1.8k likes | 4.51k Views
วิชาพัลส์เทคนิค 3105-2002. 2 หน่วยกิต เวลาเรียน 3 คาบ / สัปดาห์. ผู้สอน ครูทองคำ แก้วสุข. Download :www.krutongkam.com. จุดประสงค์รายวิชา. เพื่อให้สามารถวิเคราะห์รูปสัญญาณไฟฟ้าและวงจรพัลส์และสวิตชิง ในงานอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้สามารถปฏิบัติงานออกแบบวงจรพัลส์ได้ตามข้อกำหนด
E N D
วิชาพัลส์เทคนิค3105-2002 2 หน่วยกิต เวลาเรียน 3 คาบ / สัปดาห์ ผู้สอน ครูทองคำ แก้วสุข Download :www.krutongkam.com
จุดประสงค์รายวิชา • เพื่อให้สามารถวิเคราะห์รูปสัญญาณไฟฟ้าและวงจรพัลส์และสวิตชิง ในงานอิเล็กทรอนิกส์ • เพื่อให้สามารถปฏิบัติงานออกแบบวงจรพัลส์ได้ตามข้อกำหนด • เพื่อให้มีกิจนิสัยในการทำงานด้วยความประณีต รอบคอบและปลอดภัย ตระหนักถึงคุณภาพของงานและมีจริยธรรมในงานอาชีพ
คำอธิบายรายวิชา ศึกษาหลักการและปฏิบัติ การออกแบบวงจรและสร้างรูปสัญญาณไฟฟ้าแบบต่างๆ วงจรแปลงรูปสัญญาณ วงจรคลิปเปอร์ และแคลมเปอร์ วงจรลดทอนสัญญาณ วงจรอินทิเกรเตอร์ วงจรดิฟเฟอร์เรนชิเอเตอร์ วงจรสวิตช์ ชมิตต์ทริกเกอร์ วงจรมัลติไวเบรเตอร์ วงจรทริกเกอร์ วงจรสร้างสัญญาณไทม์เบส และการซิงค์โครไนซ์
การประเมินผล • กิจนิสัย 20% • ใบงาน 10% • งาน และการนำเสนองาน 20% • สอบ 3 ครั้ง 50%
ความหมายของสัญญาณพัลส์ความหมายของสัญญาณพัลส์ • คือสัญญาณทางไฟฟ้าที่ทุกสัญญาณ ยกเว้นสัญญาณซายด์
ฟังก์ชันและรูปคลื่น • ฟังก์ชัน (Function) หมายถึงปริมาณ 2 ปริมาณ โดยมีลักษณะที่ ปริมาณหนึ่งขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณหนึ่ง • รูปคลื่น (Waveform) หมายถึง สัญญาณทางไฟฟ้า ที่เกิดจาก การรวมตัวของฟังก์ชัน
f(t) f(t) (t) (t) ฟังก์ชัน • ฟังก์ชันขั้นบันได (Step Function) เป็นฟังก์ชันที่มีการเปลี่ยนแปลงของระดับสัญญาณจากระดับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกระดับแบบทันทีทันใด
f(t) f(t) (t) (t) ฟังก์ชัน • ฟังก์ชันลาดเอียง (Ramp Function) เป็นฟังก์ชันที่มีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงแบบเชิงเส้น เมื่อเทียบกับเวลา
f(t) f(t) (t) (t) ฟังก์ชัน • ฟังก์ชันเอ็กโพเนนเชียล (Exponential Function) เป็นฟังก์ชันที่มีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงแบบเอ็กโพเนนเชียล เมื่อเทียบกับเวลา
เมื่อมีการรวมตัวของฟังก์ชันเมื่อมีการรวมตัวของฟังก์ชัน ทำให้เกิดสัญญาณทางไฟฟ้าหรือรูปคลื่น
รูปคลื่น (Waveform) • รูปคลื่นสี่เหลี่ยม (Rectangular Waveform) เป็นรูปคลื่นที่เกิดจากการรวมตัวของฟังก์ชันขั้นบันได แบบบวกและลบรวมกัน E(Volt) E1 E2 (t) t2 t1 T Eav = (E1 . t1) + (E2 . t2) T
รูปคลื่น (Waveform) • รูปคลื่นสี่เหลี่ยม (Rectangular Waveform) E(Volt) E1 E2 (t) t1 t2 T Eav = (E1 . t1) + (E2 . t2) T
รูปคลื่น (Waveform) • รูปคลื่นสามเหลี่ยม (Triangular Waveform) เป็นรูปคลื่นที่เกิดจากการรวมตัวของฟังก์ชันลาดเอียง แบบบวกและลบรวมกัน E(Volt) E1 (t) t2 t1 T Eav = ((E1 / 2) . t1) T
รูปคลื่น (Waveform) • รูปคลื่นฟันเลื่อย (Sawtooth Waveform) เป็นรูปคลื่นที่เกิดจากการรวมตัวของฟังก์ชันลาดเอียง แบบบวกและฟังก์ชันขั้นบันไดแบบลบรวมกัน E(Volt) E1 (t) t1 T Eav = E1 2
รูปคลื่น (Waveform) • รูปคลื่นเอ็กโพเนนเชียล (Exponential Waveform) เป็นรูปคลื่นที่เกิดจากการรวมตัวของฟังก์ชันเอ็กโพเนนเชียล แบบบวกและฟังก์ชันเอ็กโพเนนเชียลแบบลบรวมกัน E(Volt) E1 (t) t1 T Eav = 1 (E1 . e (-t/RC) )dt T
ลักษณะคุณสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะคุณสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ * ในทาง อุดมคติ * ในทาง ปฏิบัติ
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ รูปคลื่นพัลส์ในทางอุดมคติ E(Volt) 10V (t)
แอมปลิจูดของพัลส์ (Pulse Amplitude) หมายถึงความสูงของสัญญาณพัลส์ ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep (t)
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep ขอบนำ (t) ขอบนำหน้าพัลส์ (Leading edge) หมายถึงขอบแรกของพัลส์ที่ปรากฏ
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep ขอบนำ (t) ขอบนำหน้าพัลส์ (Leading edge) หมายถึงขอบแรกของพัลส์ที่ปรากฏ
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep ขอบตาม (t) ขอบตามหลังพัลส์ (Trailling edge) หมายถึงขอบที่ 2 ของพัลส์ที่ปรากฏ
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep ขอบตาม (t) ขอบตามหลังพัลส์ (Trailling edge) หมายถึงขอบที่ 2 ของพัลส์ที่ปรากฏ
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep PW tp (t) ความกว้างของพัลส์ (Pulse Width) หมายถึงระยะเวลาตั้งแต่ขอบนำหน้าถึงขอบหลังของพัลล์ลูกเดียวกัน
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep SW trp (t) ช่วงไม่ปรากฏพัลส์ (Space Width) หมายถึงระยะเวลาตั้งแต่ขอบหลังของพัลล์ ถึงขอบนำหน้า ของพัลส์อีกลูก
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep tp trp (t) T = PRT คาบเวลาของพัลส์ (Time Period) หมายถึงช่วงเวลาตั้งแต่ขอบนำหน้า ของพัลส์ลูกหนึ่ง ถึงขอบนำหน้าของพัลส์ลูกถัดไป PRT = T = tp + trp (Sec)
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep tp trp (t) T = PRT ความถี่การซ้ำของพัลส์ (Pulse Repetition Frequency) หมายถึง จำนวนของพัลส์ที่ปรากฏใน 1 วินาที PRF = F = 1 (Hz) T
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep1 Ep2 tp trp (t) T = PRT ค่าแรงดันเฉลี่ยของพัลส์ (Average Voltage : Eav) หมายถึงอัตราส่วนระหว่างผลรวมของพื้นที่พัลส์ในช่วงเวลาซ้ำของพัลส์ต่อเวลาการซ้ำของพัลส์ Eav = (Ep1 . tp) + (Ep2 . trp) (Volt) T
ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ลักษณะสมบัติของรูปคลื่นพัลส์ E(Volt) Ep1 Ep2 tp trp (t) T = PRT ค่าดิวตี้ไซเคิล (Duty cycle ) หมายถึงอัตราส่วนระหว่างความกว้างของพัลส์ต่อเวลาการซ้ำของพัลส์ % Duty cycle = tp . 100 % (%) T
แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม แอมปลิจูดพัลส์ (Ep) = Ep = 10 Vp -Ep = -2.5 Vp Ep-p = 12.5 Vp-p
แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม ความกว้างพัลส์ (PW) = 4 Sec
แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม ช่วงไม่ปรากฏพัลส์ (SW) = 2 Sec
แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม เวลาการซ้ำของพัลส์ (PRT / T) = 6 Sec
1 = 1 = 0.167 Hz T 6 Sec แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม ความถี่การซ้ำของพัลส์ (PRF / F) =
tp . 100% = 4 Sec . 100% = 66.67 % T 6 Sec แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม % Duty cycle =
(E1 . Tp) + (E2 . Trp) = (10V . 4Sec) + (-2.5V . 2Sec) T 6 Sec = (40VSec) + (-5VSec) = 35VSec = 5.83V 6 Sec 6 Sec แบบทดสอบ E(Volt) 10 V (t = Sec) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 -2.5 V จากรูปให้ตอบคำถาม Eav =
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ E(Volt) 100% 90% 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ E(Volt) 100% 90% 50% 10% 0% PreShoot (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ OverShoot E(Volt) 100% 90% 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ tr Tr = Rise Time E(Volt) 100% 90% Leading edge 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ tf tf = Fall Time E(Volt) 100% 90% Trailing edge 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ tp E(Volt) 100% 90% Pulse width PW 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ trp E(Volt) 100% 90% Space width SW 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ trp tp T = tp+trp E(Volt) 100% 90% PW SW 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ E(Volt) Amplitude 100% 90% 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ Epmax Epmin Epav = Epmax + Epmin 2 E(Volt) 100% 90% 50% 10% 0% (t = Sec)
รูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติรูปคลื่นพัลส์ในทางปฏิบัติ Epmax Epmin %Tilt = (Epmax - Epmin) . 100% Epav E(Volt) 100% 90% 50% 10% 0% (t = Sec)