาหนดให และหาคาแรงดนเอาตพต เม/อแรงดนอนพต
วธทา จากสมการ
เม/อ และ แรงดนอนพต
แทนคา ลงในสมการ
จะได
Cf Hz200,1
F01.0 µC =
RCπ21fC =
Cf ( )( )F101.028.61Hz200,1 6-´´
=R
( )( )F101.028.61)Hz200,1( 6-´
=R
( ) ( )F101.0Hz)200,1(28.61
6-´=R
W=W´
=\ 270,1336.75101 6
R
)( oV
( )VA kΩ010,k1 21 =W= RR mV10=inV
1
2
RR
VV
Ain
oV -=-=
kΩ010,k1 21 =W= RR mV10=inV
100k1k100
-=WW
-=\ VA
ino VRRV ´-=1
2
mV10kΩ1kΩ100
´-=
mV000,1-=
\ mV000,1-=oV 100-=VA
2R W= k11R mV35in =V
1
2
in1RR
VVA o
V +==
W= k11R mV35in =V
48=VA1
21RRAV +=
W+=k1
148 2R
W=
k147 2R
31
และ
และตวตานทาน .....................ตอบ
W=W=\ k47k1)47(2R
in1
21 VRRVo ´÷÷ø
öççè
æ+=
mV35k1k471 ´÷÷
ø
öççè
æWW
+=
mV680,1=
\ mV680,1=oV W= k472R