Uncategorized
-
ชั่วโมงฝึกสอน
เหอๆ ปีหน้า (พูดเหมือนอีกนาน) ต้องออกไปฝึกสอนละเครียดชะมัดสมัยอยู่สาธิตชอบแกล้งเวลานิสิตออกมาสอน คราวนี้โดนกะตัวแล้วหัวเราะไม่ออกเลย แถมต้องสอนเป็นภาษาญี่ปุ่นอีกต่างหาก ตายละวา หัวข้อที่ได้สอนจริงๆ มันก็ไม่ยากอะนะแต่ว่ามันแปลกๆอะ คาดว่าสอนไปคงไม่มีใครฟังหรือหลับเป็นแน่แท้ หัวข้อที่สอนก็คือ OPAMPを用いる定電流回路 แปลเป็นภาษาไทยได้ว่าวงจรกระแสคงที่ที่ใช้ OPAMP อะ แล้วทำไมต้องใช้ OPAMP ละนั่นคือประเด็น ถ้าคุณรู้จัก OPAMP คุณจะรู้ว่าเจ้าสามเหลี่ยมสารพัดนึกนี้ไม่มีความสามารถในการขยายกระแสเลยสักนิด (ขยายได้แต่แรงดัน) เพราะฉะนั้นพระเอกของงานนี้คือทรานซิสเตอร์ ซึ่งลำพังทรานซิสเตอร์ตัวเดียวก็สามารถทำงานได้แล้วไม่ต้องพึ่ง OPAMP สักหน่อยแล้วทำไมต้องใช้ OPAMP ว้า งงกับไอ้คนคิดโจทย์จริงๆ ว่าแล้วก็มาดูวงจรกันเลยดีกว่า นี่คือวงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ ง่ายๆแล้วก็เวิร์กมากๆ การทำงานง่ายยิ่งกว่าปอกกล้วยมองปร้าดเดียวก็น่าจะเข้าใจอุปกรณ์ที่กำหนดค่าแรงดันคือ D1และ R2 D1 ไม่ใช่ไดโอดธรรมดาแต่เป็นซีเนอร์ไดโอดซึ่งมีคุณสมบัติต่างจากไดโอดทั่วไปเพียงแค่ถ้ามันได้ไบอัสกลับแรงดันที่ตกคร่อมตัวมันจะเท่ากับที่กำหนดเช่นถ้ามันเขียนว่า 5.1V มันก็จะตกคร่อม 5.1V ไม่ว่าจะอัดเข้าไปกี่โวลท์แล้วแรงดันที่เหลือไปไหนละ??? ก็ R1 รับไปเต็มๆไงละ และตัว R1 นี่เองจะเป็นตัวจำกัดกระแสให้ซีเนอร์และกระแสเบส Ib ซึ่งซีเนอร์จะทนกระแสได้ไม่มากต้องระวังอย่าอัดไฟมากไปไม่งั้นพัง R2 จะไปตัวบ่งชี้กระแสที่จะไหลผ่านโหลด แรงดันที่เข้ามาขาเบสจะเท่ากับแรงดันซีเนอร์และจะตกคร่อมระหว่างขา BE ประมาณ 0.6-0.7V (คุณสมบัติของซิลิกอน ถ้าเป็นเยอรมาเนียมจะราวๆ 0.3V) เพราะฉะนั้นแรงดันที่ตกคร่อม R2 คือ 5.1-0.6=4.5V และถ้าใช้ R2=45Ω จากกฎของโอห์ม i=v/r จะได้ i=100mA ง่ายดีมั้ย วงจรนี้จะรักษากระแสที่วิ่งผ่านโหลดไว้เท่านี้ ไม่ว่าความต้านทานภายในโหลดจะลดหรือเพิ่ม แรงดันไฟเลี้ยงเปลี่ยน (อยู่ในช่วงจำกัด) แต่จะว่าไปวงจรนี้มีบั้กคือกระแสที่ผ่านโหลดจริงๆไม่ได้เป็น 100mA อย่างที่คำนวนไว้แต่ว่ามันจะลดไปเล็กน้อยเหลือประมาณ 99.5 mA เพราะว่านี่คือจุดอ่อนของทรานซิสเตอร์ เพราะมีกระแสไหลจากเบสไปอีมิตเตอร์ด้วยตามสมการ Ie=Ib+Ic กระแสที่ผ่านโหลดจริงๆคือ Ic แต่เนื่องจากค่าที่ผิดพลาดนั้นน้อยมาก จึงมั่วๆไปได้ แต่ถ้าต้องการให้กระแสแม่นยำจริงๆต้องคำนวณค่าของกระแสเบสด้วยตามสูตร Ib=Ic/hfe (ค่า hfe คืออัตราการขยายกระแสของทรานซิสเตอร์ซึ่งมีค่าประมาณ 100-250 เท่า) และเลือกใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีค่า hfe สูงๆ จะได้ผิดพลาดน้อยลง หรือจะเปลี่ยนไปใช้เฟตเพราะเฟตไม่มีกระแสไหลเข้าเกต แถม Vgs เป็น 0 อีกต่างหากใช้ง่ายดี ตัวอย่างการคำนวณค่าจริง โดยกำหนด กระแสไฟเลี้ยงวงจร…