เอกสารประกอบการเรียน วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร (20104-2102) หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) พุทธศักราช 2562 หน่วยที่ 6 เรื่อง วงจรการประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง โดย นายสุเกษม เกียรติไพบูลย์ สาขาวิชาไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยเทคนิคระนอง สำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ
คำนำ เอกสารประกอบการเรียนเล่มนี้เป็นเอกสารประกอบการเรียนหน่วยที่ 6 เรื่อง วงจรการประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยง ทางแสง เนื้อหาสาระการเรียนรู้ได้แก่การศึกษา โครงสร้างของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง หลักการทำงานของอุปกรณ์เชื่อมโยง ทางแสง ลักษณะสมบัติของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง และ การประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง สำหรับผลลัพธ์การเรียนรู้ของนักเรียนเมื่อเรียนด้วยเอกสารประกอบการเรียนหน่วยที่ 6 เรื่อง วงจรการประยุกต์ใช้ อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง โดยใช้วิธีการสอนแบบ PQ-ADAPP มุ่งเน้นผลลัพธ์ที่เกิดกับผู้เรียนดังนี้ 1) ผู้เรียนสามารถต่อวงจร ประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงได้ 2) ผู้เรียนสามารถวัดและตรวจสอบอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงได้ 3) ผู้เรียนสามารถใช้ เครื่องมือตรวจหาข้อบกพร่องของวงจรประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงได้ หวังเป็นอย่างยิ่งว่าเอกสารประกอบการเรียนหน่วยที่ 6 เรื่อง วงจรการประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร ที่ผู้เรียบเรียงจัดทำขึ้น จะเป็นประโยชน์ต่อครูผู้สอนและนักเรียนในวิชานี้ และนำไปเป็น แบบอย่างในการจัดทำเอกสารประกอบการเรียนวิชาอื่นต่อไป หากมีข้อเสนอแนะใดๆ ผู้เรียบเรียงน้อมรับด้วยความยินดียิ่ง (นายสุเกษม เกียรติไพบูลย์) ตำแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชำนาญการพิเศษ
ใบความรู้/ใบเนื้อหา หน่วยที่ 6 เรื่อง วงจรประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง บทนำ อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการเกิดสัญญาณรบกวนที่มาจากการเชื่อมต่อ สายตัวนำในวงจรไฟฟ้าด้วยการใช้แสงเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่ง วงจรภายในของ อุปกรณ์ประเภทนี้ ประกอบด้วยไดโอดเปล่งแสง (LED) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวส่งแสง (Optical Transmitter) ตัวอย่างเช่น แสงเลเซอร์ (Laser) แสงอินฟราเรด (Infrared) และโฟโตทรานซิสเตอร์ (Phototransistor) หรือโฟโตไดโอด ทำหน้าที่เป็นตัวรับแสง (Optical Receiver) โดยจะถูกผลิตรวมอยู่ในตัวถังเดียวกัน 6.1 โครงสร้างของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงมีโครงสร้างประกอบด้วยตัวส่งแสงและตัวรับแสงเพื่อแปลงให้เป็น สัญญาณไฟฟ้าส่งต่อไปยังวงจรภายในอื่น ๆ ที่รอการทำงานเมื่อไดรับสัญญาณไฟฟ้า ลักษณะภายในจะ เหมือนกับอุปกรณ์ประเภทโฟโต แต่จะเพิ่มอุปกรณ์ส่งแสงอินฟราเรด ได้แก่ ไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรดเข้า ไปอีกหนึ่งตัว เช่น โฟโตทรานซิสเตอร์จะเพิ่มไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรดเข้าไปอีกหนึ่งตัวจะได้ออปโต ทรานซิสเตอร์ อุปกรณ์ออปโต้ตัวอื่นก็เช่นเดียวกันบางครั้งเรียกอุปกรณ์ที่มีลักษณะโครงสร้างแบบนี้ว่า “ออปโตอิเล็กทริค” (Opto electrics) ลักษณะโครงสร้างของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแสดงตามภาพที่ 6.1 (ก) ออปโตทรานซิสเตอร์ (ข) ออปโตไดโอด ภาพที่ 6.1 โครงสร้างอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบต่าง ๆ 6.1.1 ไดโอดเปล่งแสงแบบอินฟาเรด จากภาพที่ 6.1 แสดงโครงสร้างของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงโดยมีไดโอดเปล่งแสงชนิด อินฟราเรดทำหน้าที่เป็นต้นกำเนิดแสงหรือเรียกว่า “ตัวส่งแสง” (Projector) ให้กับอุปกรณ์ที่สามารถ นำกระแสได้เมื่อมีแสงมาตกกระทบ หรือเรียกว่า “ตัวรับแสง” (Reciver) ได้แก่ โฟโตทรานซิสเตอร์ แสดงตาม
ภาพที่ 6.1 (ก) และโฟโตไดโอดแสดงตามภาพที่ 6.1 (ข) ลักษณะของไดโอดเปล่งแสงชนิดอินฟราเรด หรือ LED Infrared หรือ IR LED มีลักษณะโครงสร้างภายในดังแสดงตามภาพที่ 6.2 (ก) รูปร่าง (ข) โครงสร้างภายใน ภาพที่ 6.2 ไดโอดเปล่งแสงชนิดอินฟราเรด (ที่มา : https://upload.wikimedia.org, 2563) ไดโอดเปล่งแสงเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้าให้เป็นแสง เมื่อได้รับแรงดัน ไบอัสตรงอิเล็กตรอนจะไหลผ่านจากสารกึ่งตัวนำชนิด N ไปยังสารกึ่งตัวนำชนิด P และโฮลไหลไปยังส่วน N ไป รวมกับพาหะข้างน้อยเป็นผลทำให้เกิดการรีคอมไบเนชั่น และจะปล่อยพลังงานออกมาเป็นแสงและความร้อน ความถี่แสงที่ปล่อยออกมาจะอยู่ในย่านของความถี่แสงที่สามารถมองเห็นได้ คุณสมบัติทั่วไปของ LED จะเหมือนกับไดโอดโดยในขณะที่ได้รับไบอัสตรงจะให้กระแสไหลผ่านได้ และจะเกิดแรงดันตกคร่อม LED มีค่าประมาณ 0.6 – 4 โวลต์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าเป็นไดโอดสีใด ในปัจจุบันไดโอดเปล่งแสงถูกพัฒนาเรื่อยมาจนกระทั่งสามารถให้แสงที่ครอบคลุมย่านความถี่ตั้งแต่ Infrared แสงที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ไปจนถึงย่าน ultra violet หรือ UV สัญลักษณ์ทางไฟฟ้าของ ไดโอดเปล่งแสงชนิดอินฟราเรดแสดงตามภาพที่ 6.3 ภาพที่ 6.3 สัญลักษณ์ของไดโอดเปล่งแสงชนิดอินฟราเรด 1) Epoxy lens/case 2) Wire bond 3) Reflective cavity 4) Semiconductor die 5) Anvil 6) Post 7) Lead frame 8) Flat spot A K
ไดโอดเปล่งแสงชนิดอินฟราเรดหรือ IR LED เป็นอุปกรณ์สำคัญของตัวส่งแสง จะให้แสงในช่วงความ ยาวคลื่นอินฟราเรด (มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น) และให้ความเข้มของแสงสูงสุดที่เฉพาะค่าความถี่เท่านั้นแอลอีดี ประเภทนี้มีลักษณะเหมือนแอลอีดีทั่วไปคือ มี 2 ขา ได้แก่ ขาบวกหรือแอโนด (Anode; A) กับ ขาลบหรือ แคโธด (Cathode; K) ดังนั้นการต่อใช้งานก็เหมือนกรณีแอลอีดีทั่วไป แอลอีดีที่ให้แสงอินฟราเรดแต่ละชนิด สามารถทนกระแสสูงสุดได้แตกต่างกัน ลักษณะวงจรการต่อใช้งาน IR LED แสดงตามภาพที่ 6.4 ภาพที่ 6.4 แสดงลักษณะการต่อวงจรใช้งาน 6.1.2 โฟโตทรานซิสเตอร์ (Photo Transistor) โฟโตทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวรับแสงในอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงเมื่อได้รับแสง โฟโตทรานซิสเตอร์จะสามารถนำกระแสได้เปรียบเสมือนสวิตช์ที่ทำงานเมื่อมีแสงมาตกกระทบ รูปร่างและ สัญลักษณ์ของโฟโตทรานซิสเตอร์ แสดงตามภาพที่ 6.5 และ 6.6 ภาพที่ 6.5 แสดงรูปร่างลักษณะของโฟโตทรานซิสเตอร์ (ที่มา: สุเกษม เกียรติไพบูลย์, 2563) LED1 IR LED แหล่งจ่าย ไฟตรง R 1 kΩ
(ก) ชนิด NPN (ข) ชนิด PNP ภาพที่ 6.6 แสดงสัญลักษณ์ของโฟโตทรานซิสเตอร์ชนิด NPN และ PNP โครงสร้างภายในของโฟโตทรานซิสเตอร์เป็นการรวมเอาทรานซิสเตอร์และโฟโตไดโอดมาไว้ ภายในวงจรเดียวกัน โดยให้โฟโตไดโอดทำหน้าที่เป็นตัวรับแสงและไบแอสกระแสให้แก่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ ดังนั้นเมื่อมีแสงตกกระทบที่โฟโตไดโอด จะเกิดการนำกระแสที่ขาเบส ทรานซิสเตอร์จึงสามารถนำกระแสได้ ดังแสดงตามภาพที่ 6.7 ภาพที่ 6.7 แสดงวงจรภายในของโฟโตทรานซิสเตอร์ C B E C B E ขาเบส (B) ขาคอลเลคเตอร์ (C) ขาอิมิตเตอร์ (E) โฟโตไดโอด
สัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง รูปร่างและสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง แสดงตามภาพที่ 6.8 และ 6.9 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ ภาพที่ 6.8 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบ 4 ขา (ที่มา: https://uge-one.com/pc817-optocoupler-optoisolator-dip-ic.html, 2563) จากภาพที่ 6.8 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบ 4 ขา ประกอบด้วย ขาที่ 1 คือ ขาแอโนด (A) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟบวกจากแหล่งจ่ายภายนอก ขาที่ 2 คือ ขาแคโธด (K) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟลบจากแหล่งจ่ายภายนอก ขาที่ 3 คือ ขาอิมิตเตอร์ (E) ทำหน้าที่ เป็นขั้วต่อไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวอื่น ๆ ขาที่ 4 คือ ขาคอลเลคเตอร์ (C) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟทางด้านเอาต์พุต (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ ภาพที่ 6.9 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบ 6 ขา (ที่มา: https://www.alibaba.com/product, 2563) 2 1 3 4 2 1 4 5 3 6
จากภาพที่ 6.9 แสดงรูปร่างและสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบ 6 ขา ประกอบด้วย ขาที่ 1 คือ ขาแอโนด (A) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟบวกจากแหล่งจ่ายภายนอก ขาที่ 2 คือ ขาแคโธด (K) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟลบจากแหล่งจ่ายภายนอก ขาที่ 3 คือ ขา NC ทำหน้าที่ เป็นขั้วต่อลอยไว้ไม่ใช้งาน ขาที่ 4 คือ ขาอิมิตเตอร์ (E) ทำหน้าที่ เป็นขั้วต่อไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวอื่น ๆ ขาที่ 5 คือ ขาคอลเลคเตอร์ (C) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟทางด้านเอาต์พุต ขาที่ 6 คือ เบส (B) ทำหน้าที่ เป็นขั้วรับไฟจากภายนอกเพื่อมาไบอัสทรานซิสเตอร์ให้อุปกรณ์ เชื่อมโยงทางแสงตอบสนองต่อปริมาณแสงได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงที่ถูกผลิตขึ้นเพื่อความเหมาะสมในการใช้งานอีกหลายแบบ ดังแสดงสัญลักษณ์ตามภาพที่ 6.10 (ก) แบบไดโอด (ข) แบบไดแอค (ค) แบบไทรแอค ภาพที่ 6.10 แสดงสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบต่าง ๆ จากภาพที่ 6.10 เป็นสัญลักษณ์ของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแบบต่าง ๆ ซึ่งปัจจุบันถูกสร้างขึ้นใน รูปของไอซีปิดทึบโดยภายในด้านอินพุตจะเป็นแอลอีดีอินฟาเรด ส่วนทางด้านเอาต์พุตนั้นจะเป็นอุปกรณ์โฟโต ชนิดต่าง ๆ อาทิ โฟโตไดโอด โฟโตไดแอค โฟโตไทรแอค เป็นต้น 6.2 การทำงานของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงทำงานโดยการเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นแสงแล้วเปลี่ยนกลับเป็น สัญญาณไฟฟ้าตามเดิม นิยมนำไปใช้ในการเชื่อมต่อสัญญาณระหว่างสองวงจร และต้องการแยกกันทางไฟฟ้า 2 1 3 4 2 1 3 4 2 1 3 4 5
โดยเด็ดขาด เพื่อป้องกันการรบกวนกันทางไฟฟ้าระหว่างสองวงจร ลักษณะการต่อวงจรพื้นฐานแสดงตามภาพ ที่ 6.11 ภาพที่ 6.11 การต่อวงจรพื้นฐาน จากภาพที่ 6.11 เป็นการต่อวงจรใช้งานพื้นฐานของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง โดยด้านของ ไดโอดเปล่งแสง (LED) จะเป็นอินพุตของวงจร และด้านโฟโตทรานซิสเตอร์เป็นเอาต์พุตของวงจร เมื่อสวิตช์ SW1 เปิดวงจร LED และทรานซิสเตอร์ Q1 จะยังไม่ทำงานเนื่องจากยังไม่มีกระแสไหลผ่านทำให้ LED ไม่ เปล่งแสง แต่เมื่อ SW1 ปิดวงจรจะมีกระแสไหลผ่าน LED และตัวต้านทาน R2 ทำให้ LED เปล่งแสง มาตก กระทบที่ทรานซิสเตอร์ Q1 ทำให้ทรานซิสเตอร์Q1 ทำงานด้วย และจะได้แรงดันเอาต์พุตตกคร่อมที่ตัว ต้านทาน R2 (VOUT) จะเห็นได้ว่าเอาต์พุตของวงจรถูกควบคุมโดยส่วนอินพุต แต่ทั้งสองส่วนแยกออกจากกัน ทางไฟฟ้าอย่างสิ้นเชิง (ซึ่งเป็นหลักการสำคัญของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง) วงจรนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ ทั้งกับสัญญาณดิจิตอล และสัญญาณอนาล็อก เมื่อแรงดันอินพุตอยู่ในระดับที่สูงกว่าแรงดันไบอัสตรงของไดโอดเปล่งแสง (VF ) จะทำให้เกิดกระแส ไหล หรือที่เรียกว่า กระแสอินพุต หรือ กระแสไบอัสตรง (IF ) ทำให้ไดโอดเปล่งแสงตามปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ ไหล ในการต่อวงจรจะต้องมีตัวต้านทาน R1 ต่ออนุกรมอยู่ด้วย เพื่อจำกัดปริมาณของกระแสที่ไหลไม่ให้สูงเกิน ซึ่งขึ้นอยู่กับอุปกรณ์แต่ละตัวที่ใช้ แต่โดยทั่วไปแล้ว ควรจะให้อยู่ในช่วง 5-50 มิลลิแอมป์ (mA) เมื่อ โฟโตทรานซิสเตอร์ได้รับแสงจะทำให้สามารถนำไฟฟ้าได้ระหว่างขา C และ E ซึ่งให้ผลเหมือนในกรณีที่จ่าย กระแส เข้าที่ขาเบส (B) ของทรานซิสเตอร์รอยต่อคู่แบบ NPN และถ้ามีแรงดันตกคร่อมที่ขา C และขา E (VCE > 0V) ก็จะทำให้มีกระแสเอาต์พุตไหล R1 150Ω VOUT +18V +5V สวิตช์SW1 R2 4.7kΩ Q1 LED อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง
6.3 ลักษณะสมบัติของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง ลักษณะสมบัติทางไฟฟ้าของอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิตซึ่งสามารถ ศึกษาเป็นตัวอย่างได้จากข้อมูลเฉพาะของอุปกรณ์แต่ละเบอร์ การศึกษาในหน่วยการเรียนนี้จะยกตัวอย่างจาก อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงยี่ห้อ SHARP ตระกูล PC817X แสดงตัวอย่างดังนี้ ด้านอินพุต (Input) VF Forward Voltage ที่ IF 20 mA แรงดันไบอัสตรง 1.4 V VFM Peak Forward Voltage แรงดันไบอัสตรงสูงสุด 3.0 V IR Reverse Current ที่ VR 4V กระแสไบอัสกลับสูงสุด 10 µA ด้านเอาต์พุต (Output) BVCEO Collector-emitter breakdown voltage แรงดันเบรกดาวน์ที่ขา C-E 80 V BVECO Emitter-Collector breakdown voltage แรงดันเบรกดาวน์ที่ขา E-C 6 V ICEO Collector dark current กระแสที่ขา C ขณะมืดสนิท 100 nA ลักษณะสมบัติการเชื่อมโยงทางแสง (Transfer characteristics) IC Collector current กระแสที่ขา C 30 mA VCE (sat) Collector-emitter saturation voltage แรงดันที่ขา C-E ขณะนำกระแส 0.2 V RISO Isolation resistance ความต้านทานเป็นฉนวน 100 GΩ tr Rise Time ช่วงเวลาตอบสนองขาขึ้น 18 µs tf Fall Time ช่วงเวลาตอบสนองขาลง 18 µs 6.4 วงจรประยุกต์ใช้อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานในการรับสัญญาณอินพุตที่เป็นแบบดิจิตอลได้ เช่น จากไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อใช้ เปิด-ปิด ไดโอดเปล่งแสงที่อยู่ภายในตัวอุปกรณ์ (ทำให้มีกระแสไหลผ่าน ไดโอดเปล่งแสง) และทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของโฟโตทรานซิสเตอร์ด้วยแสง ดังนั้นจึงนำไปใช้ในลักษณะ เป็นอุปกรณ์สวิตช์ เปิด-ปิด หรือนำไปต่อกับวงจรทรานซิสเตอร์ภายนอกเพื่อให้สามารถขับกระแสได้ในปริมาณ ที่สูงขึ้น วงจรการต่อใช้งานอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงแสดงตัวอย่างตามภาพที่ 6.12 และ 6.13
(ก) วงจรภายใน (ข) รูปร่างภายนอก ภาพที่ 6.12 วงจรขับรีเลย์โยใช้ OPTO PC817 (ที่มา:https://pubhtml5.com/tiek/zjgc/basic, 2563)
ภาพที่ 6.13 วงจรตรวจจับและส่งสัญญาณเครื่องแสดงอัตราการหยดของน้ำเกลือและแจ้งเตือนแบบไร้สาย (ที่มา: สุเกษม เกียรติไพบูลย์, 2563) จากภาพที่ 6.13 เป็นการประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง สำหรับวงจรตรวจจับและส่ง สัญญาณของเครื่องแสดงอัตราการหยดของน้ำเกลือและแจ้งเตือนแบบไร้สาย มีหลักการทำงานดังนี้ เมื่อ น้ำเกลือหยดผ่านอุปกรณ์เซนเซอร์ที่ทำงานร่วมกันระหว่างหลอด LED อินฟราเรด (IR) กับโฟโตทรานซิสเตอร์ ชนิด NPN (TR) จะทำให้เกิดสัญญาณพัลส์ขึ้นมา 1 ลูก และสัญญาณพัลส์นี้จะเกิดขึ้นทุกครั้งที่น้ำเกลือหยด ผ่านอุปกรณ์เซนเซอร์ วงจรส่งสัญญาณจะทำหน้าที่รับสัญญาณพัลส์ที่ได้จากการเซนเซอร์หยดน้ำเกลือมาทำ การขยายสัญญาณให้มีขนาดใหญ่ขึ้นทั้งนี้เนื่องจากหยดน้ำเกลือที่ผ่านอุปกรณ์เซนเซอร์นั้นมีขนาดเล็กและหยด ผ่านด้วยความเร็วสูงทำให้สัญญาณที่ได้จากการเซนเซอร์หยดน้ำเกลือมีขนาดเล็ก และมีช่วงเวลาในการเกิด ของสัญญาณสั้นมากจึงไม่สามารถนำสัญญาณไปใช้ได้ทันที ดังนั้นจากวงจรตามภาพที่ 6.13 จึงนำไอซีออป แอมป์ LM385 มาทำหน้าที่เป็นตัวขยายสัญญาณโดยทำการเปรียบเทียบความแตกต่างของอินพุตระหว่างขาที่ 5 ซึ่งทำหน้าที่เป็นขาอ้างอิง กับขาที่ 6 ที่รับสัญญาณมาจากการเซนเซอร์หยดน้ำเกลือ เมื่อเกิดความแตกต่าง ระหว่างอินพุตขาที่ 5 กับ ขาที่ 6 จะทำให้ออปแอมป์ขยายสัญญาณส่งออกมาทางเอาต์พุตขาที่ 7 ไปยังขาที่ 1 ของ ออปแอมป์ตัวที่ 2 ทำหน้าที่ขยายสัญญาณเพื่อนำไปขับให้วงจรแสดงผลของหลอด LED ติดและดับตาม
จังหวะของการตรวจจับการหยดของน้ำเกลือเพื่อทำการแสดงสถานะให้ผู้ใช้งานทราบว่าอุปกรณ์ส่งสัญญาณ สามารถตรวจจับหยดน้ำเกลือได้ ในขณะเดียวกันสัญญาณที่ส่งมานี้จะทำให้วงจรอุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสง (Opto Coupler) โดยใช้ไอซี TIL111 ทำงานด้วย โดยจะนำสัญญาณที่ได้ส่งไปยังอุปกรณ์ส่งคลื่นความถี่ขนาด 315 MHz เพื่อส่งไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณระยะไกลแบบไร้สายต่อไป สรุป อุปกรณ์เชื่อมโยงทางแสงเหมาะสำหรับการนำไปใช้ในการเชื่อมต่อวงจรระหว่าง 2 วงจรที่ ต้องการป้องกันสัญญาณรบกวนที่เกิดจากสัญญาณไฟฟ้า เช่น ความถี่รบกวน หรืการรบกวนที่เกิดจากค่า ความเหนี่ยวนำ เป็นต้น โครงสร้างภายในของอุปกรณ์คือการทำงานร่วมกันระหว่างตัวส่งแสง กับตัวรับ แสง ได้แก่ ไดโอดเปล่งแสงชนิดอินฟราเรด กับโฟโตทรานซิสเตอร์