การทดลองที่ 7

การทดลองที่ 7

การใช้งาน Oscilloscope ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

วัตถุประสงค์

- เพื่อสังเกตการณ์ปรับค่า C ของ Probe x 10

- เพื่อฝึกทักษะการใช้ Oscilloscope กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น วงจร RC

- เพื่อสังเกตการปรับวงจรเพื่อให้เป็น Bridge สมดุล

อุปกรณ์ประกอบการทดลอง

1. Oscilloscope MTX 3250 2 ตัว
2. Oscilloscope GDS-820 S 1 ตัว
3. แผงตัวต้านทาน , ตัวเก็บประจุ 1 ชุด
4. เต้าเสียบปลั๊ก 1 ตัว
5. Junction Box 1 ตัว

ทฤษฎี

สายวัดหรือโพรบ เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ร่วมกับออสซิลโลสโคป เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่ใช้นำสัญญาณจากภายนอกเข้าสู่ออสซิลโลสโคป โพรบถูกออกแบบให้สามารถนำสัญญาณความถี่สูงและป้องกันสัญญาณรบกวนจากสิ่งแวดล้อม โพรบยังทำหน้าที่เป็นตัวลดทอนสัญญาณโพรบจะมีสวิตช์เลือกการลดทอนสัญญาณได้ 2 ค่า คือ x 1 และ x 10 ที่ตำแหน่ง x1 ไม่มีการลดทอนสัญญาณ ที่ตำแหน่ง x10 มีการลดทอนสัญญาณลง 10 เท่า

การทดลอง

ก่อนใช้โพรบ ต้องทำการปรับแต่งโพรบโดยนำขอเกี่ยวที่ปลายโพรบไปเกี่ยวที่ขั้วทดสอบ

โพรบอยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน จะได้รูปคลื่นสี่เหลี่ยมที่ไม่ผิดเพี้ยนดังรูป

โพรบไม่อยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน จะได้รูปคลื่นสี่เหลี่ยมที่ผิดเพี้ยนบนจอภาพ สามารถทำการปรับแต่ง

โพรบโดยการปรับความจุ C ของตัวเก็บประจุชนิดปรับค่าได้โดยใช้ไขควงพลาสติก

1.) ต่อวงจร กับตัว R,C ทำการจ่ายแรงดัน วัดแรงดันตกคร่อม C และแรงดันตกคร่อมแหล่งจ่าย อ่านค่าจากOscilloscope เมื่อปรับสัญญาณเป็นรูปต่างๆ ดังนี้

-ปรับสัญญาณ input เป็นรูปสามเหลี่ยม จะได้สัญญาณ output ดัง รูป 1

-ปรับสัญญาณ input เป็นรูปสามเหลี่ยม จะได้สัญญาณ output ดัง รูป 2

-ปรับสัญญาณ input เป็นรูปสี่เหลี่ยม จะได้สัญญาณ output ดังรูป 3

2.) ต่อวงจร กับตัว R,C ทำการจ่ายแรงดัน วัดแรงดันตกคร่อม R และแรงดันตกคร่อมแหล่งจ่าย อ่านค่าจากOscilloscope บันทึกผล

-ปรับสัญญาณ input เป็นรูปสามเหลี่ยม จะได้สัญญาณ output ดังรูป 1

-ปรับสัญญาณ input เป็นรูปสามเหลี่ยม จะได้สัญญาณ output ดังรูป 2

-ปรับสัญญาณ input เป็นรูปสี่เหลี่ยม จะได้สัญญาณ output ดังรูป 3

3.) ต่อวงจร Bridge ตามที่กำหนดในใบ Lab ปรับค่า R ตัวที่ปรับค่าได้ให้ประมาณค่า 0 โอม แล้ววัดแรงดันตกคร่อม R ทีละตัวจะได้

R1 = 1.7778 kΩ

Ra = 1.7643 kΩ

Rb = 4.980 kΩ

R2 = 5.038 kΩ

สรุปผลการทดลอง

จากผลการทดลองสรุปได้ว่า ก่อนที่จะใช้โพรบวัดสัญญาณ ถ้าจะลดทอนสัญญาณ x10 ต้องเช็คค่า C ก่อน เพื่อป้องกันสัญญาณผิดเพี้ยนจากความจริง

เมื่อต่อวงจร RC แล้ววัดแรงดันตกคร่อมแหล่งจ่ายกับแรงดันที่ตกคร่อม output โดยที่ให้ output เป็นตัวเก็บประจุจะได้ผลเป็นวงจร integrate และถ้าให้ output เป็นตัวต้านทานจะได้ผลเป็นวงจร Differentiate

เมื่อต่อวงจร bridge สมดุลจะได้ว่า R2/Rb = 5.038/4.980 = 1.0116 kΩ

R1/Ra = 1.7778/1.7643 = 1.0076 kΩ

ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับทฤษฎี (R2/Rb)=(R1/Ra) จะได้ค่าประมาณ ใกล้เคียงกัน ทั้งนี้เนื่องจากอาจมีการ error จากการปรับค่าตัวต้านทานที่ปรับค่าได้ ที่ไม่สามารถปรับค่าได้ 0 Ω พอดี ทำให้ค่าตัวต้านทานที่ได้เกิดความคลาดเคลื่อน