วงจรรวมหรือไอซี (Integrated Circuit, IC) และไอซีออปแอมบ์( OP-AMP )

1. วงจรรวมหรือไอซี(Integrated Circuit, IC) และไอซีออปแอมบ์(OP-AMP )

2. วงจรรวมหรือไอซี(Integrated Circuit, IC) • วงจรรวมหรือไอซี(Integrated Circuit, IC) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งรวบรวมอุปกรณ์ต่างๆอย่างเช่นทรานซิสเตอร์ไดโอดตัวต้านทานลงบนชิพ(chip) เล็กๆของซิลิกอนซึ่งอุปกรณ์ทั้งหลายเหล่านี้จะต่อถึงกันด้วยลวดอลูมิเนียม(บางครั้งเป็นทองคำ) โดยในไอซีนี้อาจประกอบด้วยอุปกรณ์เพียงไม่กี่ชิ้นจนถึงหลายร้อยหลายพันชิ้นไอซีเหล่านี้ได้ถูกสร้างเป็นของเล่นของใช้เช่นวีดีโอเกมนาฬิกาดิจิตอลตลอดจนชิ้นส่วนของเครื่องคอมพิวเตอร์และผลิตภัณฑ์อื่นๆที่มีความซับซ้อน

3. Resistor Diode Transistor

5. ชนิดของไอซี • วงจรไอซีจัดเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ ได้ 2 กลุ่มคือ • 1.Analog ICหรือLinear IC • 2.ดิจิตอลไอซี(Digital IC) หรือLogic IC เป็นไอซีที่ตอบสนองหรือกำเนิดระดับสัญญาณเพียงแค่2ระดับคือระดับลอจิกสูงและระดับลอจิกต่ำไอซีพวกนี้เป็นจำพวกไมโครโพรเซสเซอร์(Microprocessor) หน่วยความจำ(Memory) ซึ่งมีใช้ในไมโครโปรเซสเซอร์และอื่นๆ

6. เวลา IC แบบ Analog เวลา IC แบบ Digital ถังและการดูขาไอซี ไอซีส่วนใหญ่จะมีตัวถังเป็นแบบขาคู่วางขนาน(Dual IN-line package: DIP) นอกจากนี้อาจมีตัวถังประเภทอื่นๆเช่นตัวถังโลหะเป็นหมวกปีก(TO-5) เป็นต้นไอซีส่วนใหญ่จะมีหลายขาเช่น14 ขาหรือมากกว่าแต่ก็มีบ้างที่มีเพื่อ2 ถึง3 ขาคล้ายไดโอดหรือทรานซิสเตอร์วิธีการดูขาไอซีให้ดูจากรอยบากซึ่งจะอยู่ที่มุมของตัวไอซีให้นับขาที่อยู่ใต้รอยบากเป็นขาที่1 และขาถัดมาเป็นขาที่2,3 ไปเรื่อยๆตามทิศทางทวนเข็มนาฬิกาดังรูปข้างล่าง

8. V+ Vin+ + Vout Vin– – V- ไอซีออปแอมบ์(OP-AMP ) • ไอซีออปแอมบ์ เป็นอีกวงจรหนึ่งที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายทั้งในรูปแบบของวงจรขยายสัญญาณ วงจรเปรียบเทียบสัญญาณ โดยต่ออุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติมอีกไม่กี่ชิ้น ก็สามารถทำงานได้แล้ว สัญลักษณ์ของOP-AMP Vin+ = Non-inverting Amplifier Vin– = Inverting Amplifier +V, -V = แหล่งจ่ายไฟฟ้า

9. หลักการพื้นฐานของ Op-Amp ออปแอมป์เป็นอุการณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีอัตราการขยายและอินพิแดนซ์อินพุต Zi หรือ Ri สูงมาก และมีอินพิแดนซ์เอาร์พุต Zo หรือ Ro ต่ำมาก ถ้าจ่ายสัญญาณอินพุตให้กับขั้วบวกของออปแอมป์ จะได้สัญญาณเอาร์พุตมีมุมที่อินเฟสกับสัญญาณอินพุต แต่ถ้าจ่ายสัญญาณอินพุตให้กับขั้วลบของออปแอมป์ จะได้สัญญาณเอาร์พุตมีมุมที่ต่างเฟสกับสัญญาณอินพุต 180 องศา หรือมุมตรงกันข้าม

10. 555time SN741

11. USING A 555 TIMER IC: USING A 741 OP AMP IC: TWO SIDETONE CIRCUITS FOR QRP RIGS

12. คุณลักษณะของOP-AMP ในอุดมคติ(Ideal Op-Amp) • 1.อัตราขยายของOp-Amp แบบวงจรรอบเปิด(Open Loop Gain) มีค่าสูงมากจนเป็นอนันต์AVOL = infinity • 2.Zinมีค่าสูงมากจนถือได้ว่าเป็นinfinity • 3.Zoutมีค่าต่ำมากจนถือได้ว่าเป็น0 • 4.อัตราขยายของOp-Amp ไม่ขึ้นกับความถี่ • 5.เมื่อVin = 0จะได้Voutเป็น0ด้วย

13. จากคุณสมบัติดังกล่าวมาแล้วมีผลสืบเนื่องคือIin = 0เนื่องด้วยZinสูงมากความต่างศักย์ระหว่างขั้วinput ทั้งสองของOp-Amp เป็น0เนื่องจากIinและยังให้ค่าZ outมีค่าต่ำมากจนประมาณได้ว่าZout = 0

14. แหล่งจ่ายไฟสำหรับOP-Amp ส่วนใหญ่ต้องการแหล่งจ่ายไฟสองชุดบวกและลบชนิดสมมาตรอย่างไรก็ตามอาจดัดแปลงแหล่งจ่ายไฟชุดเดียวให้เทียบเท่าแหล่งจ่ายไฟ 2 ชุดได้เช่นกัน

15. การใช้Op-Amp ในวงจรขยายสัญญาณ 1.   วงจรBUFFER หรือVOLTAGE FOLLOWER อัตราการขยายวงจรชิดนี้มีค่าประมาณ1 นั่นคือAV = Vout/Vin = 1 Vout = Vin

16. 2.วงจรขยายสัญญาณแบบกลับเฟส(Inverter Amplifier) ความต่างศักย์ระหว่างVin+และVin- =0 ดังนั้นศักดาไฟฟ้าที่ขาVin- = 0กระแสย่านRi และRfมีค่าi AV = - = - เพราะฉะนั้นAV = -

17. 3.วงจรขยายสัญญาณแบบไม่กลับเฟส(Non-inverting Amplifier) จากรูปกระแสไฟฟ้าไหลผ่านRiและRfมีค่าi เท่ากันดังนั้น Vin = iRi Vout = i(Ri +Rf) AV = i(Ri +Rf)/iRi AV = Ri +Rf/Ri หรือ…AV = 1+(Rf/Ri)

18. ตำแหน่งของขาOp-Amp บางชนิด 1.  1. แบบขาเดี่ยว8ขา 2.   ไอซีตัวเดี่ยว14ขา 3.   ตัวถังแบบOp-Amp คู่