เปิดโลกอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์
ภาคทฤษฎี
Electronics for Beginners:
Part 1 Theory
สนับสนนุ การจดั ทำโดย
ศนู ยเทคโนโลยีอเิ ล็กทรอนิกสและคอมพิวเตอรแ หง ชาติ (เนคเทค),
การไฟฟา ฝา ยผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.), คณะวิศวกรรมศาสตร
มหาวิทยาลยั นเรศวร และ ชมรมโรบอท ในสังกัดคณะวิศวกรรมศาสตร
ผแู ตง/ผเู รียบเรยี ง
สวุ ทิ ย กิระวิทยา
ชอ่ื หนังสอื
เปดโลกอิเล็กทรอนกิ ส: ภาคทฤษฎี
พิมพคร้งั ที่ 1 กุมภาพนั ธ 2563
จงั หวดั พษิ ณโุ ลก
102 หนา
ราคา - บาท
พมิ พโ ดย ผแู ตง /ผเู รยี บเรยี ง
ลขิ สทิ ธิ์ของผแู ตง /ผจู ดั ทำ
คำนำ
หนงั สือเลม นี้เปน หนงั สือ 1 ใน 2 เลมท่ใี ชสำหรับอา นประกอบการอบรมตามโครงการ
คายนักอิเล็กทรอนิกสรุนเยาว ประจำป พ.ศ. 2563 หรือ eCamp : Next Gen. 2020 ท่ีจัด
ข้ึนที่ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟาและคอมพิวเตอร คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยนเรศวร
จังหวัดพิษณุโลก โดยโครงการนี้เปนโครงการท่ีมหาวิทยาลัยนเรศวรรวมกับศูนยเทคโนโลยี
อิเล็กทรอนิกสและคอมพิวเตอรแหงชาติ (เนคเทค) ในการจัดงานเปนประจำทุกป และมี
วัตถุประสงคเพื่อให ผูเขารวมโครงการไดมีโอกาสพัฒนาความรูทางดานอิเล็กทรอนิกส เพ่ือ
นำมาสรา งสรรคส ง่ิ ประดษิ ฐหรอื นวตั กรรมไดด ว ยตนเองในอนาคต
หนังสือเลมน้ีแบงออกเปน 6 บท ไดแก บทที่ 1 ซ่ึงเปนการแนะนำเบื้องตน เกี่ยวกับ
อิเล็กทรอนิกส บทที่ 2 กลาวถึงอุปกรณและวงจรไฟฟาพ้ืนฐาน ไดแก แหลงจายไฟ ตัว
ตานทาน วงจรตัวตานทาน วงจรอนุกรมและวงจรขนาน บทที่ 3 นำเสนอเก่ียวกับ อุปกรณ
และวงจรอิเล็กทรอนิกสประเภทแอนะล็อก ซ่ึงไดแก เซนเซอร ไดโอด ทรานซิสเตอร วงจร
เรยี งกระแส วงจรขยายและวงจรออปแอมป สำหรับบทท่ี 4 จะเปน การนำเสนอความรูพื้นฐาน
ดานวงจรดิจิทัล และลอจิกเกตตาง ๆ บทที่ 5 กลาวถึงพ้ืนฐานการสรางวงจรอิเล็กทรอนิกส
เพ่ือนำไปใชจ ริงดว ยการบัดกรี และ บทสดุ ทา ยนำเสนอแนวคดิ พื้นฐานในการประยุกตใชบอรด
KidBright รว มกับการตอ วงจรเพื่อนำมาสรางเปนระบบอิเลก็ ทรอนิกสอัจฉริยะ
ในการจัดเตรียมเอกสารน้ี ผูแตง/ผูเรียบเรียงคาดหวังวาเนื้อหาท่ีนำเสนอน้ีจะเหมาะ
กับพ้ืนฐานความรูของผูเขารวมอบรม และก็หวังเปนอยางยิ่งวา ผูเขารวมอบรมนี้ จะสามารถ
นำความรดู านอิเล็กทรอนิกสน้ีไปใชป ระโยชนต อ ไป
สุวทิ ย กริ ะวิทยา
9 กุมภาพันธ 2563
จงั หวัดพษิ ณโุ ลก
สารบญั หนา
1
บทที่ 1 ประโยชนข องอิเลก็ ทรอนิกส 1
1.1 ประวัติความเปน มา 3
1.2 อปุ กรณอัจฉรยิ ะและอนิ เทอรเนต็ ของสรรพสิง่ 5
1.3 การเริ่มตนพฒั นานวัตกรรมโดยใชอิเล็กทรอนกิ ส
9
บทที่ 2 อุปกรณแ ละวงจรไฟฟาพ้นื ฐาน 9
2.1 มลั ติมเิ ตอร 12
2.2 โปรโตบอรด และสายไฟ 14
2.3 แบตเตอรแี่ ละแหลง จา ยไฟ 17
2.4 ตวั ตานทาน 20
2.5 วงจรไฟฟาอยางงา ย 24
2.6 วงจรอนุกรมและวงจรขนาน
29
บทที่ 3 อุปกรณแ ละวงจรแอนะลอ็ ก 29
3.1 เซนเซอรรับสัญญาณแอนะลอ็ ก 32
3.2 ออสซิลโลสโคป 34
3.3 ตัวเก็บประจุ 36
3.4 ไดโอดและแอลอีดี 39
3.5 วงจรเรียงกระแส 42
3.6 ทรานซิสเตอรและวงจรสวติ ชด วยทรานซสิ เตอร 45
3.7 ออปแอมปและวงจรออปแอมปเ บื้องตน
บทท่ี 4 อุปกรณและวงจรดจิ ิทัล หนา
4.1 สัญญาณดจิ ทิ ลั 49
4.2 สวิตชแ ละการรับคาดิจทิ ัล 49
4.3 เอาตพ ุตแบบดจิ ิทัล 52
4.4 ลอจิกเกตพนื้ ฐาน 54
4.5 ไอซลี อจกิ เกต 58
4.6 วงจรคอมบิเนชนั 62
64
บทท่ี 5 การสรา งวงจรบนแผน วงจรพิมพ
5.1 แผนวงจรพิมพ 67
5.2 อุปกรณสำหรบั การประกอบวงจร 67
5.3 เทคนคิ การบัดกรี 69
72
บทที่ 6 อเิ ลก็ ทรอนิกสอจั ฉริยะดว ยบอรด KidBright
6.1 แนะนำบอรด KidBright V 1.3 77
6.2 การเขียนโปรแกรมเพ่ือควบคุม 77
6.3 การเช่อื มตอกบั อปุ กรณภ ายนอก 79
6.4 ตัวอยา งโครงงานนวตั กรรม 81
85
ภาคผนวก สัญลกั ษณเ ติมหนามาตรฐาน
ดชั นี 89
บรรณานุกรม 91
95
บทท่ี 1 ประโยชนของอิเลก็ ทรอนกิ ส
1.1 ประวตั ิความเปนมา
อิเล็กทรอนิกส (Electronics) เปนความรูหรือศาสตรแขนงหน่ึงที่พัฒนามาจาก
ศาสตรดานไฟฟา โดยองคความรูดานอิเล็กทรอนิกสนี้ถูกพัฒนาอยา งตอเนื่องและเปนไปอยาง
รวดเร็ว อิเล็กทรอนิกสเปนที่รูจักกันอยางแพรหลายหลังจากท่ีมีการคิดคนทรานซิสเตอรในป
ค.ศ. 1947 และไอซีในป ค.ศ. 1958 (ดูรูปที่ 1-1) ปจจุบันเราทุกคนนาจะเคยไดยินคำวา
“อิเล็กทรอนิกส” ในคำที่หมายถึงสิ่งตาง ๆ ในลักษณะที่ส่ือวา อิเล็กทรอนิกส หมายถึง การ
ประยุกตใ ชสญั ญาณทางไฟฟา ในการประมวลและเก็บขอมลู อยา งเปนระบบ
รปู ที่ 1-1 เหตุการณส ำคัญท่ีเกีย่ วกบั พฒั นาการดา นไฟฟา และอิเล็กทรอนิกส
2
หากสังเกตรอบ ๆ ตัวเรา ณ ตอนน้ี เราจะพบวา เครื่องใชในชีวิตประจำวันสวนหนึ่ง
จะเปนเครื่องใชไฟฟาและอุปกรณอิเล็กทรอนิกส โดยอุปกรณเคร่ืองใชเหลานี้ มีแนวโนมที่จะ
เพิ่มมากข้ึน และมีความสำคัญตอการดำเนินชีวิตมากขึ้นทุกวัน (ดูรูปที่ 1-2) ปจจุบันมีคน
จำนวนมากในโลกบอกวา ตนเองไมสามารถดำเนนิ ชีวติ อยูไ ด หากปราศจากเครอ่ื งใชไฟฟาและ
อุปกรณอิเล็กทรอนิกส โดยอุปกรณอิเล็กทรอนิกสท่ีสำคัญมากชนิดหน่ึง คือ โทรศัพทมือถือ
หรอื ปจจบุ ันคนสว นใหญม ักเลอื กใช สมารทโฟน (Smart Phone)
สำหรับคนในยุคปจจุบัน การมีความรูทางดานไฟฟาและอิเล็กทรอนิกสเปนเรื่องท่ี
จำเปนเพราะจะทำให (1) สามารถทำความเขาใจเรื่องพื้นฐานในการใชอุปกรณไฟฟาไดอยาง
ถูกตอง (2) สามารถซอมแซมหรือแกไขเคร่ืองใชไฟฟา/อิเล็กทรอนิกส หากจำเปน และ (3)
อาจทำใหเราสามารถออกแบบสิ่งประดิษฐหรือนวัตกรรม โดยการใชระบบอิเล็กทรอนิกสใน
การควบคุม
รปู ท่ี 1-2 เคร่อื งใชไ ฟฟาและอุปกรณอเิ ลก็ ทรอนิกสท ี่พบเหน็ ไดท วั่ ไปในปจจุบัน
3
1.2 อปุ กรณอัจฉริยะและอินเทอรเ น็ตของสรรพสงิ่
อุปกรณอ ิเล็กทรอนกิ สอ ัจฉริยะหรอื ทีม่ ักถูกเรยี กวา สมารท ดไี วน (Smart Device)
ถือเปนอุปกรณท่ีเร่ิมมีการพัฒนาและนำมาใชกันอยางแพรหลาย โดยอุปกรณที่ไดรับความ
นยิ มสูงสุดในปจจุบันคอื โทรศัพทมือถือประเภทสมารทโฟน ในปจจุบันสมารทโฟนเคร่ืองหน่ึง
ๆ นอกจากจะสามารถทำงานไดหลายหลายและติดตอส่ือสารไดหลากหลายวิธีเชน ผาน
เครือขาย 3G หรือ 4G, WiFi และ Bluetooth โดยภายในตัวเครื่องสมารทโฟนมักจะมี
เซนเซอรตดิ ตั้งอยมู ากมาย (ดูรปู ท่ี 1-3) ท้ังนเ้ี พื่อใหตวั อปุ กรณสามารถนำขอมูลมาประมวลผล
ผา น App ตาง ๆ และทำใหตวั สมารท โฟนมคี วามอจั ฉรยิ ะน่นั เอง
รปู ที่ 1-3 ตวั อยางรายการเซนเซอรท ีต่ ิดตั้งอยภู ายในสมารทโฟนทั่วไปในปจจุบนั
สำหรับอุปกรณอ ื่น ๆ เชน นากิ า ทวี ี ในปจจุบันก็มแี นวโนมท่ีผูผลิตจะนำเทคโนโลยี
ของเซนเซอรที่มีการใชงานในสมารทโฟนมาใชและทำใหอุปกรณเหลาน้ันกลายเปนอุปกรณ
อัจฉริยะ ซึ่งทั้งน้ีผูพัฒนาจำเปนตองมีความรูดานอิเล็กทรอนิกสเพ่ือใหสามารถนำเซนเซอรที่
เหมาะสมมาใชงานไดอยางถูกตอง และในการทำใหอุปกรณน้ันมีความฉลาด ผูพัฒนามักจะ
ตองมีการเขียนโปรแกรมเพื่อติดตอกับผูใชและควบคุมการทำงานของอุปกรณดวย ตัวอยาง
เชน นาิกาอัจฉริยะ (Smart Watch) ก็จำเปนตองมีเซนเซอรและฟงกชันการทำงานท่ี
แตกตางกบั สมารท โฟนเพอ่ื ใหผ ูใชทีม่ กั มสี มารทโฟนอยแู ลวนำมาใชประกอบกนั
4
อินเทอรเน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things) หรือมักจะยอเปน IoT เปน
เทคโนโลยีอุบัติใหมที่กำลังไดรับความสนใจอยางมากในปจจุบัน เน่ืองจากความกาวหนาของ
เทคโนโลยีตาง ๆ ไดแก เทคโนโลยีสื่อสาร เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส และ เทคโนโลยี
คอมพวิ เตอร ทำใหการเชื่อมตอสื่อสารระหวา งอุปกรณอิเล็กทรอนิกสเปนไปไดโดยงา ย (ดูรูปท่ี
1-4) และสง ผลใหเกิดการพัฒนาดานตาง ๆ ซึ่งสงผลตอชีวิตความเปนอยูของคนในยุคปจจุบัน
โดยการพัฒนาดาน IoT ในปจจุบัน อาจแบงไดตามการประยุกตใช คือ (1) บานอัจฉริยะหรือ
สมารทโฮม (Smart Home) (2) เมืองอัจฉริยะหรือสมารทซิต้ี (Smart City) (3) อุตสาหกรรม
อัจฉริยะ (Smart Industry) (4) การแพทยอัจฉริยะ (Smart Health) และ (5) เกษตร
อัจฉริยะ (Smart Farming)
รูปท่ี 1-4 การเชอ่ื มตอของอุปกรณตา ง ๆ ผา นเครอื ขายสอ่ื สารทำให
เกดิ เปน เทคโนโลยีอนิ เทอรเน็ตของสรรพสงิ่
5
1.3 การเริ่มตนพฒั นานวัตกรรมโดยใชอ เิ ลก็ ทรอนิกส
ในการเริ่มตนพัฒนานวัตกรรมโดยใชความรูดานอิเล็กทรอนิกสน้ัน ผูเรียนจะตองมี
ความรูพื้นฐานดานไฟฟาซ่ึงไดแก เร่ืองของแรงดันและกระแสไฟฟาในวงจรไฟฟาหนึ่ง ๆ
จากน้ันจึงคอยศึกษาดานอิเล็กทรอนิกสซ่ึงไดแก ตัวอุปกรณและวงจรตาง ๆ ในลำดับตอไป
โดยในทางอิเล็กทรอนิกสนั้นเรามีการจำแนกวงจรหรือระบบอิเล็กทรอนิกสหนึ่ง ๆ เปนสอง
ประเภทใหญ ๆ คือ ระบบแอนะล็อก และ ระบบดิจิทัล สำหรับเครื่องใชไฟฟาสวนใหญที่ใช
งานอยูในปจจุบัน เชน โทรศัพทมือถือเราจะถือวาอุปกรณทำงานในระบบดิจิทัล แมกระน้ัน
สวนประกอบของระบบที่เปนแบบแอนะลอ็ กก็ยงั มคี วามสำคญั อยูมาก ท้ังนี้เพราะระบบสวนที่
เปนแอนะล็อกซ่ึงก็คือสวนของเซนเซอรตาง ๆ ที่เปนสวนที่ใชติดตอรับสงขอมูลระหวางผูใช
และระบบดิจิทัลทอ่ี ยภู ายใน
ระบบแอนะล็อก (Analog System) คือ ระบบที่ประมวลสัญญาณแอนะล็อกเปน
หลกั ในการทำงาน โดยสัญญาณแอนะล็อก คอื สัญญาณท่ีมีความตอ เน่ืองในเชิงขนาดตามเวลา
(ดูรูปท่ี 1-5 (ก)) ตัวอยางระบบแอนะล็อกที่มีใชแพรหลายคือ เครื่องขยายเสียง โดยการขยาย
สัญญาณแอนะล็อกนี้จะเร่ิมจาก การรับสัญญาณเสียงเขามาผานทางไมโครโฟน ซึ่งเปน
เซนเซอรท่ีแปลงสัญญาณเสียงเปนสัญญาณไฟฟา จากนั้นสัญญาณไฟฟาจึงถูกขยายดวย
วงจรขยาย แลวสัญญาณไฟฟาขาออกจึงถูกปรับแตงกอ นจะนำไปแปลงกลบั เปนสญั ญาณเสียง
ทมี่ ขี นาดมากข้ึนและสงออกไปทางลำโพงแลว แปลงกลบั เปนสัญญาณเสยี งใหเ ราไดยนิ
รปู ที่ 1-5 ตวั อยา งรูปสญั ญาณ (ก) แอนะล็อก และ (ข) ดิจทิ ลั
6
ระบบดิจิทัล (Digital System) คือ ระบบท่ีประมวลสัญญาณดิจิทัลเปนหลักในการ
ทำงาน โดยสัญญาณดิจิทัลน้ีจะมีขนาด (หรือ คา) ไมตอเน่ือง ซึ่งโดยทั่วไปแลวสัญญาณดิจิทัล
ทใี่ ชมากในโลกคอื สัญญาณแรงดันที่มีสองระดับ ซ่ึงนำเสนอดวยสัญลักษณ “0” และ “1” (ดู
รูปท่ี 1-5 (ข)) การประมวลสัญญาณดิจิทัล อาจมองไดวาเปนการดำเนินการกับตัวเลข “0”
และ “1” นั่นเอง ตัวอยา งระบบดจิ ิทัล ไดแก สวิตชปมุ กดตา ง ๆ เคร่อื งคดิ เลข รโี มทคอนโทรล
และคอมพิวเตอร โดยในระบบดิจิทัลเรามักจะนำขอมูลเขา (Input) และสงขอมูลออก
(Output) ในรูปแบบของสัญญาณดิจิทลั เทา น้ัน
สำหรับการเร่ิมตนการศึกษาดานอิเล็กทรอนิกสเพื่อสรางส่ิงประดิษฐใหม ๆ หรือ
นวัตกรรมนั้น เราสามารถเรียนรไู ดจากแหลงขอมูลตาง ๆ ที่มีอยูมากมาย และสามารถเรียนรู
ไดดวยตนเอง โดยในเบ้ืองตน เราจำเปนตองมีความเขาใจพื้นฐานดานวงจรไฟฟาเพ่ือนำมา
อธิบายการทำงานของอุปกรณอิเล็กทรอนิกสท่ีเราสนใจ ดังนั้นเราจึงควรใหความสนใจ
หลักการทำงานของอุปกรณกอน แลวจึงคอยมาพิจารณาในรายละเอียดของการทำงานในแต
ละสวน
โดยในหนังสือเลมน้ี จะบรรยายเนื้อหาความรูพื้นฐานดานไฟฟาในบทท่ี 2 จากนั้นจึง
กลาวถึงอุปกรณและวงจรอิเล็กทรอนิกสประเภทแอนะล็อกพื้นฐานในบทท่ี 3 แลวกลาวถึง
อุปกรณและวงจรดิจิทัลในบทที่ 4 จากนั้นในบทที่ 5 จะกลาวถึงพื้นฐานการสรางวงจรบน
แผน วงจรพมิ พโ ดยการบดั กรี และบทที่ 6 จะเปน การนำบอรด KidBright มาใชในการเช่ือมตอ
เพ่ือรับและสงขอมูลเพื่ออานคาและควบคุมอุปกรณท่ีพัฒนาข้ึนเองตอไป รูปที่ 1-6 แสดง
แผนผังแนวการศึกษาดานอิเล็กทรอนิกสเพื่อพัฒนาตน แบบนวตั กรรมดวยตนเองท่ีนำเสนอใน
หนังสือเลมนี้
7
รปู ที่ 1-6 แนวคดิ ในการพัฒนาความรดู านอิเล็กทรอนิกสท ่ีนำเสนอในหนงั สือเลมนี้
บทท่ี 2 อปุ กรณแ ละวงจรไฟฟาพื้นฐาน
ในบทน้ี เราจะทำความรูจักกับอุปกรณและวงจรไฟฟาพ้ืนฐาน ที่จำเปนตองทราบ
หลักการทำงานเสียกอน ท้ังนี้เพราะความเขาใจการทำงานของอุปกรณเหลานี้จะทำใหเรา
สามารถเขาใจหนาที่การทำงานในวงจร และ สามารถนำอุปกรณท่ีเรารูจักน้ีไปใชทดสอบ
ออกแบบ และสรา งวงจรอิเล็กทรอนกิ สใหม ๆ ไดอยา งถกู ตอ ง
2.1 มลั ตมิ ิเตอร
มัลติมิเตอร (Multimeter) เปนอุปกรณพื้นฐานที่ควรนำมาใชงานและผูใชควรใชได
อยา งถกู ตอง ทั้งนี้เพราะวาปริมาณทางไฟฟา (กระแส แรงดัน ความตานทาน และ อื่น ๆ) เปน
ส่ิงท่ีมองไมเห็นไดดวยตาเปลา เราจึงจำเปนตองใชมัลติมิเตอรในการวัดคาเหลานี้ เพื่อบอกวา
มีคาเทา ใดในแตละสวนของวงจร
รูปที่ 2-1 ตัวอยา งภาพถายของ (ก) มลั ติมิเตอรแ บบเขม็ (ข) ดจิ ทิ ลั มลั ตมิ ิเตอร
แบบปรับเลอื กยานดว ยตนเอง และ (ค) ดิจิทัลมัลติมิเตอรแ บบปรบั เลอื กยา นอัตโนมตั ิ
10
มัลติมิเตอรในทองตลาดมีดวยกัน 2 แบบใหญ ๆ (ดูรูปท่ี 2-1) คือ แบบแอนะล็อก
หรือแบบเขม็ และ แบบดิจทิ ัล โดยแบบดิจทิ ัลยังแบงออกเปนแบบที่ปรับเลือกยานดวยตนเอง
และแบบปรับเลือกยานอัตโนมัติ (Auto Ranging) โดยในท่ีน้ีเราจะขอกลาวถึงการใชงาน
มัลติมิเตอรแบบดิจิทัลท่ีตองปรับเลือกยานดวยตนเอง ท้ังน้ีเพราะมัลติมิเตอรชนิดน้ีมีราคาถูก
กำลงั ไดร บั ความนิยมมากขึน้ และเราสามารถอา นคาไดง ายกวามัลตมิ เิ ตอรแบบเข็มดว ย
รูปที่ 2-2 แสดงลักษณะปุมเลือกวัดคาท่ีอยูบนตัวเครื่องดิจิทัลมัลติมิเตอรท่ัวไป โดย
เราสามารถแบง โหมดการวัดออกเปน 5 โหมดหลกั ๆ ไดแก
1. โหมดวัดแรงดันไฟตรง V (เรียกยอ ๆ วา “ดีซีโวลต”) เปนโหมดท่ีใชวัดคา
แรงดันไฟตรง หรือ คาความตางศักยชนิดไฟตรงในวงจร โดยการวัดคาแรงดันก็ทำไดโดยนำ
โพรบทง้ั สองของมัลตมิ ิเตอรไ ปแตะ หรือทำใหเกดิ การเชอื่ มตอ ทางไฟฟา กบั จุดทีจ่ ะวัด
2. โหมดวัดแรงดันไฟสลับ V~ (เรียกยอ ๆ วา “เอซีโวลต”) เปนโหมดที่ใชวัดคา
แรงดนั ไฟสลับหรอื ไฟเอซเี ทานั้น การวัดในโหมดนที้ ำไดเ ชนเดยี วกับการวดั แรงดันไฟตรง
รูปท่ี 2-2 (ก) ตวั อยา งหนาปดสำหรบั เลือกโหมดการวัดของดจิ ิทัลมัลตมิ ิเตอรแ ละ
(ข) สัญลักษณท างวงจรของมัลติมเิ ตอร ในโหมดวัดแรงดนั (โวลตม ิเตอร) วัดกระแส
(แอมมิเตอร) และ วดั ความตา นทาน (โอหม มเิ ตอร) ตามลำดบั
11
3. โหมดในการตรวจสอบไดโอดและวัดความตอเนื่อง เปนโหมดท่ีใชตรวจหา
ขั้วของไดโอด หรือตรวจสอบไดโอดวายังใชงานไดหรือไม และยังเปนโหมดที่ใชตรวจสอบการ
เชอ่ื มตอ ทางไฟฟาของจุดที่วัด โดยในการวดั ในโหมดน้ี มิเตอรจ ะจายแรงดนั ออกมา และหากมี
การเชื่อมตอถึงกันก็จะสามารถตรวจสอบไดวามีกระแสไหล และมิเตอรก็จะสงเสียงดังออกมา
ทางลำโพงขนาดเลก็ ทเี่ รยี กวา บัซเซอร (Buzzer) ที่อยภู ายในตัวมิเตอร
4. โหมดวัดกระแสไฟตรง A (เรียกยอ ๆ วา “ดีซีแอมป”) เปนโหมดที่ใชวัด
คา กระแสไฟตรงท่ีไหลในวงจร โดยการวดั คากระแสกท็ ำไดโดยการเปดวงจรแลวจึงนำโพรบท้ัง
สองของมัลติมิเตอรไปเช่ือมตอเพอ่ื ใหเกิดกระแสไหลผานมัลตมิ ิเตอร โดยท่วั ไปโพรบเสนสแี ดง
จะนำกระแสไหลเขา สูมเิ ตอร และโพรบเสนสีดำจะนำกระแสไหลออก
5. โหมดวัดความตานทาน (อานวา โอหม) เปนโหมดที่ใชวัดคาความตานทานของ
อปุ กรณ โดยมัลตมิ ิเตอรอ าจไมแ สดงคา หากคา ความตานทานท่ีวัดมีคาสงู เกินกวาคาสงู สดุ ของ
ยา นทีเ่ ลือกวัด โดยในการวัดคาความตานทานของตัวตา นทานท่ีอยูในวงจร จะมีขอ พึงระลึกไว
คือ เราจะตองนำตัวตานทานนี้ออกจากวงจรเสียกอนเชน ถอดขาขางหนึ่งออกมาจากวงจร
เพื่อใหสามารถวัดคา ความตา นทานไดอ ยา งถูกตอง
สำหรับการวัดในทุกโหมด ผูวัดจะตองเลือกยานที่ใชวัด ใหมีคาสูงสุดท่ีมิเตอรว ัดได มี
คาสูงกวา คาท่ีตองการวัด เชน หากเราตอ งการวัดแรงดนั ของแบตเตอร่ี 12 โวลต เราก็จะตอง
ปรับเลือกการวัดเปนโหมดวัดแรงดันไฟตรงขนาดสูงสุด 20 โวลต หรือ สูงกวานั้น มิฉะนั้น
วงจรภายในมัลติมเิ ตอรอาจเสียหายได เชนฟวสท่ตี ดิ ตั้งอยภู ายในอาจจะขาดได
สำหรับดิจิทัลมัลติมิเตอรที่สามารถเลือกยานไดเองโดยอัตโนมัตินั้น เราจะตองเลือก
เพียงโหมดที่ตอ งการวัด (วดั แรงดันหรือกระแสหรอื ความตานทาน หรือไดโอด/ความตอเน่ือง)
จากน้ันตัววงจรภายในมัลติมิเตอรจะทำการเลือกยานที่เหมาะสมดวยตนเอง โดยอาจกดปุม
SHIFT ประกอบการเลือก ทำใหใชงานทำไดสะดวกมากย่ิงข้ึน แตมัลติมิเตอรประเภทน้ีมักมี
ราคาสูงกวาดจิ ิทัลมัลตมิ ิเตอรแบบทผี่ ูใชต องเลอื กยา นดว ยตนเอง
12
2.2 โปรโตบอรด และสายไฟ
ในการสรางวงจรอิเล็กทรอนิกส หากเราตองการสรางวงจรใหมแบบชั่วคราวเพื่อทำ
การทดลองหรือทดสอบ เราอาจจะใชโปรโตบอรด (Protoboard) หรือ เบรดบอรด
(Breadboard) ในการเชื่อมตออุปกรณ รูปท่ี 2-3 (ก) แสดงลักษณะโปรโตบอรดท่ีมีใชงาน
ท่ัวไป โดยชองเสียบทีอ่ ยูบนโปรโตบอรดนี้ จะใชจ ับยดึ ขาของอุปกรณหรือลวดตัวนำ และ ดาน
ในโปรโตบอรดก็จะมตี ัวนำทเ่ี ช่อื มตอ ชองเสยี บตา ง ๆ เขาดวยกัน โดยการเชื่อมตอแบงเปนสอง
สวนคือ จุดหรือชองเสียบทั้ง 5 ชองตามแนวต้ัง และ ชองเสียบทุกชองบนแถวยาวตาม
แนวนอนจะเช่ือมตอถึงกัน โดยการเช่ือมตอตามแนวตั้งจะมีรองขั้นกลางสำหรับแยกขา
อุปกรณจำพวกไอซี รูปที่ 2-3 (ข) แสดงลักษณะการเช่ือมตอดานในโปรโตบอรดเม่ือมีการ
เสยี บขาอปุ กรณห รอื ลวดตวั นำ
สำหรับตวั อยางการใชงานโปรโตบอรด แสดงดังรูปที่ 2-4 โดยรปู ท่ี 2-4 (ก) แสดงการ
จับยึดขาตัวตานทานที่ถูกและผิดวิธี โดยรูปที่แสดงการจับยึดท่ีผิดนั้น เพราะขาของตัว
ตานทานท้ังสองขางอยูที่จุดเดียวกันทางไฟฟา (คือมีศักยไฟฟาเทากัน) ดังน้ันหากมีการสราง
วงจร ตัวตานทานตัวน้ีก็จะเสมือนไมอยูในวงจร (กระแสไมไหลผานตัวตานทาน) สำหรับการ
จบั ยึดทรานซิสเตอรแ ละไอซีนั้นเราจะใชรองตรงกลางเพื่อแบงการเช่ือมตอของขาดานบนและ
ดา นลา งของไอซี โดยหากเราไมวางไอซบี นรอ ง ขาดานบนและดา นลางของไอซกี ็จะเช่ือมตอ กัน
ซ่ึงเปน การจับยดึ ไอซที ผ่ี ดิ วธิ ี
รปู ท่ี 2-3 (ก) ลักษณะโปรโตบอรด และ (ข) ลกั ษณะภาพตดั ขวางดานในโปรโตบอรด
เมอ่ื ทำการเชื่อมตอ อปุ กรณหรือลวดตวั นำ
13
รูปท่ี 2-4 (ก) ตัวอยางลักษณะการจับยดึ ตวั ตานทานบนโปรโตบอรดที่ถูกและผิด และ
(ข) ตวั อยา งลักษณะการจบั ยึดทรานซสิ เตอร (3 ขา)และไอซีบนโปรโตบอรด ทถี่ ูกและผิด
สายไฟหรือลวดตัวนำ (Wire) ที่ใชในการเช่ือมตอวงจรมีความสำคัญตอเสถียรภาพ
ของวงจร ผูใชควรเลือกชนิดและขนาดของสายไฟที่เหมาะสม และหากเปนไปไดผูใชควรเลือก
สขี องสายไฟท่ีเหมาะสมดวย รูปท่ี 2-5 แสดงปลายสายไฟท่ัวไปท่ีนำมาใชในการเช่ือมตอวงจร
สำหรับการเช่ือมตอวงจรบนโปรโตบอรดน้ัน เรานิยมใชสายตัวนำเปนลวดเสนเดียวเบอร
AWG24 ท่ีมักเรยี กวา “สายแข็ง” สำหรับสายที่มีตัวนำประกอบดวยทองแดงหลาย ๆ เสนจะ
เรียกวา “สายออน” มักจะนิยมพันเปนเกลียวและในมาใชเช่ือมตอวงจรดวยการบัดกรี โดย
หากตองการใชสายออนในการเชื่อมตออุปกรณเราควรใชสายท่ีมีหัวตอหรือคอนเนกเตอรท่ี
เหมาะสม
รูปที่ 2-5 ปลายสายไฟและหัวตอ แบบตา ง ๆ (ก) สายแขง็ เสน เดียว (ข) สายออนพนั เกลยี ว
(ค) สายท่เี ชื่อมตอกับหวั ตอตัวผู และ (ง) สายทเ่ี ช่อื มตอกับหวั ตอ ตวั เมยี
14
2.3 แบตเตอรแี่ ละแหลง จายไฟ
แบตเตอรี่ (Battery) คือ อุปกรณท่ีประกอบดวยเซลลทางเคมีไฟฟาที่สามารถแปลง
พลังงานเคมีท่ีสะสมอยูเปนพลังงานไฟฟาได โดยเราอาจแบงประเภทของแบตเตอรี่ออกเปน
แบบท่ีใชแลวหมดไปไมสามารถนำกลับมาใชใหมได และ แบบท่ีชารจบรรจุไฟเขาไปใหมได
(Rechargeable) ตัวอยางแบตเตอรี่ที่พบเห็นไดบอยแสดงในรูปท่ี 2-6 โดยทั่วไปแบตเตอรี่
แบบใชแ ลวหมดไปจะมีระดับแรงดัน 1.5 โวลต หรอื 9 โวลต ตามประเภทของแบตเตอรด่ี ังรูป
โดยสำหรบั แบตเตอรี่แบบท่ีชารจไฟได จะมชี นดิ ตะก่ัว-กรด (6 โวลต หรอื 12 โวลต) และชนิด
ท่ีมีขนาด AA หรือ AAA แตมีแรงดันเพียง 1.2 โวลต และแบบลิเธียมไอออน (Li-ion) ที่มี
แรงดัน 3.7 V ในการเลือกใชแบตเตอรี่น้ีเราตองคำนึงถึงระดับแรงดันเปนหลักคือแรงดัน
จะตองเหมาะสมกบั วงจรที่ตอ และเราอาจพจิ ารณาความจขุ องพลงั งานในแบตเตอร่ีดว ย
แบตเตอรี่ถือเปนแหลงจายไฟตรง (Direct Current (DC) Power Supply) ชนิด
หนึ่งที่เราไมสามารถปรับคาแรงดันได โดยแบตเตอร่ีทำจากวัสดุท่ีใหคาแรงดันลดลงตาม
ปริมาณพลังงานท่ีสะสมอยูในตัว ดังนั้น หากเราตองการแหลงจายไฟตรงที่ใหคาแรงดันคงที่
เพ่ือใชในการทดลองทางอิเล็กทรอนิกส เราอาจจะตองใชที่รับพลังงานจากระบบจายไฟชนิดมี
คาคงที่ (รปู ท่ี 2-7 (ก)) หรือชนดิ ทปี่ รับคาแรงดันได (รปู ที่ 2-7 (ข)) แหลง จายไฟตรงชนิดปรับ-
คา ไดมกั จะพบเห็นในหองทดลองและใชเปนอุปกรณห ลักในการจา ยไฟฟากระแสตรง
รปู ที่ 2-6 ภาพลกั ษณะแบตเตอรช่ี นิดตา ง ๆ ที่พบเหน็ ไดท่ัวไป
โดยแบง ไดเ ปนแบบที่ (ก) ใชแลวหมดไป และ (ข) สามารถชารจไฟเขาได
15
รปู ท่ี 2-7 ภาพแหลงจา ยไฟตรง (ก) ชนิดคา คงท่ี (5 V หัวตอ USB) และ (ข) ชนิดปรบั คาได
ในการใชงานแหลงจายไฟตาง ๆ น้ันเราจะตองคำนึงถึงพิกัดกระแสที่แหลงจาย
สามารถจายไดดวย น่ันคือแหลงจายตองสามารถจายไฟ (ท้ังแรงดันและกระแส) ไดเพียงพอ
เพื่อใหวงจรสามารถทำงานไดตามตองการ ในทางตรงกันขาม หากเรากำหนดใชแหลงจายที่
สามารถจา ยกระแสไดสูงเกินไป เมื่อเกดิ ความผิดพลาดขึน้ ในการตอวงจรเชนเกดิ การช็อตในวง
จรก็อาจทำใหผ ูทดลองบาดเจบ็ และ/หรอื อปุ กรณเสยี หายไดโ ดยงา ย
สญั ลักษณทางวงจรของแบตเตอร่ีและแหลงจายไฟตรง แสดงดังรูปท่ี 2-8 (ก) สำหรับ
แหลงจายไฟตรงนี้ เราจะมีการระบุข้ัวบวก-ลบ และระบุคาแรงดันดวยเสมอ โดยรูปสัญญาณ
แรงดันไฟตรงแสดงดังรูปที่ 2-8 (ข) โดยสัญญาณแรงดันไฟตรงนจี้ ะมีคาคงท่ีไมขึ้นกับเวลา แต
ขนึ้ กับระดับแรงดนั ท่ปี รับ ดังนั้นในทางปฏบิ ัติเราจึงสามารถใชมัลตมิ เิ ตอรใ นโหมดวดั แรงดนั ใน
การดสู ัญญาณไฟตรงจากแหลงจายน้ีได
รูปท่ี 2-8 (ก) สัญลกั ษณทางวงจรของแบตเตอรแ่ี ละแหลงจายไฟตรง
และ (ข) ลักษณะสญั ญาณแรงดนั ทไี่ ดจากแหลง จา ยไฟตรง
16
สำหรับไฟฟาที่มีใชทั่วไปตามบานจะเปนแหลงจายไฟสลับ (Alternating Current
(AC) Power Supply) ที่ใหสัญญาณไฟสลับทเี่ ปนคลื่นรปู ไซน (ดูรูปที่ 2-9) โดยแหลงจายไฟ
สลับนี้มีขนาดแรงดัน 220 โวลต และเปนแหลงจายมาตรฐานในระบบสงไฟฟาสูท่ีพักอาศัย
สำหรับแหลงจา ยไฟชนิดนี้ นอกจากสายมไี ฟ (Hot) และสายนวิ ทรลั (Neutral) แลว ยงั มี สาย
กราวด (Ground) หรือสายดินที่ใชเพื่อทำใหเกิดความปลอดภัยในการใชเคร่ืองใชไฟฟา การ
พัฒนาวงจรอิเล็กทรอนิกสนั้น เราจะไมนิยมใชแหลงจายไฟสลับน้ีโดยตรง เนื่องจากหากเกิด
อบุ ตั ิเหตุหรือความผดิ พลาดขึน้ ผูทดลองอาจมอี ันตรายถงึ ขั้นเสียชีวิตได
การตรวจสอบแรงดันท้ังไฟตรงและไฟสลับ เราสามารถทำไดโดยใชมัลติมิเตอร โดย
ปรับโหมดการวัดไปท่ีโหมดแรงดันไฟตรงหรือไฟสลับ สำหรับการวัดไฟฟาแรงดันสูง (มากกวา
100 โวลต) ผูวัดตองระวังอันตรายจากการสัมผัสถูกสวนที่มีระดับแรงดันสูง เนื่องจากการ
สัมผัสไฟฟาแรงดันสูงจะทำใหเกิด ไฟดูด (Electric Shock) ซึ่งก็คือ การมีกระแสไฟฟา
ปรมิ าณมากไหลผา นรางกายผทู สี่ มั ผสั ตัวอยางฉลากหรอื ปา ยเตอื นแสดงดงั รูปท่ี 2-10
รูปท่ี 2-9 (ก) แหลงจา ยไฟสลับ 220 โวลต ความถี่ 50 เฮิรตซ (ข) สัญลกั ษณทางวงจรของ
แหลงจา ย และ (ค) รปู สญั ญาณแรงดันคลนื่ รปู ไซน (คาบ T = 1/f = 20 ms)
รปู ที่ 2-10 ตัวอยา ง
ฉลากหรอื ปา ยเตอื น
อนั ตรายจากไฟฟา
17
2.4 ตัวตานทาน
ตัวตานทาน (Resistor) เปนอุปกรณไฟฟา/อิเล็กทรอนิกสพื้นฐานที่มีใชแพรหลาย
โดยตัวตา นทานสามารถทำหนาทไ่ี ดห ลายประการ สวนใหญเ ราใชตวั ตา นทานเพอื่ จำกดั กระแส
ทไี่ หลเขา สูอุปกรณ และใชแปลงสัญญาณกระแสเปนสัญญาณแรงดัน โดยลักษณรูปรางของตัว
ตานทานที่มีคาความตานทานคงที่ชนิดคารบอน, ฟลมบางโลหะ, เอสเอ็มดี (Surface Mount
Device, SMD) และเซรามิกส แสดงดังรูป 2-11 (ก) และมีสัญลักษณทางวงจรดังแสดงในรูป
ปจจบุ ันมีการใชสัญลักษณท้งั สองแบบ คือแบบรอยหยักเปนมาตรฐานของฝง อเมริกาและแบบ
ที่เปน กลอ งสี่เหล่ียมเปนมาตรฐาน IEC ของทางฝง ยโุ รป
นอกจากนี้ เรายังมีการใชตัวตานทานแบบปรับคาได (Variable Resistor, VR)
แบบตาง ๆ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส (รูปที่ 2-11 (ข)) โดยการใชงานมีจุดประสงคเพื่อปรับแตง
ขนาดแรงดันและกระแสท่ีไหลในวงจร โดยท่ัวไป ตัวตานทานแบบปรับคาไดจะระบุขนาดคา
ความตา นทานสูงสุดเปน รหัสตัวเลขไวท่ีตัวถงั ในแผนผังวงจร เราจะใชสัญลกั ษณ R สำหรบั ตัว
ตานทาน โดยคาความตานทาน มีหนวยเปนโอหม (ohm, ) สัญลักษณทางวงจรของตัว
ตานทานแบบคงท่ี และ แบบปรบั คาไดแ สดงดงั ในรูปที่ 2-11
รูปท่ี 2-11 (ก) ตัวตา นทานท่ีมีคา คงทแ่ี บบตาง ๆ และสัญลกั ษณทางวงจร
(ข) ตัวตา นทานปรับคาไดแ บบตา ง ๆ และสญั ลักษณท างวงจร
18
การอานคา R จากแถบสขี องตวั ตา นทานชนดิ 4 และ 5 แถบสี
ตารางท่ี 2-1 การอา นแถบสีของตัวตา นทานแบบ 4 และ 5 แถบสี
คา ตวั คูณ คา คลาดเคลื่อน
แบบ 4 แถบ แถบสีท่ี 1 และ 2 แถบสที ี่ 3 แถบสีท่ี 4
แบบ 5 แถบ แถบสที ่ี 1, 2 และ 3 แถบสีท่ี 4 แถบสีท่ี 5
100 = 1 -
ดำ 0 ±1%
น้ำตาล 1 101 ±2%
แดง 2 102 -
103 (k) -
สม 3 104 -
เหลอื ง 4 105 -
เขยี ว 5 106 (M) -
นำ้ เงิน 6 - -
มวง 7 - -
เทา 8 - ±5%
ขาว 9 0.1 ±10%
ทอง - 0.01 ±20%
เงนิ - -
ไมม ีสี -
ตัวอยางเชน หากเราอานแถบสีไดเปน น้ำตาล-ดำ-แดง-ทอง จะไดวา คาความ
ตานทานคือ 10×102 หรอื 1000 หรือ 1.0 k ±5%
19
ตวั ตานทานแบบคาคงท่ีทใ่ี ชในการสรา งวงจรอิเลก็ ทรอนิกสสว นใหญจ ะมกี ารบอกขนาด
คาความตานทานดวยแถบสี 4 หรือ 5 แถบ การอานแถบสีนี้ เราจะตองจำรหัสสี สำหรับตัว
ตานทานที่มี 4 แถบสี แถบท่ี 1 และ 2 จะระบุคาหลักสองตัวแรก แถบสีแถบที่ 3 จะระบุคา
ตัวเลขยกกำลัง และ แถบสีแถบที่ 4 จะบอกคาความคลาดเคล่ือนของคาความตานทานท่ีระบุ
ตัวอยางเชน หากเราอานแถบสีไดเปน เหลือง-มวง-แดง-ทอง จะไดวา คาความตานทานคือ
47×102 หรือ 4700 หรือ 4.7 k±5% ดังนั้น คาความตานทานที่วัดไดควรมีคา
ระหวาง 4.465 – 4.935 k
แถบสีและคาความตานทานของตัวตานทานที่มีขายท่ัวไปแสดงในตารางท่ี 2-2 โดยใน
การสรางวงจรอิเล็กทรอนิกสท่ัวไปเราจะใชคาความตานทานระหวาง 100 – 10 M (=
107 ) เพราะคา ความตา นทานท่ีต่ำเกินไป จะทำใหเกิดกระแสไหลมาก (สูญเสียพลังงานมาก)
และ คาความตานทานที่สูงเกินไป จะทำใหกระแสไหลนอยเกนิ ไป และ ทำใหสัญญาณรบกวน
มีผลตอ วงจรมาก
ตารางที่ 2-2 แถบสแี ละคา ความตา นทานของตวั ตานทานชนดิ 4 แถบสที ี่มขี ายท่วั ไป
แถบสีแถบที่ น้ำตาล แดง แถบสที ี่ 3
1 และ 2 100 1.0 k สม เหลอื ง เขยี ว น้ำเงิน
น้ำตาล-ดำ 120 1.2 k 10 k 100 k 1.0 M 10 M
น้ำตาล-แดง 150 1.5 k 12 k 120 k 1.2 M
นำ้ ตาล-เขยี ว 180 1.8 k 15 k 150 k 1.5 M
นำ้ ตาล-เทา 220 2.2 k 18 k 180 k 1.8 M
แดง-แดง 270 2.7 k 22 k 220 k 2.2 M
แดง-มว ง 330 3.3 k 27 k 270 k 2.7 M
สม-สม 390 3.9 k 33 k 330 k 3.3 M
สม-ขาว 470 4.7 k 39 k 390 k 3.9 M
เหลอื ง-มวง 560 5.6 k 47 k 470 k 4.7 M
เขยี ว-นำ้ เงนิ 680 6.8 k 56 k 560 k 5.6 M
น้ำเงิน-เทา 820 8.2 k 68 k 680 k 6.8 M
เทา-แดง 82 k 820 k 8.2 M
20
2.5 วงจรไฟฟา อยา งงาย
วงจรไฟฟาเกิดจากการปอนแรงดันใหแกวงจรแลวทำใหเกิดกระแสไฟฟา (หรือ
อิเล็กตรอน) ไหลในวงจร วงจรไฟฟาอยางงายจะประกอบดวยแหลงจายแรงดันและโหลดที่มี
ลักษณะเปนตัวตานทาน โดยเรามักจะใชสายไฟเปนลวดตัวนำที่เชื่อมโยงใหเกิดการไหลของ
กระแสไฟฟา รูปที่ 2-12 (ก) แสดงวงจรไฟฟาอยางงายนี้ และ รูปท่ี 2-12 (ข) แสดงตัวอยาง
การสรา งวงจรไฟฟา อยางงา ยดว ยแบตเตอรี่ โปรโตบอรดและตัวตานทาน
รูปที่ 2-12 (ก) วงจรไฟฟาอยางงาย และ
(ข) ตวั อยางการสรา งวงจรไฟฟาอยางงา ยบนโปรโตบอรด
ทำไมตองศึกษาวงจรตวั ตา นทาน?
ในการเรียนรูดานไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส เรามักจะเริ่มตนการศึกษาวงจรจากการ
วิเคราะหวงจรตัวตานทานกอน ทั้งนี้เพราะวา อุปกรณไฟฟา/อิเล็กทรอนิกสตาง ๆ ที่ใช
พลังงานไฟฟา (หรือ “กินไฟ”) จะสามารถถูกมองไดวาเปนเสมือนตัวตานทานตัวหนึ่งเสมอ
โดยอุปกรณไฟฟาหลายชนิด เชน หลอดไฟ ลวดนโิ ครม (ในไดรเปาผม เตาอบ เตาไฟฟา ฯลฯ)
ใชสภาพตานทานของวัสดุในการแปลงไฟฟาเปนความรอน ทำใหความตานทานเปนส่ิงท่ีพบ
เจอเสมอแมวาเราไมมีการตอตัวตานทานในวงจรเลยก็ตาม ดังนั้นเม่ือเราพิจารณาวงจรไฟฟา
วงจรหนึ่ง การวเิ คราะหวงจรทมี่ คี วามตานทานจงึ เปนสงิ่ ทหี่ ลีกเลยี่ งมไิ ด
21
ความสัมพันธระหวาง กระแสที่ไหลผาน และ แรงดันที่ตกครอมตัวตานทาน จะ
เปนไปตามกฎของโอหม (Ohm’s Law) โดยนิยามกระแสและแรงดันดังแสดงในรูปที่ 2-13
(ก) และ สามารถใชก ฎนี้ได 3 รูปแบบ คอื
(1) หากเราทราบ คากระแส I ที่ไหล และ คาความตานทาน R เราจะคำนวณไดวา
ความตา งศกั ย หรอื แรงดันที่ตกครอมตวั ตา นทาน คอื V = IR
(2) หากเราทราบ คาแรงดัน V ที่ตกครอมตัวตานทาน และ คาความตานทาน R
เราจะคำนวณไดวา กระแสท่ไี หลผา นตัวตานทาน คือ I = V/R
(3) หากเราทราบ คากระแส I ทไ่ี หล และ คา แรงดัน V ท่ีตกครอมตัวตา นทาน เราจะ
คำนวณไดว า คา ความตา นทานของตวั ตานทาน คอื R = V/I
ในการวิเคราะหวงจรตัวตานทานเราอาจจะตองกำหนดขั้วของแรงดัน หรือ ทิศทาง
ของกระแสดวยตนเอง การกำหนดที่ถูกตองคือ ตองกำหนดให ความตางศักย V มีขั้วบวก ณ
จดุ ทก่ี ระแส I ไหลเขา ตัวอุปกรณ หรือ กำหนดใหกระแส I ไหลเขาอุปกรณในดานที่มีคาความ
ตา งศกั ยเปนบวก V แสดงดังในรปู ท่ี 2-13 (ก) การกำหนดท่ีถูกตองจะทำใหเราใชกฎของโอหม
ไดอยางถูกตอง และ ไมสับสนในการวัดคา ทั้งนี้เพราะทั้งคากระแสและแรงดันไฟฟาท่ีวัดได
สามารถมคี า ติดลบไดห ากการกำหนดเครือ่ งหมายไมส อดคลองกบั ความเปน จริง
สำหรับตัวอยางวงจรในรูปที่ 2-14 (ก) หากเราใชแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลตเปน
แหลงจายแรงดันและใชตัวตานทานขนาด 3.3 k เราจะสามารถวาดวงจรและคำนวณคา
กระแสไฟฟาที่ไหลในวงจรได คือ I = V/R = (9 V)/(3300 ) = 2.73 mA ดังแสดงในรูปท่ี
2-14 (ข)
รูปท่ี 2-13 (ก) ความสัมพนั ธระหวางกระแสและแรงดนั ที่ไหลผานตวั ตานทาน
(กฎของโอหม ) และ (ข) สามเหลีย่ มชวยจำในการนำกฎของโอหม ไปใช
22
รูปท่ี 2-14 (ก) ภาพตัวอยางการสรา งวงจรจริง และ (ข) ตวั อยางการคำนวณคากระแส
การพิสูจนวาการคำนวณที่แสดงในตัวอยางวงจรรูปท่ี 2-14 นั้น อาจทำไดโดยการ
ใชมัลติมิเตอรวัดคากระแส ดังแสดงตัวอยางแผนผังวงจรในรูปที่ 2-15 (ก) และ ภาพการวัด
จริงในรูปท่ี 2-15 (ข) โดยในการทดลองจริง เราอาจวัดคากระแสแลวไดคาไมตรงกับคาท่ี
คำนวณ ซง่ึ อาจเกิดเน่ืองจาก แบตเตอร่จี า ยแรงดันไมเทากับ 9 โวลต และตวั ตา นทานที่ใชมีคา
ความตานทานคลาดเคล่ือน (คือมีคาไมเทากับ 3.3 กิโลโอหม) โดยในทางปฏิบัติเราก็สามารถ
วัดคาแรงดันและคาความตา นทานน้ีไดเ ชนกัน ซึ่งหากพิจารณา คาความคลาดเคลื่อนท่ียอมรับ
ไดสำหรับตวั ตา นทานประเภทนอ้ี ยทู ่ี ±5% (สที องในแถบสที ่ี 4) จะไดว า คากระแสที่ไหลจริงใน
วงจร ควรมีคาระหวาง (9 V)/(33001.05 ) = 2.60 mA และ (9 V)/(33000.95 )
= 2.87 mA
รปู ท่ี 2-15 (ก) แผนผังวงจรในกรณีทม่ี ีการวดั กระแสโดยมัลติมิเตอร
และ (ข) ลักษณะการวดั กระแสในวงจร
23
ตัวอยางที่ 2-1 จงคำนวณหาคากระแสที่ไหลในวงจรในรูปท่ี 2-16 (ก) พรอมระบุขั้วแรงดัน
และ ทิศทางของกระแสท่ีไหลผา นตวั ตา นทาน
รูปที่ 2-16 (ก) วงจรสำหรับตัวอยา งท่ี 2-1 และ (ข) รูปเฉลยตัวอยางท่ี 2-1
วิธีทำ เม่ือเราตอตัวตานทานกับแหลงจายแรงดัน 9 โวลต ข้ัวบวก-ลบของศักยไฟฟาที่ตก
ครอมตัวตานทานจะเปนไปตามขั้วของแหลงจาย ดังน้ันกระแสไฟฟาจะไหลเขาท่ีข้ัวที่เปน
แรงดันบวกของตัวตานทาน ดังรูปท่ี 2-16 (ข) โดยคากระแสท่ีตองการทราบจะมีคาเทากับ 9
มลิ ลิแอมแปร (จาก I = V/R)
สำหรับตัวตานทานตัวหนึ่ง ๆ หรือคาความตานทานคาหนึ่ง เราอาจทำการประมาณ
อยางงายไดโดยการ “มอง” บอยครั้งท่ีเรามองวาความตานทานในวงจรเปนเสมือนวงจรปด
(Closed Circuit) ตัวอยางเชน ลวดตัวนำที่ใชตอ วงจรมคี าความตานทานอยูและวดั ได แตคา
ความตานทานนี้นอยมากเม่ือเทียบกับความตานทานของตัวตานทานนำมาตอในวงจร เราจึง
ละเลยความตา นทานของลวดตัวนำน้ี (ดูรปู ท่ี 2-17) การละเลยหรือการประมาณในลักษณะน้ี
เปน พื้นฐานสำคญั ในการศึกษาดานอิเล็กทรอนิกสแ ละดานวิศวกรรมศาสตรโ ดยทัว่ ไป
รปู ที่ 2-17 การประมาณคา
ความตา นทานเปนวงจรปด
สำหรบั คา ความตา นทานตำ่
24
2.6 วงจรอนุกรมและวงจรขนาน
วงจรอนุกรม (Series Circuit) คือวงจรท่ีกระแสไฟฟาไหลในทิศทางเดียว ไมมีการ
แยกไหล โดยการศกึ ษาวงจรอนุกรมสามารถศึกษาไดจ ากวงจรตัวตานทาน การตออนุกรมดวย
ตัวตานทาน 2 และ 3 ตัว แสดงดังรูปท่ี 2-18 คาความตานทานรวม หรือ ความตานทาน
สมมูล (Equivalent Resistance) Rรวม จะมีคาเทากับผลบวกของคาความตานทานท่ีนำมา
ตอกัน ดังนั้นคาความตานทานรวมท่ีไดจากการตอตัวตานทานแบบอนุกรม จะมากกวาคา
ความตานทานแตละตัวเสมอ
รูปท่ี 2-18 ความตา นทานรวมของตัวตา นทานที่ตอ อนุกรมกนั (ก) R 2 ตวั และ (ข) R 3 ตวั
เม่ือเราตอแหลงจายไฟกับตัวตานทานที่ตอกันแบบอนุกรม (รูปที่ 2-19) ก็จะเกิดการ
แบงแรงดัน (Voltage Division) ขึ้น แรงดันท่ีตกครอมตัวตานทานจะข้ึนกับคาความ
ตานทานท่ีนำมาตอตามสมการที่แสดงในรูปท่ี 2-19 โดยวงจรแบงแรงดันนี้สามารถใชได
หลากหลายวิธี เชน ใชลดแรงดันขาเขาใหต่ำลง (เชน จาก 5 V เปน 3.3 V) เพื่อนำไปปอน
ใหกับสวนอ่ืน ๆ ของวงจรตอไป นอกจากน้ีหากตัวตานทานท่ีนำมาตอ เปนเซนเซอรที่มีคา
ความตานทานข้ึนกับสิ่งอื่น ๆ (เชน คาแสงสวาง คาความชื้นในดิน) เราก็สามารถแปลงคา
ความตานทานนเี้ ปน คา สญั ญาณแรงดนั เพอื่ นำไปประมวลตอ ไปได
25
รูปที่ 2-19 (ก) วงจรที่มีการแบง แรงดัน และ
(ข) สตู รที่ใชห าคาแรงดันท่ีตกครอมตวั ตา นทานแตละตวั
ตวั อยางที่ 2-2 จงหาคา แรงดัน Vout ในวงจรในรูปท่ี 2-20
รปู ท่ี 2-20 วงจร
สำหรบั ตวั อยา งที่ 2-2
วิธีทำ โดยใชกฎการแบงแรงดันจะไดวา
Vout R2 VS 10 20 k k 5 3.33 V
R1 R2 k 20
ขอสังเกต ในการใชการแบงแรงดนั นี้ ทำใหเ ราไมจำเปนตองคำนวณคาความตานทานรวมและ
คา กระแสทไ่ี หลในวงจร
ตัวอยางที่ 2-3 จงหาคา แรงดัน V3 และกระแส I ในวงจรในรปู ที่ 2-21
รูปที่ 2-21 วงจร
สำหรับตวั อยางที่ 2-3
รูปท่ี 2-21 วงจรสำหรับตวั อยางที่ 2-3
26
วิธที ำ โดยใชกฎการแบง แรงดันจะไดว า
V3 R1 R3 R3 VS 1 k 12 4 V
R2 1 k 1 k 1 k
และ I V3 4 4 mA
R3 1 k
ขอสังเกต สำหรับการหาคากระแสไฟฟา I น้ัน เราอาจคำนวณคาความตานทานรวม (คือ
R1+R2+R3 = 3 k) และใชกฎของโอหมสำหรับวงจรโดยรวมก็ไดคำตอบเดียวกัน (I = V/R
= 12/(3 k) = 4 mA)
วงจรขนาน (Parallel Circuit) เปนการตออุปกรณใหแรงดันไฟฟาท่ีตกครอม
อุปกรณแตละตัวมีคาเทากัน โดยกระแสไฟฟาจะถูกแยกไหลในแตละอุปกรณ ลักษณะการตอ
ขนานของตัวตานทาน 2 ตัวแสดงดังรูปท่ี 2-22 (ก) โดยเมื่อเราทำการปอนแรงดันใหแกวงจร
กระแสไฟฟาก็จะไหลผานตัวตานทานแตละตัว ดังแสดงในรูปที่ 2-22 (ข) โดยคากระแสที่ไหล
จะเปนไปตามกฎของโอหม คือ I1 = VS/R1 และ I2 = VS/R2 และจะไดวากระแสไฟฟาที่ไหล
จากแหลงจา ยคอื
IS I1 I2 VS VS 1 1
R1 R2 R1 R2 VS
ซึ่งหากเรามองตัวตานทาน 2 ตัวท่ีตอขนานกันนี้เสมือนตัวตานทานตัวเดียวคือ Rรวม จะไดวา
IS = VS/Rรวม โดยคา Rรวม นสี้ ามารถหาไดต ามสูตรที่แสดงในรปู ท่ี 2-22 (ข)
รปู ที่ 2-22 (ก) ตวั ตานทานท่ีตอขนานกัน 2 ตัว และ (ข) วงจรขนาน R 2 ตัว
27
เราสามารถนำตัวตานทานมากกวา 2 ตัวมาตอขนานกัน โดยคาความตานทานรวม
หรอื ความตานทานสมมูล Req จะมีคาเทากับ สวนกลับของ ผลบวกของสวนกลับของคาความ
ตานทานแตละตัว สำหรับการตอตัวตานทาน N ตัวขนานกัน จะมีสูตรท่ัวไปในการหา คา
ความตานทานรวมคอื
1 1 1 ... 1
Req R1 R2 RN
จากสูตรน้ี มีขอสังเกตคือ ความตานทานสมมูลของการตอกันแบบขนานนี้ จะมีคา
นอ ยกวา คาความตานทานตัวทนี่ อยที่สุดท่ีนำมาตอกันเสมอ การตอตัวตานทานแบบขนานน้ัน
เราอาจใชสัญลักษณขนาน || แทนการเขยี นเศษสวน เชน ตัวตานทาน 2 ตัวขนานกัน เขียนได
เปน R1||R2 ดังในรูปท่ี 2-22 (ข) โดยหากมีตัวตานทานมากกวา 2 ตัว ก็เขียนได เชน
R1||R2||R3 แทนคาความตา นทานของตวั ตา นทาน 3 ตัวท่ีตอขนานกัน
หากตัวตานทานสองตัว ที่นำมาตอขนานกัน มีขนาดเทากัน จะไดวา ความตานทาน
สมมูลจะมีคาลดลงเปนคร่ึงหน่ึงของความตานทานของตัวตานทานแตละตัว ในกรณีตัว
ตานทาน N ตัวตอขนานกัน และมีคาความตานทานเทากันหมด เราจะมีคาความตานทาน
สมมูลที่ลดลง N เทา เชน ตัวตานทาน 1000 โอหม 4 ตัว ตอขนานกันจะมีคาความตานทาน
สมมูลเทากบั 1000/4 =250 โอหม
ลักษณะการตอแบบขนานน้ียังมีใหพบเห็นไดทั่วไปในวงจรไฟฟาในบาน (รูปที่ 2-23)
ทัง้ น้ีเพราะเคร่ืองใชไฟฟาในบานทกุ ชนิดถูกออกแบบมาใหใชกับแรงดันคงที่คือ 220 โวลต แต
คา กระแสทใ่ี ชจะขน้ึ กับคาความตานทานของเครอ่ื งใชไ ฟฟา
รูปท่ี 2-23 ลกั ษณะการตอวงจรของเครอื่ งใชไ ฟฟาในบานซ่ึงเปน การตอแบบขนาน
บทที่ 3 อปุ กรณแ ละวงจรแอนะล็อก
ในบทนี้ เราจะทำความรูจักกับอุปกรณและวงจรอิเล็กทรอนิกสประเภทแอนะล็อก
โดยอุปกรณท่ีกลาวถึงในบทน้ี ไดแก เซนเซอรรับสัญญาณแอนะล็อก ตัวเก็บประจุ ไดโอด
ทรานซิสเตอรและออปแอมป โดยทรานซิสเตอรจะเปนอุปกรณสำคัญท่เี ปนเหมอื นหัวใจในการ
ทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกสจำนวนมาก โดยขนานไปกับการเรียนรูดานอุปกรณ เราก็จะ
กลา วถึงวงจรที่เกยี่ วกบั อุปกรณเ หลา นด้ี วย
3.1 เซนเซอรร บั สัญญาณแอนะล็อก
เซนเซอร (Sensor) มักจะหมายถึงอุปกรณท่ีเปล่ียนปริมาณตาง ๆ เปนคุณสมบัติ
ทางไฟฟา (ดูรูปที่ 3-1) เซนเซอรที่ดีมีความไวตอการเปล่ียนแปลงของปริมาณที่ตองการวัด
และไมไวตอการเปล่ียนแปลงอ่ืน เชน เซนเซอรวัดแสงก็ควรไวตอแสงแตไมไวตออุณหภูมิ
ความชื้น และอ่ืน ๆ และในขณะเดียวกันเซนเซอรที่นำมาใชงานจริงควรจะใหกำเนิดสัญญาณ
ไดอยางมีเสถียรภาพ มีความถกู ตองและแมนยำเพียงพอ เซนเซอรท่ัวไปมักจะรับคาที่แปรจาก
ปริมาณทางกายภาพแบบตอเน่ือง เชน มุมเอียง/รอบการหมุน ความสวาง ความช้ืน อุณหภูมิ
ฯลฯ เน่ืองจากความตอเน่ืองเปนสิ่งท่ีมีอยูในธรรมชาติ สัญญาณแอนะล็อกจึงเปนสัญญาณที่
ไดรับจากวงจรเซนเซอร โดยในทางวงจร เราสามารถนำสัญญาณนี้มาเปล่ียนเปนสัญญาณ
ดิจทิ ัลได ซึง่ จะกลาวถึงในบทท่ี 4 ตอไป
รูปที่ 3-1 ลักษณะการทำงานของเซนเซอรและวงจรเซนเซอรท ัว่ ๆ ไป
30
รปู ท่ี 3-2 และ 3-3 แสดงตัวอยา งเซนเซอรท ่ีรับสัญญาณแอนะล็อกตา ง ๆ โดยรปู ที่ 3-
2 (ก) กค็ อื ตัวตานทานปรับคาไดช นิดหนงึ่ ทก่ี ลาวถงึ ในหัวขอ 2.4 (รปู ที่ 2-11) โดยเราสามารถ
ใชตัวตานทานปรับคาไดน้ี ในการวัดมุมองศาของการเอียงของคานได ดังแสดงในแผนภาพใน
รูปที่ 3-2 (ข) เราจึงมองวาเปนเซนเซอรประเภทหนึ่ง ซึ่งการวัดความเอียงน้ี อาจสามารถ
นำไปใชควบคุมคาน โดยเซนเซอรน้ีจะทำหนา ที่ปอนกลับ (Feedback) ขอมลู ตำแหนง มุมเอยี ง
ของคาน ไปยงั วงจรควบคุม
สำหรับการวัดแสงสวางท่ัวไปนั้น ปจจุบันเรานิยมใชเซนเซอรที่เรียกวา ตัวตานทาน
แปรคาตามแสงหรือแอลดีอาร (Light Dependent Resistor, LDR) รูปที่ 3-3 (ก) แสดง
ภาพถายของเซนเซอรชนิดนี้ ซ่ึงแอลดีอารนี้จะมีคุณลักษณะทางไฟฟาเหมือนตัวตานทาน
ปรับคาได แตจะมีหนาตางรับแสง โดยคาความตานทานของแอลดีอารจะแปรผกผันกับ
ปริมาณแสงที่ตกกระทบ เนื่องจากแสงจะไปกระตุนใหมีอิเล็กตรอนท่ีสามารถนำไฟฟาไดมาก
ข้ึน เม่ือแสงมีความเขมมาก ความตานทานของแอลดีอารน ้ีก็จะต่ำลง สัญลักษณทางวงจรของ
แอลดีอารแ สดงดงั รูปที่ 3-3 (ข)
รปู ท่ี 3-2 (ก) ตวั ตานทานปรับคาไดทท่ี ำหนา ทเ่ี ปนเซนเซอรวดั ความเอยี ง
และ (ข) ลกั ษณะการติดตง้ั เซนเซอร ณ จุดหมนุ ของคาน
รูปที่ 3-3 (ก) ตวั ตา นทานแปรคาตามแสงหรือแอลดอี ารและ (ข) สัญลักษณทางวงจร
31
นอกจากน้ี ยังมเี ซนเซอรอกี จำนวนมากท่ีสามารถแปลงปริมาณตาง ๆ ในธรรมชาติให
เปนคาความตานทานซ่ึงเปนคุณสมบัติทางไฟฟาท่ีสามารถนำไปแปลงเปนสัญญาณอ่ืนได เชน
เซนเซอรวัดความช้ืนดิน เซนเซอรว ัดปริมาณน้ำฝน เซนเซอรวัดแก็ส เซนเซอรวัดสัญญาณชีพ
จร เซนเซอรว ัดการกดทบั ฯลฯ โดยวงจรรับสัญญาณแอนะลอ็ กพนื้ ฐานของเซนเซอรเ หลานีจ้ ะ
มลี ักษณะคลายกันคอื เปนวงจรแบงแรงดัน ดังแสดงในรูปที่ 3-4 (ก) คา สัญญาณแรงดัน Vout
ท่ีไดรบั จากวงจรจะข้ึนกับคาความตานทาน ซึ่งก็จะแปรเปลี่ยนตามปริมาณที่วัดน่ันเอง ดังนั้น
จึงเปนหนาท่ีของผูพัฒนาวงจรเซนเซอรท่ีจะตองเลือกใชเซนเซอรและคาความตานทานท่ี
เหมาะสมกบั ยา นที่ตองการวัด
รูปท่ี 3-4 (ข) แสดงตัวอยางการใชงานจริงของวงจรเซนเซอรแอลดีอารท่ีมักนำมาใช
ในการวัดคา แสงสวาง โดยหากแอลดอี ารทีใ่ ชมคี วามตานทานระหวา ง 20 k (มดื ) ถึง 200
(สวางมาก) เรากจ็ ะไดว า แรงดนั ขาออก Aout จะมีคาระหวา ง 0.1 - 3.3 V
วงจรในรูปที่ 3-4 เขียนตางจากวงจรแบงแรงดันที่แสดงในบทที่ 2 (รูปท่ี 2-19)
เนื่องจากในทางอิเล็กทรอนิกส เรามักจะกำหนดแรงดันแหลงจาย ดวย VS โดยไมเขียน
สัญลักษณของแบตเตอรี่ และสำหรับคาแรงดันนั้น เราจะวัดเทียบกับกราวด (Ground,
GND) เสมอ ซ่ึงกราวดก็คือระดับแรงดันอางอิงในวงจร มีคาศักยไฟฟาศูนยโวลต ในวงจร ซึ่ง
โดยท่วั ไป เราจะกำหนดใหข ้ัวลบของแหลงจา ยไฟหรอื แบตเตอรเ่ี ปนกราวดของวงจร
รปู ที่ 3-4 (ก) วงจรแบง แรงดันสำหรับแปลงคา ความตานทาน Rsensor ของตวั เซนเซอรมาเปน
คาแรงดัน Vout และ (ข) ตวั อยางวงจรที่มีการนำแอลดีอารมาใชท ำเซนเซอรวัดคาแสงสวา ง
32
3.2 ออสซิลโลสโคป
ออสซิลโลสโคป (Oscilloscope) หรือเรียกสั้น ๆ วาสโคป ถือเปนเคร่ืองมือวัดที่
สำคัญในทางอิเล็กทรอนิกส ในลกั ษณะเดียวกันกบั มัลติมิเตอรสำหรับการวัดทางไฟฟาพน้ื ฐาน
โดยออสซิลโลสโคปจะทำหนาท่ีแปลงสัญญาณแรงดันที่มีความถ่ีตาง ๆ ใหกลายเปนรูปภาพ
และแสดงผลผานจอภาพ ออสซิลโลสโคปอาจแบงได 2 ประเภทคือ CRO เปนออสซิลโลสโคป
ประเภทแอนะล็อกที่ใชจอ CRT (Cathode Ray Tube) ซ่ึงเปนจอแกวรุนเกา และประเภท
ดจิ ทิ ัลหรือ DSO (Digital Storage Oscilloscope)
ในการใชงานออสซิลโลสโคป ผูใชสามารถปรับการแสดงภาพรูปคลื่นใหเหมาะสมได
ทั้งในแนวแกนตั้ง (Vertical Axis) ซึ่งก็คือคาขนาดแรงดันของสัญญาณและ ในแนวแกนนอน
(Horizontal Axis) ซึ่งก็คือคาระยะเวลา รูปท่ี 3-5 แสดงตัวอยางเครื่องดิจิทัลออสซิลโลสโคป
ที่มีใชงานอยูในปจจุบัน (ย่ีหอ Agilent รุน MSO-X 2024A) และสายโพรบ (10:1) ที่มาพรอม
กับตัวเครื่อง โดยสวนมากสายโพรบนี้จะมีลักษณะเปนวงจรแบงแรงดันเพื่อเพ่ิมยานในการวัด
ตวั อยา งเชน หากสัญญาณแรงดนั ทวี่ ัดมขี นาดสงู สดุ 30 V แลวแรงดันท่ีเขา สวู งจรวัดจะมีขนาด
สงู สุด 3 V โดยในการใชงาน เราสามารถทำใหออสซิลโลสโคปแสดงผลไดอยา งถูกตอ ง โดยการ
ปรบั ตั้ง (Setup) และเลือกชนดิ ของโพรบกอ นเร่มิ ใชง าน
รูปท่ี 3-5 ภาพถายดิจทิ ลั ออสซลิ โลสโคปและสายโพรบ
33
โดยทั่วไปออสซิลโลสโคปจะรับสัญญาณไดหลายแชนแนล แตในการใชงานเบื้องตน
เรามักจะเลือกดูเพียงแชนแนลเดียว ตัวอยางรูปท่ี 3-6 คอื ภาพสัญญาณคลื่นรูปไซนขนาด 3 V
ความถี่ 250 kHz โดยเราสามารถปรับเลือกแสดงขนาดของแรงดันในแนวแกนตั้ง หรือคา
V/DIV (คาแรงดันตอ 1 ชอง ตามแกนต้ัง) และปรับเลือกแสดงขนาดของเวลาในแนวแกนนอน
หรือคา Time/DIV (คาชวงเวลาตอ 1 ชอง ตามแกนนอน) ไดดวยปุมที่หนาเคร่ือง
ออสซิลโลสโคป โดยในรูปเปนการปรับคา V/DIV ใหมีขนาด 1 V และคา Time/DIV ใหมี
ขนาด 1 s (106 s) ซ่ึงคาขนาดของสัญญาณน้ี (3 V) สามารถวัดไดจากภาพ โดยคาคาบ T
ของสญั ญาณซ่ึงมขี นาด 4 ชอ ง (= 4 s) ก็สามารถแปลงเปนคาความถ่ี f ได ดวยสตู ร f = 1/T
ซึ่งในทีน่ ีจ้ ะไดว า
f 1 1 250 kHz
T 4 μs
นอกจากน้ี ระดับสัญญาณอางอิงแรงดันหรือกราวด (0 V) ก็ถูกแสดงในภาพสัญญาณที่ไดรับ
จากออสซลิ โลสโคปดวย
รูปท่ี 3-6 ตัวอยา งภาพสญั ญาณคล่ืนรปู ไซนขนาด 3 V ความถ่ี 250 kHz และมอี อฟเซต +1 V
34
3.3 ตัวเกบ็ ประจุ
ตัวเก็บประจุ (Capacitor) เปนอุปกรณไฟฟา ที่สามารถสะสมพลังงานในรูปของ
สนามไฟฟา โดยตัวเก็บประจุ จะมีโครงสรางอยางงาย คือ แผนเพลตสองแผนอยูใกล ๆ กัน
ลักษณะของตัวเก็บประจุที่มีใชในวงจรอิเล็กทรอนิกส แสดงดังรูปที่ 3-7 (ก) ซ่ึงตัวเก็บประจุ
เหลานี้ มีท้ังแบบมีขั้ว (คือ ชนิดอิเล็กทรอไลต และ ชนิดแทนทาลัม) และแบบไมมีขั้ว (คือ
ชนิดเซรามิก ชนิดไมลารและชนดิ เอสเอ็มดี) สัญลักษณทางวงจรของตัวเก็บประจุแสดงดังรปู ท่ี
3-7 (ข) โดยเราใชต วั อกั ษร C กำกบั ตัวเกบ็ ประจุ และแทนคาความจไุ ฟฟาดว ย
ความจุไฟฟา (Capacitance) เปนตัวบงบอกความสามารถในการสะสมพลังงาน
คาความจุไฟฟามีหนวยเปน ฟารัด (farad: F) โดย คาความจุไฟฟาของตัวเก็บประจุทั่ว ๆ ไป
จะมีคา อยใู นระดับ pF – mF (10-12 – 10-3 F)
รูปที่ 3-7 (ก) ตวั เก็บประจุแบบตาง ๆ (อเิ ล็กโทรไลต แทนทาลัม เซรามิก ไมลาร เอสเอ็มดี
ตามลำดับ) และ (ข) สัญลักษณท างวงจรของตวั เกบ็ ประจุแบบมขี ว้ั และแบบไมม ขี ั้ว
การอานคาขนาดความจุไฟฟาที่ระบุบนตัวเก็บประจุนั้น จะขึ้นกับชนิดของตัวเก็บ
ประจุดวย สำหรับตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรไลต (รูปซายมือสุดใน รูปที่ 3-7 (ก)) คาความจุ
ไฟฟา และขวั้ ลบจะระบุอยางชัดเจนท่ีตัวถัง แตสำหรับตวั เก็บประจุชนดิ เซรามิกและไมลาร จะ
มีการใชตัวเลขรหัส 3 ตัวและอาจมีตัวอักษร 1 ตัว ในการระบุคา ความจุไฟฟา โดย ตัวเลข 2
ตัวแรก จะเปนเลขหลัก และ ตัวเลขตัวที่ 3 จะบอกคาตัวเลขยกกำลัง โดยคาท่ีอานได จะมี
หนวยเปน พิโคฟารัด (1 pF = 10-12 F) สำหรับรหสั ตัวอกั ษรตัวสุดทายจะบอกคาความคลาด-
35
รปู ที่ 3-8 ตัวอยางการอานคาความจไุ ฟฟาจากรหัสเลข 3 หลกั บนตัวถงั ของตัวเก็บประจุ
เคลื่อนของคาความจุไฟฟานี้ ตัวอยาง คาบนตัวเก็บประจุ 474J คือคาความจุไฟฟา 47×104
pF5% ซ่ึงเทากับ 0.47 F5% (ดูรูปท่ี 3-8) และสำหรับตัวเก็บประจุท่ีมีตัวถังแบบเอ
สเอ็มดีจะมีขนาดเล็กและมักจะไมมีการระบุคาความจุไฟฟาบนตัวถัง ผูใชจะตองทราบหรือวัด
คาความจุไฟฟา ของอุปกรณป ระเภทตวั ถังแบบเอสเอ็มดีดว ยตนเอง
การเลือกใชตัวเก็บประจุ เราจะตองคำนึงถึงคาพิกัดแรงดันที่ตัวเก็บประจุสามารถทน
ไดด วย เชน หากเราใชตัวเกบ็ ประจุกบั วงจรทม่ี ีไฟเลย้ี งขนาดแรงดนั 12 โวลต เราจะตอ งใชตัว
เกบ็ ประจทุ ี่ทนแรงดันไดมากกวา 12 โวลต เชน เลอื กตวั เก็บประจุที่มีพกิ ัดแรงดนั 25 โวลต
สำหรับการใชงานตัวเก็บประจุในวงจรนั้น เราจะใชไดคอนขางหลากหลาย ตัวเก็บ
ประจุอาจถกู ใชในการจายกระแสในชวงเวลาสั้น ๆ ใหก ับสวนอ่ืนของวงจรเม่ือแหลงจายถกู ตัด
ออก และเราอาจใชตวั เก็บประจุในการกั้นสัญญาณไฟตรงในแตละสวนของวงจร ดังนั้นตัวเก็บ
ประจุจะเปรียบเสมือนวงจรเปด (Open Circuit) สำหรับไฟฟากระแสตรง (ดูรูปที่ 3-9 (ก))
และ สำหรับสัญญาณความถี่สูง ตัวเก็บประจุตัวเดียวกันน้ีสามารถมองไดวาเปนวงจรปด
(Closed Circuit) (ดูรูปท่ี 3-9 (ข)) วงจรอิเล็กทรอนิกสพ้ืนฐานที่ใชตัวเก็บประจุทำงาน คือ
วงจรกรองทที่ ำใหสัญญาณเรียบขึ้น ซ่งึ เปน สวนสำคญั ของวงจรแหลงจายไฟ
รปู ที่ 3-9 การมองตัวเก็บประจุเปนเสมือน (ก) วงจรเปดสำหรับไฟตรง
และ (ข) วงจรปด สำหรับสญั ญาณความถีส่ ูง
36
3.4 ไดโอดและแอลอีดี
ไดโอด (Diode) เปนอุปกรณอเิ ล็กทรอนกิ สทสี่ รา งจากสารกงึ่ ตัวนำ เชน ซิลกิ อน (Si)
โดยไดโอดเปนอุปกรณที่มีข้ัวหากตอกลับทิศทางจะไมทำงาน ข้ัวตอออกมาจากไดโอด มีชื่อ
เรียก คือ แอโนด (Anode) ยอดวยตัว A และ แคโทด (cathode) ยอดวยตัว C หรือ K
ลกั ษณะไดโอดท่ีใชใ นวงจรอิเลก็ ทรอนิกสมหี ลายรปู แบบ (รูปท่ี 3-10 (ก)) สัญลักษณทางวงจร
ของไดโอดแสดงดงั รูปที่ 3-10 (ข) โดยเรามักจะใช ตัวอกั ษร D ในการระบวุ า เปนไดโอด
รปู ท่ี 3-10 (ก) ลักษณะโครงสรางของไดโอดสารกึง่ ตัวนำท่ีมี
รปู รา งตวั ถังแบบตาง ๆ และ (ข) สญั ลักษณทางวงจร
ในการใชงานไดโอด ซึ่งก็คือ การจายแรงดนั หรือ กระแสใหกับไดโอดในวงจร เราควร
รูจัก คำวา ไบแอส (Bias) เสียกอน การไบแอส มีสองชนิด คือ ไบแอสไปหนา (Forward
Bias) และ ไบแอสยอนกลับ (Reverse Bias) โดยการไบแอสไปหนาคือการใหแรงดันบวก
กบั ขัว้ แอโนด และการไบแอสยอ นกลับคอื การใหแ รงดนั บวกกบั ข้วั แคโทด
ลักษณะสมบัติกระแส-แรงดันของไดโอดท่ัวไปท่ีทำจากซิลิกอน แสดงดังรูปที่ 3-11
โดยเราจะกำหนดใหกระแสท่ีไหลผานจากแอโนด ไปแคโทดมีคาเปนบวก ID และ แรงดันท่ีตก
ครอมไดโอด VD เปน บวกที่ข้ัวแอโนด ดงั นั้น ไดโอดจะถกู ไบแอสไปหนา เมอื่ VD > 0 ในการใช
งานไดโอดท่ัว ๆ ไป เราจะมองไดโอดเปนเสมือนสวิตชในวงจรน่ันคือไดโอดมีได 2 สถานะ คือ
สถานะ ON (นำกระแส) หรือ OFF (ไมนำกระแส)
37
รปู ท่ี 3-11 ลักษณะสมบตั กิ ระแส-แรงดัน ของไดโอดท่วั ไปทส่ี รา งจากซลิ กิ อน
ในยานนำกระแส (ไดโอด ON) ไดโอดจะใหกระแสไหลผานตัวมัน (ID > 0) เมื่อมี
แรงดันตกครอมมากกวาคาแรงดันออฟเซต V (VD > V) ซ่ึงมีคาประมาณ 0.6 V สำหรับ
ซิลิกอนไดโอด ในการมองเบ้ืองตนเราอาจละเลยคาแรงดันน้ีได (น่ันคือประมาณ V =0) และ
ในยา นท่ไี ดโอดไมนำกระแส ไดโอด (ไดโอด OFF) จะเปน เสมอื นวงจรเปด (ดรู ปู ท่ี 3-12)
วงจรในรูปท่ี 3-13 แสดงตัวอยางลักษณะการตอไดโอดแบบตาง ๆ ใหนำกระแสและ
ไมนำกระแส โดยไดโอดจะนำกระแสก็ตอเม่ือ กระแสที่ไหลผานมีคามากกวาศูนย เมื่อเรา
สมมุติใหไดโอดนำกระแส โดยตัวอยา งรปู ท่ี 3-13 (ก) และ (ค) น้ีเปนการแยกพิจารณาในกรณี
ทแี่ หลง จายเปนไฟสลับ มคี าแรงดนั ทงั้ คาบวกและลบ
รูปท่ี 3-12 สถานะการทำงานของไดโอด คือ ON (นำกระแส) หรอื OFF (ไมนำกระแส)
38
รูปท่ี 3-13 ลกั ษณะการตอไดโอดในรปู แบบตา ง ๆ โดยไดโอดในวงจร (ก) และ (ข)
จะนำกระแส แตไดโอดในวงจร (ค) จะไมนำกระแส
นอกจากไดโอดที่นำมาใชเปนสวิตชแลว ยังมีไดโอดประเภทอ่ืน ๆ ที่ใชงานในวงจร
อิเล็กทรอนิกสอีก เชน ซีเนอรไดโอด (Zener Diode) และ ช็อตกี้ไดโอด (Schottky Diode)
ผูทสี่ นใจการทำงานของไดโอดเหลา นี้ สามารถศกึ ษาเพิม่ เติมไดจ ากแหลงขอ มลู อ่นื
ไดโอดเปลงแสง (Light Emitting Diode, LED) มีช่ือยอท่ีเปนท่ีรูจักกันดีคือ
แอลอีดี โดยแอลอดี ีคอื ไดโอดทท่ี ำจากสารก่ึงตวั นำชนิดทเ่ี ปลง แสงไดนนั่ เอง (ซิลกิ อนเปลงแสง
ไมได) สีของแอลอีดีจะกำหนดไดจากสารกึ่งตัวนำท่ีนำมาใชสราง สำหรับลักษณะตัวถังของ
แอลอีดีมีหลายรูปแบบ รูปที่ 3-14 (ก) แสดงลักษณะแอลอีดีที่พบเห็นไดทั่วไป สำหรับ
ขอกำหนดเรื่องขาของแอลอีดีน้ัน ผูใชตองสังเกตจากลักษณะภายในตัวแอลอีดี คือ ขั้วภายใน
ที่เล็กจะเปนขั้วแอโนด (A) และ ข้ัวภายในที่ใหญเปนข้ัวแคโทด (K) สัญลักษณทางวงจรของ
แอลอีดีแสดงดงั รปู ท่ี 3-14 (ข) โดยสำหรับแอลอีดแี บบเอสเอม็ ดอี าจไมม ีสิ่งทรี่ ะบุขัว้ บนตวั ถัง
รูปที่ 3-14 (ก) ลักษณะรูปรา งของแอลอีดใี นตวั ถังตาง ๆ และ (ข) สัญลกั ษณทางวงจร
39
3.5 วงจรเรียงกระแส
วงจรเรียงกระแส (Rectifier) คือวงจรที่ทำหนาที่แปลงไฟสลับ (AC) เปนไฟตรง
(DC) วงจรเรียงกระแสอยา งงายท่ีมีใชงานทั่วไป คือ วงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคลื่น วงจรเรียง
กระแสแบบเต็มคล่ืนที่ใชหมอแปลงและวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนที่ใชไดโอดตอกันแบบ
บริดจ วงจรเรียงกระแสนี้เปน วงจรภายในแหลง จายไฟที่มใี ชง านในปจจบุ นั
วงจรเรยี งกระแสแบบคร่ึงคลื่น (Half-Wave Rectifier) มีรูปแบบวงจรแสดงดังใน
รูปท่ี 3-15 (ก) โดยแหลงจายไฟสลับขาเขาจะจายแรงดันไฟสลับ ไดโอดจะนำกระแสในชวงที่
แหลงจายมีแรงดันดานบวกเทานั้น ดังนั้นลักษณะกระแสและแรงดันขาออก ซ่ึงคือกระแสท่ี
ไหลผา นและแรงดันทต่ี กครอมโหลดที่มองเปน ตัวตานทาน R จะเปน ดงั รูปที่ 3-15 (ข)
การใชง านวงจรเรียงกระแสกับแหลงจายไฟ 220 โวลต มักจะใชหมอแปลงไฟฟาเพอื่ ลด
ระดับแรงดันลงใหอยูในระดับที่เหมาะสมเสียกอน ลักษณะหมอแปลงไฟฟาท่ัวไปและ
สัญลักษณทางวงจรแสดงดังรูปท่ี 3-16 โดยรูปแบบวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่มีการใช
หมอแปลงแสดงดังรูปท่ี 3-17 (ก) แหลงจายไฟสลับขาเขา 220 V จะจายแรงดันไฟสลับ และ
แรงดันน้ีถูกลดขนาดลงดวยหมอแปลง โดยเม่ือใชไดโอดกั้นการไหลของกระแสในทิศทางหน่ึง
แลวจะไดวา กระแสท่ีไหลเขาสูโหลดจะสามารถไหลไดในทิศทางเดียว ดังน้ันไดโอดจะทำงาน
เปน เหมือนสวิตชป ด -เปด ทุก ๆ รอบของสัญญาณแรงดันไฟสลบั
รปู ท่ี 3-15 (ก) วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลนื่ ทใี่ ชไ ดโอดตวั เดียวในการเรียงกระแส
และ (ข) ลกั ษณะสญั ญาณกระแสที่ไหลผา นและแรงดนั ทต่ี กครอมโหลด R
40
รปู ที่ 3-16 (ก) ลักษณะหมอ แปลงไฟฟาทั่วไปและ (ข) สัญลกั ษณทางวงจร
ของหมอแปลงไฟฟาและสูตรทเ่ี ก่ียวของ
รปู ท่ี 3-17 (ก) วงจรเรยี งกระแสแบบครึง่ คล่ืนที่ใชห มอ แปลงไฟฟา
เพอ่ื ลดแรงดัน และ (ข) วงจรเรยี งกระแสทมี่ กี ารกรองแรงดันใหเ รยี บดว ยตัวเก็บประจุ C
ในทางปฏิบัติ เรามักจะตองการสรางสัญญาณแรงดันไฟตรงท่ีมีความสม่ำเสมอมาก นั่น
คือแรงดันมีคาคงท่ีไมข้ึนกับเวลา (เชน 5 โวลตคงที่) ดังนั้นเราจึงมีการใชตัวเก็บประจุขนาด
41
ใหญตอขนานกับโหลดที่ข้ัวขาออกดังแสดงในรปู ที่ 3-17 (ข) โดยตัวเก็บประจุน้ี มีหนาที่กรอง
แรงดันใหสม่ำเสมอมากขึ้น ซ่ึงหากเราเลือกคา C ที่มีขนาดใหญเพียงพอ จะไดวา สัญญาณ
แรงดันที่ไปยังโหลดจะมีคาคงท่ี เพราะตัวเก็บประจุจะจายกระแสใหโ หลดในขณะที่แรงดันจาก
แหลงจายต่ำกวาคาแรงดันท่ีตัวเกบ็ ประจุ ทั้งนี้คา C ท่ีเหมาะสม จะขึ้นกบั ขนาดของโหลด RL
ซึ่งเราอาจไมทราบลวงหนา ดังนั้นในการออกแบบวงจร เรามักจะใช C ที่มีคามาก ๆ เชน
1000 F เพ่อื ใหแรงดันไฟตรงมีคาคงท่ีเมื่อมโี หลดขนาดตาง ๆ กัน
ปจจุบัน แหลงจายไฟที่วางขายในทองตลาดมักจะมีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพสูง แต
ความสามารถในการใชไดโอดตัวเดียวเพ่ือเรียงกระแสน้ียังมีท่ีใชงานอยูมากในวงจร
อิเล็กทรอนิกส เชน ใชปองกันการตอไฟกลับข้ัว ทง้ั นเี้ พราะไดโอดจะยอมใหก ระแสไหลผานใน
ทิศทางเดียว ไดโอดจึงสามารถปองกันมิใหกระแสไหลยอนทางได โดยส่ิงน้ีอาจเปนส่ิงที่จำเปน
อยา งมากเพราะวงจรอเิ ล็กทรอนิกสส วนใหญจะเสียหาย หากไดร ับแรงดันที่กลับขั้ว
รูปท่ี 3-18 แสดงลักษณะการตอไดโอดแบบบริดจเพ่ือใหวงจรสามารถรับแรงดันบวกท่ี
ขั้วขาเขาขั้วใดก็ได และไดแรงดันขาออกเปนบวกที่ขั้วดานบนเสมอ โดยการใชไดโอดใน
ลักษณะน้ีจะมีขอเสียคือจะมีแรงดันตกครอมไดโอดแตละตัวประมาณ 0.6 V ทำใหแรงดันที่
จายออกไปมีคาเทากับแรงดันขาเขาลบดวย 1.2 V (เชน หากใชแหลงจาย 12 V แรงดันท่ี
โหลดไดรับจะมคี า เพยี ง 10.8 V)
รปู ท่ี 3-18 การตอไดโอด 4 ตัวแบบบริดจ เพอื่ ปรับทศิ ทาง
การไหลของกระแสไฟฟา ใหไหลไดใ นทศิ ทางเดยี ว
42
3.6 ทรานซสิ เตอรแ ละวงจรสวติ ชด วยทรานซสิ เตอร
อปุ กรณท างอเิ ลก็ ทรอนิกสพ้ืนฐานท่ีสำคญั มากที่สรา งจุดเปล่ียนของยุคอิเล็กทรอนกิ ส
คือ ทรานซิสเตอร (Transistor) ทรานซิสเตอรเปนส่ิงประดิษฐท่ีสรางจากสารก่ึงตัวนำ โดย
คุณสมบัติท่ีสำคัญของทรานซิสเตอร คือ การขยายสัญญาณ (Amplification) และ การสวิตช
(Switching) จากคณุ สมบตั ิท้ังสองน้ี ทำใหท รานซิสเตอรถ ูกใชง านแพรหลาย ทั้งในรูปแบบเปน
อปุ กรณเ ดีย่ ว ๆ และ ในไอซี (วงจรรวม)
ทรานซิสเตอร ถูกแบงเปน 2 ตระกูลหลกั ๆ คอื ทรานซสิ เตอรรอยตอไบโพลาร หรือ
บเี จที (Bipolar Junction Transistor, BJT) และทรานซิสเตอรปรากฏการณสนาม (Field
Effect Transistor, FET) โดยการใชงานทรานซิสเตอรท้ังสองประเภทนี้มีลักษณะคลายกัน
โดยบีเจทีถูกแบงยอยเปนสองชนิด คือ ชนิดเอ็นพีเอ็น (npn) และ พีเอ็นพี (pnp) โดยชื่อ
ชนดิ ของบเี จทนี ้ี มาจากชื่อของชนั้ รอยตอ ภายในบีเจที (ดรู ูปที่ 3-19 (ก) และ (ข))
รปู ท่ี 3-19 สญั ลักษณทางวงจรของ (ก) บีเจทชี นดิ เอ็นพีเอ็นและ (ข) บเี จทีชนดิ พีเอน็ พี
และ (ค) รูปรางและชื่อของตัวถังแบบตาง ๆ ของทรานซิสเตอร
43
บีเจทีเปนอุปกรณอิเล็กทรอนิกสสามขาท่ีมีชื่อขาคือ ขาเบส (Base, B), ขาคอลเลก
เตอร (Collector, C) และ ขาอิมิตเตอร (Emitter, E) สัญลักษณทางวงจรของบีเจทีท่ีแสดง
ดังในรูปท่ี 3-19 (ก) และ (ข) โดยลูกศรที่ระบุในสัญลักษณจะบงบอกทิศทางการไหลของ
กระแส เมอ่ื บีเจทีทำงานในโหมดปกติ
รูปที่ 3-19 (ค) แสดงรปู รางของบีเจทีในตัวถงั แบบตาง ๆ ทพี่ บเห็นไดท่ัวไป โดยเบอร
ของทรานซิสเตอรจะระบุอยูบนตัวถังนี้ สำหรับตัวถัง TO-220 และ TO-3 มักจะใชบรรจุ
บีเจทีที่สามารถทนกระแสและแรงดันไดสูง ๆ ที่เรียกวาเปน ทรานซิสเตอรกำลัง (Power
Transistor) โดยโลหะที่ตัวถัง TO-3 จะทำหนา ท่ีเปนขาๆ หนึ่งของบีเจทดี วย สำหรับการวาง
ขาของทรานซิสเตอรแตละเบอรอาจจะตางจากที่ระบุในรูปท่ี 3-19 (ค) ผูใชควรศึกษา
แผนขอมลู (datasheet) ของทรานซสิ เตอรเ บอรท ีน่ ำมาใช กอ นนำมาใชใ นการตอ วงจร
ทรานซิสเตอรอีกตระกูลหนึ่ง ท่ีไดรับความนิยมใช คือ ทรานซิสเตอรปรากฎการณ
สนาม หรือ เฟต (Field Effect Transistor, FET) เฟตแบงเปน 2 ชนิดคือ ชนิดเอ็นแชน-
แนล (คลายเอ็นพีเอ็น) และพีแชนแนล (คลานพีเอ็นพี) เฟตมีดวยกันหลายประเภทยอย เชน
เจเฟต (Junction FET, JFET) และ มอสเฟต (Metal-Oxide-Semiconductor FET,
MOSFET) โดยมอสเฟตยังแบงยอยออกไปอีกเปนชนิดดีพลีชันและชนิดเอ็นฮานซเมนต ขอ
ควรจำเบื้องตนคือ เอ็นฮานซเมนตมอสเฟตชนิดเอ็นแชนแนลจะทำงานไดคลายกับบีเจทีชนิด
เอน็ พเี อน็ รปู ท่ี 3-20 แสดงสัญลกั ษณทางวงจรของเฟตเหลา น้ี
รปู ที่ 3-20 สญั ลกั ษณทางวงจรของ เจเฟต มอสเฟตดีพลีชนั และมอสเฟตเอ็นฮานซเ มนต
44
ในการใชงานทรานซิสเตอรเ บ้ืองตน เรามักจะใชเปน สวิตช ซงึ่ สำหรับการใชบีเจทีเปน
สวิตชท ำไดโดยการปอนกระแสใหทางขาเบส (ดูรูปท่ี 3-21) โดยเม่ือกระแสไหลเขาขาเบสแลว
บีเจทีชนิดเอ็นพีเอ็นก็จะเปนเสมือนวงจรปดที่ดานคอลเลกเตอร-อิมิตเตอร โดยหากเราตอ
แอลอีดีหรืออุปกรณอ่ืน ๆ เชน รีเลยหรือมอเตอร อุปกรณเหลานั้นก็จะทำงาน เพราะเกิด
กระแสไหลผาน แตเมอ่ื เราหยุดปอนกระแสใหก ับขาเบส บีเจทีชนิดเอน็ พีเอน็ ก็จะทำหนาทีเ่ ปน
สวติ ชเปด การใชมอสเฟตเอ็นฮานซเ มนตช นดิ เอน็ แชนแนลเปน สวิตชก็ทำไดใ นทำนองเดียวกัน
ถึงตรงนี้ บางคนอาจจะสงสัยวา ทำไมเราไมเอาแหลงจายไฟของเราไปตอกับแอลอีดี
(หรือ อุปกรณอ ่นื ๆ) โดยตรง น่นั เพราะวา ในการใชงานวงจรนั้น แหลงจา ยของเรา อาจจะไม
สามารถจายกระแสสูง ๆ ได เชนหากแหลงจายไฟ คือ แหลงจายสัญญาณจากไมโครคอน-
โทรลเลอร (สามารถขับกระแสไดในระดับไมกี่มิลลิแอมแปรเทานั้น) และ แอลอีดีหรอื อุปกรณ
อ่ืน ๆ ตองการกระแสในระดับสิบมิลลิแอมแปรในการทำงาน เราจึงจำเปนตองใช
ทรานซิสเตอรเปนสวิตช สำหรับการใชท รานซิสเตอรช นิดบเี จทีนนั้ กระแสเบส IB ที่ใชจ ะอยูใน
ระดับต่ำมาก โดยเราสามารถเลือกทรานซิสเตอรใหเหมาะสมไดจากการดูขอมูลจำเพาะของ
ทรานซิสเตอรแ ตละเบอรท ่มี ีอยู สำหรบั มอสเฟตนัน้ จะใชแ รงดันเปนสัญญาณควบคมุ โดยตรง
รูปท่ี 3-21 การใชท รานซิสเตอรเ ปนสวิตช (ก) เปด (แอลอีดเี ปลง แสง)
และ (ข) ปดแอลอดี ี (แอลอีดไี มเ ปลง แสง)