หนังสือ วิชาการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยคอมพิวเตอร์

การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยคอมพิวเตอร์ ลักษณะรายวิชา 1. รหัสและชื่อวิชา 30105 – 2005 การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยคอมพิวเตอร์ Electronic Computer Aided Design 2. สภาพรายวิชา รายวิชากลุ่มสมรรถนะวิชาชีพเฉพาะ ศึกษาในหลักสูตรประกาศนียบัตร วิชาชีพชั้นสูง สาขาวิชาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ 3. ระดับรายวิชา ภาคการศึกษาที่ 2. ชั้นปีที่ 1. 4. พื้นฐาน - 5. เวลาศึกษา 90 คาบ เรียนตลอด 18 สัปดาห์ ทฤษฎี 2 คาบ และ ปฏิบัติ3 คาบต่อสัปดาห์ และนักศึกษาต้องใช้เวลา ศึกษาค้นคว้านอกเวลา 3 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ 6. จ านวนหน่วยกิต 3 หน่วยกิต 7. จุดมุ่งหมายรายวิชา 1. เพื่อให้เข้าใจหลักการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยโปรแกรม 7. จุดมุ่งหมายรายวิชา 1. ส าเร็จรูป 2. เพื่อให้มีทักษะในการใช้งานโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ออกแบบเขียนแบบ 7. จุดมุ่งหมายรายวิชา 1. วงจรอิเล็กทรอนิกส์และลายวงจรพิมพ์ด้วยโปรแกรมส าเร็จรูป 3. เพื่อให้มีกิจนิสัยในการท างานด้วยความประณีต รอบคอบและปลอดภัย 7. จุดมุ่งหมายรายวิชา 1. ตระหนักถึง คุณภาพของงานและมีจริยธรรมในงานอาชีพ 8. ค าอธิบายรายวิชา ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับหลักการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ติดตั้ง โปรแกรม เขียนแบบ ออกแบบ เขียนสัญลักษณ์อุปกรณ์ต่าง ๆ จ าลอง (Simulate) การท างานของวงจร อิเล็กทรอนิกส์ เขียนแบบสคีเมติกไดอะแกรม และลายวงจรพิมพ์ด้วยโปรแกรมส าเร็จรูป

Electronic Computer Aided Design ค าน า ในรายวิชาการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยคอมพิวเตอร์รหัสวิชา 30105 – 2005 จัดอยู่ในกลุ่ม รายวิชากลุ่มสมรรถนะวิชาชีพเฉพาะ ประเภทวิชาอุตสาหกรรม สาขาวิชาอิเล็กทรอนิกส์ตามหลักสูตร ประกาศณียบัตรวิชาชีพชั้นสูง พุธทศักราช 2563 ส านักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา (สอศ.) กระทรวงศึกษาธิการ ผู้เขียนได้บริหารสาระการเรียนรู้แบ่งเป็น 8 หน่วยการเรียน ได้จัดแผนการจัดการ เรียนรู้/แผนการสอนที่มุ่งเน้นฐานสมรรถนะ (Competency Based) และการบูรณาการ (Integrated) ตรงตามจุดประสงค์รายวิชา สมรรถนะรายวิชา ค าอธิบายรายวิชา ในแต่ละบทเรียนมุ่งให้ความส าคัญส่วน ที่เป็นความรู้ ทฤษฎี หลักการ กระบวนการ ตัวอย่าง แบบฝึกหัด และค าถามเพื่อฝึกทักษะ เร่งบทบาทของ ผู้เรียนให้เป็นผู้แสวงหาความรู้ (Explorer) เป็นผู้สอนตัวเองได้ สามารถสร้างความรู้ใหม่ได้ และบทบาท ของผู้สอนเปลี่ยนจากผู้ให้ความรู้มาเป็นผู้จัดการชี้แนะ (Teacher Roles) จัดห้องรียน จัดสิ่งแวดล้อมให้ เอื้ออ านวยต่อความสนใจเรียนรู้และเป็นผู้ร่วมเรียนรู้ (Co-investigator) ในหนังสือการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยคอมพิวเตอร์เล่มนี้ได้กล่าวถึงหลักการท างาน ของการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ติดตั้งโปรแกรม เขียนแบบ ออกแบบ เขียนสัญลักษณ์อุปกรณ์ต่าง ๆ จ าลอง (Simulate)การท างานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เขียนแบบสคีเมติกไดอะแกรม และลายวงจรพิมพ์ ด้วยโปรแกรมส าเร็จรูป ผู้จัดท าได้เรียบเรียงจากประสบการณ์และเทคโนโลยี เพื่อปรับปรุงเนื้อหาในหนังสือ เพื่อให้ ทันสมัยและก้าวทันเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วและให้ความสอดคล้องตามหลักสูตรประกาศนียบัตร วิชาชีพชั้นสูง เพื่อให้นักเรียน และนักศึกษา สามารถ เรียนรู้และเข้าใจหลักการของระบบคอมพิวเตอร์และ อุปกรณ์ต่อพ่วง ได้อย่างถูกต้องตามรูปในหนังสือ ท าให้นักเรียนและนักศึกษา ที่น าหนังสือไปศึกษา ได้เรียนรู้อย่างรวดเร็ว และเห็นภาพเสมือนจริงได้ ผู้จัดท ายินดีน้อมรับและจะแก้ไขสิ่งที่บกพร่องให้ดีขั้นใน โอกาสต่อไป ผู้จัดท า ณัฐนนท์ ปัญญา

Electronic Computer Aided Design สารบัญ หน่วยที่ 1 การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 1 โปรแกรม Proteus 1 การติดตั้งโปรแกรม Proteus 2 ความรู้เบื้องต้นก่อนใช้งานจริง 5 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 1 7 หน่วยที่ 2 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 10 วิธีใช้งานโปรแกรม Proteus 10 เทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 17 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2 33 หน่วยที่ 3 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 35 การสร้างวงจรไฟฟ้ากระแสตรงเบื้องต้น 35 การสร้างวงจร Power Supply 55 การสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 68 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 3 78 หน่วยที่ 4 การจ าลองการท างานวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 79 แหล่งจ่ายไฟส าหรับจ าลองการท างาน 79 เครื่องมือวัดส าหรับจ าลองการท างาน 80 การก าหนดค่าต่าง ๆ ให้แหล่งจ่ายไฟ 82 การใช้งานเครื่องมือวัด 92 การจ าลองการท างานวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 99 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 4 120

Electronic Computer Aided Design หน่วยที่ 5 การเริ่มต้นสร้างลายวงจรพิมพ์ 122 ความรู้ก่อนการสร้าง PCB 122 วิธีใช้งานโปรแกรม PCB Layout สร้างลายวงจรพิมพ์ 122 การสร้างลายวงจรพิมพ์ 128 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 5 138 หน่วยที่ 6 การสร้างลายวงจรพิมพ์ 140 การสร้างลายทองแดงชนิดหน้าเดียว 140 การสร้างลายทองแดงชนิดสองหน้า 145 การสร้างลายทองแดงชนิดเซอร์เฟสเมาส์ 150 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 6 158 หน่วยที่ 7 การพิมพ์ลายทองแดง 160 ขั้นตอนการพิมพ์ลายทองแดง 160 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 7 170 หน่วยที่ 8 การสร้างภาพ 3 มิติ 171 ขั้นตอนการสร้างภาพ 3 มิติ 171 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 8 175 เฉลยแบบฝึกหัดท้ายบท 178

การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus บทที่ 1 การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus กกกกกกโปรแกรม Proteus เป็นโปรแกรมที่มีความสามารถมากอีกโปรแกรมหนึ่ง ในงานด้าน อิเล็กทรอนิกส์เพราะสามารถออกแบบวงจรไฟฟ้า พร้อมทั้งจ าลองการท างานของวงจรได้ ทั้งยังสามารถ ออกแบบลายวงจรพิมพ์ได้อีกด้วย ความสามารถที่โดดเด่นของ Proteus นั้น จะกล่าวได้ว่าเป็นโปรแกรมที่ สามารถจ าลองพฤติกรรม (Simulator) การท างานของวงจรที่ใช้ Microcontroller เบอร์ต่าง ๆ ได้ มากมายโดยไม่ต้องประกอบวงจรให้เสียเวลา เพื่อพิสูจน์ว่าโปรแกรมที่เขียนขึ้นใช้งานได้หรือไม่ โดยวงจร และโปรแกรม (Source code) ที่ตรวจสอบด้วยโปรแกรม Proteus เป็นที่เรียบร้อยแล้วว่าถูกต้อง เราก็ สามารถสร้างวงจรจริงได้ตามต้องการ 1. โปรแกรม Proteus กกกกกก1.1 ความเป็นมาของโปรแกรม Proteus กกกกกก โปรแกรม Proteus หรือ Proteus VSM (Virtual System Modeling) เป็นโปรแกรมที่ พัฒนาขึ้นโดย บริษัท แล็บ เซ็นเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ จ ากัด (Labcenter Electronics Ltd.) ที่ประเทศ อังกฤษ โปรแกรม Proteus มีชื่อเต็มว่า Labcenter Electronics Proteus ซึ่งภายในโปรแกรมจะ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน คือ Schematic Capture และ PCB Layout โปรแกรม Proteus จะมีอยู่หลาย เวอร์ชั่นให้เลือกใช้งาน ซึ่งเวอร์ชั่นในปัจจุบัน คือ เวอร์ชั่น 8 และถ้าต้องการศึกษาหาข้อมูล เกี่ยวกับเวอร์ชั่นนี้ก็สามารถเยี่ยมชมได้ที่เว็บไซต์ http://www.labcenter.co.uk กกกกกกความสามารถในการท างานของโปรแกรม Proteus ก็คือ สามารถจ าลองการท างานของวงจร อิเล็กทรอนิกส์ได้หลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นแบบอนาล็อก และแบบดิจิตอล หรือทั้งแบบอนาล็อก และดิจิตอลผสมกัน นอกจากนี้ Proteus ยังสามารถออกแบบลายวงจรพิมพ์ (PCB) ได้อีกด้วย จุดเด่นของ โปรแกรม Proteus ที่เป็นที่นิยมและชื่นชอบก็คือ การจ าลองการท างานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ใช้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น PIC, MCS-51, AVR และ ARM เป็นต้น ท าให้นักเขียน โปรแกรมหรือโปรแกรมเมอร์สามารถ ตรวจสอบได้ว่าโปรแกรม หรือซอสโค้ด (Source Code) ที่เขียน ขึ้นมานั้น สามารถสนับสนุนกับวงจรฮาร์ดแวร์ที่ต่อได้หรือไม่ ถ้าโปรแกรม (Source Code) ที่เขียนขึ้น ไม่ สนับสนุนกับวงจรฮาร์ดแวร์ที่ต่อโปรแกรมเมอร์ก็จะท า การพัฒนาโปรแกรม (Source Code) ที่เขียนขึ้น ใหม่ หรือปรับปรุงวงจรฮาร์ดแวร์ใน Proteus จนกว่าโปรแกรมที่ เขียนขึ้นและฮาร์ดแวร์ที่ต่อ สามารถ สนับสนุนซึ่งกันและกัน ท าให้การสร้างโครงงานต่าง ๆ สามารถประหยัดเวลา และค่าใช้จ่ายเป็นอย่างมาก เพราะในอดีตการเขียนโปรแกรมขึ้นมานั้น จะต้องต่อวงจรจริงเพื่อทดสอบ ท าให้เสียเวลา และค่าใช้จ่าย มากในกรณีที่วงจรฮาร์ดแวร์และโปรแกรมที่เขียนขึ้นไม่สนับสนุนซึ่งกัน

2 การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 2. การติดตั้งโปรแกรม Proteus กกกกกก2.1 ขั้นตอนการติดตั้งโปรแกรม Proteus การติดตั้งโปรแกรม Proteus ในที่นี้ จะใช้เวอร์ชั่น 8 รุ่นทดลองใช้ เป็นตัวอย่างการอธิบาย ขั้ น ต อ น ก า ร ติ ด ตั้ งโป ร แ ก ร ม ภ า ย ใน เนื้ อ ห า นี้ ซึ่ง ส า ม า ร ถ ด า ว น์ โห ล ด ได้ ที่ เว็ บ ไ ซ ต์ https://www.labcenter.com/downloads/ 1. เมื่อดาวน์โหลดมาแล้ว ให้เข้าไปยังไดเรกทอรีที่เก็บไฟล์ไว้ ในที่นี้เก็บไว้ในหน้า Desktop แล้วดับเบิ้ลคลิกที่ไอคอน 2. จากนั้นคลิกที่ปุ่ม Next > 3. จากนั้น ติ๊ก เครื่องหมายถูก I accept the terms of this agreement. แล้วคลิกที่ Next >

การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 3 4. เลือกการติดตั้งเป็นแบบทั่วไป คลิกที่ Typical 5. โปรแกรมก็จะท าการติดตั้งลงบนคอมพิวเตอร์ทันที ให้รอสักครู่

4 การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 6. จากนั้นคลิกที่ปุ่ม Run Proteus 8 Demonstration เพื่อเปิดโปรแกรมขึ้นมา 7. จะปรากฏ Proteus 8 CAD Connected ขึ้นมา ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ใช้ออกแบบและ จ าลองหารท างานของวงจร รอสักครู่ 8. จะพบหน้าต่างของโปรแกรม Proteus 8 Demonstration แสดงขึ้นมา

การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 5 3. ความรู้เบื้องต้นก่อนใช้งานจริง กกกกกกก่อนเริ่มต้นใช้งานจริง เรามาศึกษาเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานกันก่อนว่า สิ่งที่จ าเป็นต้องรู้มีอะไรบ้าง และสัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่แสดงนั้นมีความหมายอย่างไร เพื่อจะได้ง่ายในบทต่อ ๆ ไป กกกกกก3.1 Schematic Schematic คือ วงจรที่เราออกแบบ จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มา วาง บนพื้นที่ท างาน แล้วเชื่อมสายสัญญาณเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นวงจรดังรูป ภาพที่ 1.1 แสดง Schematic ประกอบไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ กกกกกก3.2 ไลบรารี ไลบรารี คือ กลุ่มของอุปกรณ์ที่แยกออกไว้แต่ละประเภท เพื่อให้ง่ายต่อการค้นหา เช่น เมื่อ เลือก ไลบรารี Capacitors ก็จะพบกับอุปกรณ์จ าพวก Capacitors หลายชนิด หลายขนาด มากมาย ซึ่ง เราสามารถ เลือกใช้ได้ตามต้องการ ภาพที่ 1.2 แสดงหน้าต่าง ไลบรารี ของอุปกรณ์ต่าง ๆ

6 การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus กกกกกก3.3 จ าลองการท างาน จ าลองการท างานของวงจรไฟฟ้า คือ การพิสูจน์ว่าวงจรไฟฟ้าที่สร้างไว้นั้น สามารถท างาน ได้ตามที่ออกแบบหรือไม่ โดยพิจารณาจากรูปคลื่น, แรงดันหรือกระแสตามจุดต่าง ๆ ก่อนน าไปประกอบ วงจรจริง เพื่อไม่ให้เสียเวลาเมื่อวงจรนั้นไม่ท างาน เนื่องจากการออกแบบวงจรผิด ภาพที่ 1.3 แสดงการจ าลองการท างานของวงจรไฟฟ้า ** NOTE กกกกกกโปรแกรม Proteus จะแยกย่อยออกเป็นสองโปรแกรมหลักๆ คือ 1. โปรแกรม Schematic Capture คือ โปรแกรมที่ใช้ออกแบบและจ าลองการท างานของวงจรต่าง ๆ ภาพที่ 1.4 ไอคอนโปรแกรม Schematic Capture 2. โปรแกรม PCB Layout คือ โปรแกรมที่ใช้ออกแบบลายวงจรพิมพ์ (PCB) โดยน าวงจรจากโปรแกรม Schematic Capture เข้ามาออกแบบ ให้อยู่ในรูปเหมือนรูปอุปกรณ์จริงทุกอย่าง ภาพที่ 1.5 ไอคอนโปรแกรม PCB Layout

การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 7 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 1 ค าสั่ง ท าเครื่องหมายวงกลมล้อมรอบข้อค าตอบที่ถูกที่สุดเพียงข้อเดียว 1. โปรแกรม Proteus ถูกพัฒนาขึ้น โดยบริษัทใด ก. บริษัทแล็บเซ็นเตอร์ ก าจัด ข. บริษัทอิเล็กทรอนิกส์ จ ากัด ค. บริษัทอีเลคทรอนิคส์ซอร์ซ จ ากัด ง. บริษัทแล็บเซ็นเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ จ ากัด 2. ข้อใดไม่ใช่ความสามารถในการท างานของโปรแกรม Proteus ก. จ าลองการท างานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบอนาล็อก ข. จ าลองการท างานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิตอล ค. มีอยู่หลายเวอร์ชั่นให้เลือกใช้งาน ง. ออกแบบลายวงจรพิมพ์ 3. ส่วนประกอบหลักของโปรแกรม Proteus มีกี่ส่วน ก. 2 ส่วน ข. 3 ส่วน ค. 4 ส่วน ง. ไม่มีข้อใดถูก 4. จากรูป คือไอคอนโปรแกรมอะไร ก. โปรแกรม Proteus Edit ข. โปรแกรม Schematic Capture ค. โปรแกรม PCB Layout ง. โปรแกรม Labcenter Electronics Proteus 5. จากรูป คือไอคอนโปรแกรมอะไร ก. โปรแกรม Proteus Edit ข. โปรแกรม Schematic Capture ค. โปรแกรม PCB Layout ง. โปรแกรม Labcenter Electronics Proteus

8 การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 6. จากรูป เมื่อเห็นหน้าต่างนี้ ต้องท าอย่างไรก่อนเป็นล าดับแรก ก. คลิกที่ปุ่ม Back ข. คลิกที่ปุ่ม Next ค. ออกจากหน้าต่างนี้ ง. ติ๊กเครื่องหมายถูก I accept the terms of this agreement. 7. จากรูป เมื่อเห็นหน้าต่างนี้ เมื่อกดปุ่ม Finish หมายถึงอะไร ก. ลงโปรแกรมเสร็จเรียบร้อย ข. เปิดโปรแกรมทันที ค. ยกเลิกการติดตั้ง ง. ไม่มีข้อใดถูก

การเริ่มต้นโปรแกรม Proteus 9 จงใส่เครื่องหมาย หน้าข้อความที่เห็นว่าถูก และใส่ หน้าข้อความที่เห็นว่าผิด .............. 8. Schematic คือ วงจรที่เราออกแบบ จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มาวาง บนพื้นที่ท างาน แล้วเชื่อมสายสัญญาณเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นวงจร .............. 9. ไลบรารี คือ กลุ่มของอุปกรณ์ที่แยกออกไว้แต่ละประเภท เพื่อให้ง่ายต่อการค้นหา เช่น เมื่อ เลือก ไลบรารี Capacitors ก็จะพบกับอุปกรณ์จ าพวก Capacitors หลายชนิด หลายขนาด มากมาย .............. 10. จ าลองการท างานของวงจรไฟฟ้า คือ การพิสูจน์ว่าวงจรไฟฟ้าที่สร้างไว้นั้น สามารถท างานได้ ตามที่ออกแบบหรือไม่ โดยพิจารณาจากรูปคลื่น, แรงดันหรือกระแสตามจุดต่าง ๆ ก่อนน าไปประกอบวงจร จริง

วิธีใช้งาน และเทคนิคเบื้องต้น การสร้างวงจร บทที่ 2 วิธีใช้งาน และเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร กกกกกกหลังจากที่เราลงโปรแกรมจากบทที่ 1 เสร็จเรียบร้อย ในบทที่ 2 นี้เราจะมาเรียนรู้การใช้งานของ เครื่องมือและค าสั่งต่าง ๆ เพื่อช่วยให้เราสามารถออกแบบวงจรไฟฟ้าได้ง่ายขึ้น ในบทต่อไป 1. วิธีใช้งานโปรแกรม Proteus กกกกกก1.1 ส่วนประกอบของโปรแกรม Schematic Capture กกกกกก การออกแบบวงจรไฟฟ้าและจ าลองการท างาน ต้องออกแบบภายในโปรแกรม Schematic Capture นี้เท่านั้น ซึ่งภายในจะประกอบไปด้วย เครื่องมือช่วยเหลือและพื้นที่ท างาน ซึ่งจะท าให้ออกแบบ วงจรไฟฟ้าได้ง่ายขึ้น ส่วนประกอบที่ส าคัญของโปรแกรม Schematic Capture จะแสดงดังภาพที่ 2.1 ภาพที่ 2.1 ส่วนประกอบที่ส าคัญของโปรแกรม Schematic Capture แถบหัวเรื่อง (Title) คือ ส่วนที่บ่งบอกถึงชื่อโปรแกรมที่ใช้อยู่ ณ ปัจจุบัน แถบเครื่องมือ (Toolbar) แสดงเป็นปุ่มเครื่องมือที่ใช้งานบ่อย ๆ โดยด้านบนจะเป็น เครื่องมือเกี่ยวกับการจัดการไฟล์และมุมมองของโปรแกรม ส่วนด้านซ้ายเป็นเครื่องมือการสร้างวงจรบน พื้นที่ท างาน แถบเมนู(Menus) เป็นส่วนที่รวมค าสั่งที่ใช้ทั้งหมดของโปรแกรมไว้ในเมนูต่าง ๆ หน้าต่างแสดงอุปกรณ์ที่เลือก / แสดงพื้นที่ใช้งาน (Overview window) ใช้แสดง รูปร่างอุปกรณ์ที่เลือกใช้งาน แลพใช้เลื่อนพื้นที่ท างานได้อีกด้วย โหมดเลือกอุปกรณ์(Component Mode) ใช้เลือกอุปกรณ์ชนิดต่าง ๆ ได้ภายในโหมดนี้ หน้าต่างแสดงรายการอุปกรณ์ในโหมดที่เลือก (Object Selector) แสดงชื่อรายการ อุปกรณ์ที่เลือกไว้ในโหมดเลือกอุปกรณ์(Component Mode) เพื่อจะน ามาสร้างวงจรในพื้นที่ท างาน พื้นที่ท างาน (Editing Window) เป็นพื้นที่ออกแบบวงจรไฟฟ้า

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 11 ชุดควบคุมการจ าลอง (Simulation Controls) เป็นแถบของปุ่มควบคุม การจ าลองการ ท างานของวงจร เครื่องมือปรับทิศทางอุปกรณ์ ใช้ปรับทิศทางการหมุนหรือเปลี่ยนแกนอุปกรณ์ กกกกกก1.2 เครื่องมือใช้งานในไฟล์ Schematic เมื่อเปิดไฟล์ Schematic ขึ้นมาแล้ว จะเห็นแถบเครื่องมืออยู่มากมาย ซึ่งเรามาดูกันดีกว่าว่า แต่ละค าสั่งมีหน้าที่ท าอะไรบ้าง File Commands New Project คือ ปุ่มที่ใช้ส าหรับสร้างไฟล์ Schematic ใหม่ Open Project ใช้ส าหรับเปิดไฟล์ Schematic ที่สร้างไว้แล้ว Save Project ใช้ส าหรับบันทึกไฟล์ Schematic ที่ก าลังออกแบบอยู่ ณ ปัจจุบัน Close Project ใช้ส าหรับปิดไฟล์ Schematic ที่ก าลังออกแบบอยู่ Display commands

12 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร Toggle Grid ใช้ส าหรับเปิด-ปิด กริดบนพื้นที่ท างาน Center At Cursor เป็นค าสั่งให้เมาส์ชี้อยู่บนในต าแหน่งตรงกลางหน้าจอ Zoom In ใช้ขยายพื้นที่ท างานให้มีขนาดใหญ่ขึ้นทุกครั้งที่คลิกเลือกค าสั่งนี้ Zoom Out ใช้ย่อพื้นที่ท างานให้มีขนาดเล็กขึ้นทุกครั้งที่คลิกเลือกค าสั่งนี้ Zoom To View Entire Sheet เมื่อใช้ค าสั่งนี้พื้นที่ท างานจะเต็มกรอบสีน้ าเงินทุกครั้ง Zoom To Area ค าสั่งนี้เมื่อลากเมาส์คลุมส่วนที่ต้องการ จะท าให้ส่วนนั้นขยายเต็ม หน้าจอ Design Tools Undo Changes เป็นค าสั่งย้อนกลับไปยังการกระท าที่ผ่านมา Redo Changes เป็นค าสั่งให้กลับไปยังการกระท าเดิม เมื่อใช้ค าสั่ง Undo ไปแล้ว Cut To Clipboard ใช้ลบอุปกรณ์ เมื่อตัวอุปกรณ์กลายเป็นสีแดงจะมีค าสั่งนี้ขึ้นมา Copy To Clipboard ใช้คัดลอกอุปกรณ์ โดยลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ที่ต้องการให้กลายเป็นสี แดง โดยค าสั่งนี้จะต้องใช้ควบคู่กับค าสั่ง Paste From Clipboard

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 13 Paste From Clipboard เป็นค าสั่งวางอุปกรณ์ที่ถูกคัดลอกด้วยค าสั่ง Copy To Clipboard Block Copy เป็นค าสั่งคัดลอกอุปกรณ์ เมื่อคลิกหรือลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ ที่ต้องการให้กลายเป็นสีแดง ก็จะมีค าสั่งนี้ขึ้นมา Block Move เป็นค าสั่งเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ ที่คลิกหรือลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ ที่ต้องการให้กลายเป็นสีแดง ก็จะมีค าสั่งนี้ขึ้นมา Block Rotate เป็นค าสั่งหมุนอุปกรณ์ ที่คลิกหรือลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ ที่ต้องการ ให้กลายเป็นสีแดง ก็จะมีค าสั่งนี้ขึ้นมา โดยใช้ค่ามุมที่ต้องการหมุนได้ ตามต้องการ Block Delete เป็นค าสั่งลบอุปกรณ์ ที่คลิกหรือลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ Pick parts from libraries ใช้เรียกหน้า Pick Device ขึ้นมา ซึ่งเป็นหน้าที่ใช้เลือกไลบรารีและ อุปกรณ์ต่าง ๆ Make Device เป็นค าสั่งเรียกหน้าต่าง Make Device ของอุปกรณ์ ที่คลิกให้ กลายเป็นสีแดง ขึ้นมา Packaging Tool เป็นค าสั่งเรียกหน้าต่าง Package Device ของอุปกรณ์ที่คลิกให้ กลายเป็นสีแดงขึ้นมา Decompose เป็นค าสั่งเรียกคุณสมบัติของอุปกรณ์ ที่คลิกให้กลายเป็นสีแดงขึ้นมา Design Tools

14 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร Wire Auto router ใช้เดินสายสัญญาณแบบกึ่งอัตโนมัติ New Sheet ใช้สร้างไฟล์ Schematic ใหม่ Electrical Rules Check เป็นค าสั่งตรวจเช็คทางไฟฟ้า Man Mode Icons Selection Mode เป็นค าสั่งเลือกไปใช้เมาส์ Component Mode ใช้เลือกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ Junction Dot Mode เป็นจุดเชื่อมต่อสายสัญญาณสองเส้นให้ต่อถึงกัน Wire Label Mode ใช้ก าหนดชื่อให้กับสายสัญญาณภายในวงจร Script Mode ใช้เขียนข้อความลงตามต้องการ โดยต้องคลิกที่พื้นที่ว่าง แล้ว หน้าต่าง Edit Script จะปราฏขึ้นมา Buses Mode เป็นค าสั่งเดินสายสัญญาณบัส Sub-Circuit Mode ใช้เลือกอุปกรณ์ที่เป็นจุดต่อร่วมภายในวงจร

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 15 Gadget Icons Terminal Mode เป็นจุดต่อขาอุปกรณ์จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยไม่ต้องเดิน สายสัญญาณเชื่อมให้ถึงกัน Device Pin Mode เป็นค าสั่งเลือกขาอุปกรณ์ Graph Mode เป็นค าสั่งเลือกกราฟชนิดต่าง ๆ Generator Mode เป็นค าสั่งเลือกแหล่งจ่ายไฟชนิดต่าง ๆ Probe Mode เป็นจุดวัดแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าภายในวงจร Multi Meter Mode เป็นค าสั่งเลือกเครื่องมือวัดชนิดต่าง ๆ 2D Graphics Line Mode ใช้สร้างเส้นตรง หรือใช้เป็นสายสัญญาณก็ได้ Box Mode ใช้สร้างกรอบสี่เหลี่ยม

16 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร Circle Mode ใช้สร้างวงกลม Arc Mode ใช้สร้างเส้นโค้ง 2D Path Mode ใช้สร้างเส้นตรงแบบต่อเนื่อง แต่ถ้ากดปุ่มคีย์ Ctrl ค้างไว้ ก็จะ เปลี่ยนเป็นเส้นโค้ง Text Mode ใช้เขียนข้อความต่าง ๆ ลงบนพื้นที่ท างาน Symbol Mode เป็นค าสั่งเลือกสัญลักษณ์ Rotor ชนิดต่าง ๆ Marker Mode เป็นค าสั่งเลือกจุดชนิดต่าง ๆ Rotate And mirror Icons Rotate Clockwise ใช้หมุนอุปกรณ์ที่อยู่ในช่องรูปอุปกรณ์แบบตามเข็มนาฬิกา Rotate Anticlockwise ใช้หมุนอุปกรณ์ที่อยู่ในช่องรูปอุปกรณ์แบบทวนเข็มนาฬิกา Flip X axis ใช้สลับต าแหน่งขาอุปกรณ์ที่อยู่ในช่องรูปอุปกรณ์ ในแกน X Flip Y axis ใช้สลับต าแหน่งขาอุปกรณ์ที่อยู่ในช่องรูปอุปกรณ์ ในแกน Y

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 17 2. เทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร กกกกกก2.1 การเลือก-หาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ กกกกกก หลังจากที่เราเปิดโปรแกรม Schematic Capture มาแล้ว ขั้นตอนต่อไปเราจะมาเรียนรู้การ เลือก-หาอุปกรณ์ที่ต้องใช้ ออกแบบวงจรไฟฟ้ากัน โดยมีขั้นตอนดังนี้ กกกกกก 1. คลิกที่ปุ่ม เพื่อค้นหาอุปกรณ์ กกกกกก 2. คลิกที่ปุ่ม เพื่อเลือกอุปกรณ์จากไลบรารี ก็จะปรากฏหน้าต่าง Pick Device ขึ้นมา ภาพที่ 2.2 การเลือก-หาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ กกกกกก 3. คลิกเลือกไลบรารีตามที่ต้องการ ในที่นี้เลือกคลิกที่ไลบรารี Transistor กกกกกก 4. ดับเบิ้ลคลิกที่ชื่ออุปกรณ์ที่ต้องการเลือก ในที่นี้เลือก 2N3904 แล้วก็ปิดหน้าต่าง Pick Device ภาพที่ 2.3 การเลือก-หาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

18 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร กกกกกก 5. จะสังเกตเห็นว่า รายการอุปกรณ์ได้เข้ามายังช่องอุปกรณ์เรียบร้อยแล้ว ซึ่งในขั้นตอนที่ 4 เราสามารถเลือกอุปกรณ์ ที่ต้องการใช้ได้กี่ชนิดก็ได้ จะท าให้รายการอุปกรณ์ที่เราเลือกเข้ามาอยู่ในช่องนี้ เสมอ ภาพที่ 2.4 การเลือก-หาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ TIP ในหน้าต่าง Pick Device เราจะเห็นว่า มีช่อง Keywords อยู่ ซึ่งช่องนี้เอาไว้พิมพ์ชื่ออุปกรณ์หรือ เบอร์อุปกรณ์ ที่เราต้องการได้ อัตโนมัติ เช่น พิมพ์เบอร์ ทรานซิสเตอร์ 2N3904 โปรแกรมก็แสดงรายการอุปกรณ์ที่มีชื่อขึ้นมา กกกกก ภาพที่ 2.5 การเลือก-หาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ก 2.2 การย่อ-ขยายพื้นที่ท างาน เพื่อความสะดวกในการมองวงจร เราสามารถย่อ-ขยายได้พื้นท างานได้ง่าย ๆ โดยเลื่อน ลูกกลิ้งที่อยู่ตรงกลางเมาส์ พื้นที่ท างานก็จะย่อ-ขยายได้ตามต้องการ แต่ในกรณีที่เมาส์ของท่านไม่มีลูกกลิ้ง ตรงกลาง ก็สามารถใช้เครื่องมือ Zoom In Zoom Out ในการย่อ-ขยายพื้นที่ท างานได้

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 19 ก 2.3 การวางและการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ หลังจากที่เราเลือกอุปกรณ์ที่ต้องใช้แล้ว ขั้นตอนต่อไปเราต้องท าการวางอุปกรณ์ลงบนพื้นที่ ท างานก่อน จึงจะสามารถออกแบบวงจรไฟฟ้าได้ ซึ่งขั้นตอนมีง่าย ๆ ดังนี้ 1. คลิกที่ชื่ออุปกรณ์ที่ต้องการใช้ให้เกิดแถบสีน้ าเงิน 2. เลื่อนเมาส์มายังต าแหน่งพื้นที่ว่าง แล้วคลิกเมาส์หนึ่งครั้งจะเห็นว่า สัญลักษณ์อุปกรณ์ จะลอยติดมากับเมาส์ เราสามารถเลื่อนไปมาได้ตามต้องการ ภาพที่ 2.6 การวางและการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ 3. เมื่อหาต าแหน่งที่ต้องการวางได้แล้ว ให้คลิกเมาส์อีกครั้งหนึ่ง อุปกรณ์ก็จะถูกวางลงไป บนพื้นที่ท างาน ภาพที่ 2.7 การวางและการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์

20 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 4. เมื่อวางอุปกรณ์ลงไปแล้ว ถ้าต้องการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ไปยังต าแหน่งอื่น ให้คลิกเมาส์ ซ้าย กรณ์จนกลายเป็นสีแดง ภาพที่ 2.8 การวางและการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ 5. จากนั้นคลิกเมาส์ซ้ายค้างไว้อีกครั้ง ก็จะท าให้อุปกรณ์ลอยติดมากับเมาส์ น าไปวางใน ต าแหน่งที่ต้องการได้ ภาพที่ 2.9 การวางและการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ TIP การเคลื่อนย้ายอุปกรณ์บนพื้นที่ท างาน สามารถท าได้อีกวิธีหนึ่งคือ คลิกขวาที่อุปกรณ์ > Drag Object ก็จะสามารถเคลื่อนย้าย อุปกรณ์ได้เช่นกัน

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 21 กกกกกก2.4 การหมุนอุปกรณ์ เมื่อเราวางอุปกรณ์ลงไปแล้ว ถ้าเราต้องการหมุนอุปกรณ์ ก็สามารถท าได้ง่าย ๆ ดังนี้ 1. คลิกขวาที่อุปกรณ์ เลือก > Rotate Clockwise เพื่อหมุนอุปกรณ์แบบตามเข็มนาฬิกา ครั้งละ 90 องศา ภาพที่ 2.10 การหมุนอุปกรณ์ 2. อุปกรณ์ก็จะหมุนตามที่เราต้องการ ภาพที่ 2.11 การหมุนอุปกรณ์ รูปแบบการหมุนของอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ NPN แบบปกติ หมุน 90 องศา หมุน 180 องศา

22 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร หมุน 270 องศา หมุน 360 องศา TIP การหมุนอุปกรณ์บนพื้นที่ท างาน เราสามารถใช้ค าสั่งคีย์ลัดใต้ โดยคลิกที่อุปกรณ์ ให้กลายเป็นสีแดง แล้วกดปุ่มคีย์ < + > หรือ < - > อุปกรณ์ ก็จะหมุนได้ตามต้องการ กกกกกก2.5 การเปลี่ยนแกนอุปกรณ์ ถ้าเราต้องการสลับแกนอุปกรณ์ก็สามารถท าได้โดย ขั้นตอนต่อไปนี้ 1. คลิกขวาที่อุปกรณ์เลือก > X-Mirror หรือ Y-Mirror เพื่อเปลี่ยนแกนอุปกรณ์ ในที่นี้ เลือกเปลี่ยน ในแกน X ภาพที่ 2.12 การเปลี่ยนแกนอุปกรณ์ 2. อุปกรณ์ก็จะเปลี่ยนแกนตามที่เราต้องการ ภาพที่ 2.13 การเปลี่ยนแกนอุปกรณ์

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 23 รูปแบบการเปลี่ยนแกนของอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ NPN แบบปกติ เปลี่ยนแกน X เปลี่ยนแกน Y TIP การเปลี่ยนแกนอุปกรณ์บนพื้นที่ท างาน เราสามารถใช้ค าสั่งคีย์ลัดได้ โดยคลิกที่ อุปกรณ์ให้กลายเป็นสี แดง แล้วกดปุ่มคีย์ (Ctrl ค้างไว้ +M > อุปกรณ์ก็จะเปลี่ยนแกนได้ตามต้องการ ทั้งนี้ค าสั่งคีย์ลัดจะ ใช้ได้กับการสลับแกน X เท่านั้น 2.6 การลบอุปกรณ์ ถ้าเราต้องการลบอุปกรณ์ออกจากพื้นที่ท างาน สามารถท าได้ง่ายดังนี้ 1. คลิกขวาที่อุปกรณ์เลือก > Delete Object แล้วอุปกรณ์ก็จะถูกลบออกไป ภาพที่ 2.14 การลบอุปกรณ์ TIP การลบอุปกรณ์อีกวิธีหนึ่งคือ คลิกขวาติดกันสองครั้ง ก็สามารถลบอุปกรณ์ได้เช่นกัน กกกกกก2.7 การก าหนดค่าอุปกรณ์ หลังจากที่ได้อุปกรณ์ที่ต้องการแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือ การก าหนดค่าหรือชื่อให้กับอุปกรณ์ซึ่ง ส าคัญมาก ส าหรับการน าไปท าลายวงจรพิมพ์ เพราะจะท าให้เราสามารถลงค่าอุปกรณ์ได้ถูกต้อง เมื่อ ออกแบบวงจรเสร็จเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนการก าหนดค่านั้นสามารถท าได้ดังนี้ 1. ดับเบิ้ลคลิกที่อุปกรณ์ที่ต้องการเข้าไปก าหนดค่า

24 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร ภาพที่ 2.15 การก าหนดค่าอุปกรณ์ 2. ก าหนดชื่อหรือล าดับอุปกรณ์ในช่อง Component Reference ตามต้องการ ในที่นี้คือ Q1 3. ก าหนดค่าหรือเบอร์อุปกรณ์ในช่อง Component Value ตามต้องการ ในที่นี้คือ BC547 4. คลิกที่ปุ่ม ภาพที่ 2.16 การก าหนดค่าอุปกรณ์ 5. จะเห็นว่าคุณสมบัติของอุปกรณ์จะเปลี่ยนไปตามที่เราก าหนด

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 25 ภาพที่ 2.17 การก าหนดค่าอุปกรณ์ NOTE ในช่อง Component Reference ต้องระวังอย่าให้ชื่อที่ตั้งซ้ า หรือเหมือนกันเป็นอันขาด เพราะ ไม่เช่นนั้น การน าวงจรไปสร้างลายวงจรพิมพ์จะเกิดการผิดพลาดทันที กกกกกก2.8 การคัดลอกอุปกรณ์ เมื่อก าหนดค่าอุปกรณ์เสร็จแล้ว ถ้าภายในวงจรที่เราออกแบบใช้อุปกรณ์แบบเดียวกัน เราก็ สามารถจะ คัดลอกอุปกรณ์ตัวเดิมได้ ดังตัวอย่างต่อไปนี้ 1. คลิกที่อุปกรณ์ที่ต้องการคัดลอกให้กลายเป็นสีแดง 2. คลิกที่ปุ่ม เพื่อใช้ค าสั่งคัดลอกอุปกรณ์ ภาพที่ 2.18 การคัดลอกอุปกรณ์ 3. จะเห็นว่ามีอุปกรณ์ลอยติดมากับเมาส์ ให้คลิกวางลงไปในต าแหน่งที่ต้องการ ก็จะได้ อุปกรณ์ที่มีค่าเหมือนกันตามต้องการ

26 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร ภาพที่ 2.19 การคัดลอกอุปกรณ์ กกกกกก2.9 การเชื่อมสายสัญญาณ เมื่อเราได้อุปกรณ์ที่ต้องการออกแบบวงจรไฟฟ้าครบหมดทุกตัวแล้ว ขั้นตอนต่อไปต้องเชื่อม สายสัญญาณให้กับขาอุปกรณ์ซึ่งสามารถท าได้ดังนี้ 1. อันดับแรกวางอุปกรณ์ ตัวต้านทาน และแบตเตอรี่ลงไปบนพื้นที่ท างานก่อน ซึ่งตัว ต้านทานหาได้ที่ไลบรารี Resistors > MINIRES100K และแบตเตอรี่หาได้ที่ไลบรารี Miscellaneous > BATTERY จากนั้น วางเรียงอุปกรณ์ดังภาพ ภาพที่ 2.20 การเชื่อมสายสัญญาณ 2. น าเมาส์มาชี้ที่ขาอุปกรณ์ ขา C ของ Q1 จะสังเกตเห็นว่าเกิดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ สีแดงขึ้นมา ซึ่งหมายความว่าสามารถเชื่อมต่อสายสัญญาณได้ ให้คลิกเมาส์หนึ่งครั้งเพื่อท าการเชื่อมต่อ

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 27 ภาพที่ 2.21 การเชื่อมสายสัญญาณ 3. จากนั้นเดินสายสัญญาณมายังขา B ของ Q2 จะเห็นว่า เกิดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ สีแดงขึ้นมา เช่นกัน ให้คลิกเมาส์หนึ่งครั้ง เพื่อท าการเชื่อมต่อ จึงท าให้การเชื่อมต่อสายสัญญาณขา C ของ Q1 กับขา B ของ Q2 ต่อกันโดยสมบูรณ์ ภาพที่ 2.22 การเชื่อมสายสัญญาณ 4. ท าการเชื่อมต่อต่อสายสัญญาณให้กับวงจรครบทั้งหมดดังภาพ

28 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร ภาพที่ 2.23 การเชื่อมสายสัญญาณ NOTE ในขณะเดินสายสัญญาณถ้ากดปุ่มคีย์ <Ctrl> ค้างไว้ จะท าให้เดินสายสัญญาณได้อิสระมากขึ้น กกกกกก2.10 การเชื่อมสายสัญญาณบัส สายสัญญาณบัส คือ สายที่รวมสัญญาณไว้หลาย ๆ เส้นไว้เพียงเส้นเดียว แล้วแยกออกไปสู่ ขาอุปกรณ์ต่าง ๆ ตามต้องการได้ ซึ่งสายสัญญาณชนิดนี้ มักนิยมใช้กับวงจรจ าพวกดิจิตอล เพราะเมื่อ เดินสายแล้ว จะเกิดความสวยงามและเป็นระเบียบมากขึ้น ซึ่งเราสามารถใช้สายสัญญาณบัสได้ดังนี้ 1. วางอุปกรณ์ดังภาพ ซึ่งสามารถหาได้จากไลบรารี Microprocessor IC > 16F627A และไลบรารี Connector > CONN-D9F 2. คลิกที่ปุ่ม เพื่อใช้ค าสั่งบัส 3. เดินสายสัญญาณบัสให้ได้ดังภาพ ภาพที่ 2.24 การเชื่อมสายสัญญาณบัส

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 29 4. คลิกที่ขา 17 ของไอซี แล้วเดินสายสัญญาณมาคลิกที่สายสัญญาณบัส ภาพที่ 2.25 การเชื่อมสายสัญญาณบัส 5. จากนั้นเดินสายสัญญาณได้ตามต้องการดังภาพ ภาพที่ 2.26 การเชื่อมสายสัญญาณบัส 6. คลิกที่ปุ่ม 7. คลิกที่สายสัญญาณเพื่อเข้าไปก าหนดชื่อ ก็จะพบหน้าต่าง Edit Wire Label ขึ้นมา

30 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร ภาพที่ 2.27 การเชื่อมสายสัญญาณบัส 8. ในช่อง String ให้ตั้งชื่อสายสัญญาณตามที่ต้องการ ในที่นี้ตั้งชื่อ AB1 9. คลิกที่ปุ่ม ภาพที่ 2.28 การเชื่อมสายสัญญาณบัส 10. ก็จะเห็นว่าบนสายสัญญาณมีชื่อที่ตั้งไว้ปรากฏขึ้นมา

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 31 ภาพที่ 2.29 การเชื่อมสายสัญญาณบัส 11. ตั้งชื่อให้กับสายสัญญาณอีกเส้นหนึ่งให้มีชื่อเหมือนกัน ในที่นี้เลือกตั้งที่อุปกรณ์ J1 ขา 1 ก็จะ ให้ขา 17 ของ U1 ต่อเข้ากับ J1 โดยสมบูรณ์ ภาพที่ 2.30 การเชื่อมสายสัญญาณบัส 12. จากนั้นก็ตั้งชื่อให้กับสายสัญญาณจนครบทุกเส้น โดยถ้าต้องการให้ขาไหนเชื่อมต่อถึง กัน ให้ตั้งชื่อเหมือนกัน ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อย

32 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร ภาพที่ 2.31 การเชื่อมสายสัญญาณบัส

วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 33 แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2 ค าสั่ง ท าเครื่องหมายวงกลมล้อมรอบข้อค าตอบที่ถูกที่สุดเพียงข้อเดียว จากรูป ใช้ท าในข้อ 1 - 3 1. จากรูป หมายเลข 1 เรียกว่าอะไร ก. แถบเมนู ข. แถบหัวเรื่อง ค. แถบเครื่องมือ ง. แถบสร้างอุปกรณ์ 2. จากรูป หมายเลข 2 เรียกว่าอะไร ก. เครื่องมือปรับทิศทางอุปกรณ์ ข. ชุดควบคุมการจ าลอง ค. โหมดเลือกอุปกรณ์ ง. เครื่องมือจัดการอุปกรณ์ 3. จากรูป หมายเลข 3 เรียกว่าอะไร ก. เครื่องมือปรับทิศทางอุปกรณ์ ข. ชุดควบคุมการจ าลอง ค. โหมดเลือกอุปกรณ์ ง. เครื่องมือจัดการอุปกรณ์ 4. ไอคอนในข้อใด ใช้ส าหรับเปิด-ปิด กริดบนพื้นที่ท างาน ก. ข. ค. ง. 5. ไอคอนในข้อใด เป็นค าสั่งคัดลอกอุปกรณ์ เมื่อคลิกหรือลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ ก. ข. ค. ง. 6. ไอคอนในข้อใด เป็นค าสั่งเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ ที่คลิกหรือลากเมาส์คลุมอุปกรณ์ ก. ข. ค. ง.

34 วิธีใช้งานและเทคนิคเบื้องต้นการสร้างวงจร 7. ไอคอนในข้อใด ใช้เลือกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ก. ข. ค. ง. 8. ไอคอนในข้อใด ใช้ก าหนดชื่อให้กับสายสัญญาณภายในวงจร ก. ข. ค. ง. 9. ไอคอนในข้อใด เป็นจุดวัดแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าภายในวงจร ก. ข. ค. ง. 10. ไอคอนในข้อใด เป็นค าสั่งเลือกแหล่งจ่ายไฟชนิดต่าง ๆ ก. ข. ค. ง.

การสร้างวงจรไฟฟ้า และ วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น บทที่ 3 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 1. การสร้างวงจรไฟฟ้ากระแสตรงเบื้องต้น กกกกกก1.1 การสร้างวงจรอนุกรม กกกกกก 1.1.1 วงจรอนุกรม วงจรอนุกรมหมายถึงวงจรที่มีอิลีเมนต์ต่าง ๆ ต่อเรียงกันและถัดกันไปเรื่อย ๆ โดย การน าเอาปลายด้านหนึ่งของอิลีเมนต์ตัวแรกต่อกับปลายด้านหนึ่งของอิลีเมนต์ที่สอง และปลายอีกด้าน หนึ่งของอิลีเมนต์ตัวที่สอง ต่อกับปลายด้านหนึ่งของอิลีเมนต์ตัวที่สาม และต่อถัดกันไปเรื่อย ๆ จนมี ลักษณะเป็นแบบลูกโซ่ ดังภาพที่ 3.1 R1 R2 R3 Rn IT E ภาพที่ 3.1 วงจรอนุกรม จากการวิเคราะห์วงจรอนุกรม สรุปคุณสมบัติได้ดังนี้ 1. ในวงจรหรือส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจรหรือในทุก ๆ ส่วนของวงจร จะมีกระแสไหล ผ่านเพียงค่าเดียวเท่านั้น T R1 R2 R3 Rn I = I = I = I = ... I 2. แรงดันตกคร่อม (Voltage drop) ที่ความต้านทานแต่ละตัวในวงจร เมื่อน ามา รวมกันจะมีค่าเท่ากับแรงดันที่จ่ายให้แก่วงจร E = V + V + V + ... V R1 R2 R3 Rn 3. ความต้านทานย่อยแต่ละตัวในวงจร เมื่อน ามารวมกันจะมีค่าเท่ากับความต้านทาน รวมทั้งหมดของวงจร R = R + R + R + ... R T 1 2 3 n

36 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 4. ก าลังและพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ความต้านทานย่อยแต่ละตัวในวงจร เมื่อน ามา รวมกันจะมีค่าเท่ากับก าลังและพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดของวงจร P = P + P + P + ... P T 1 2 3 n กกกกกกลักษณะสมบัติของวงจรอนุกรมที่กล่าวมาแล้วข้างต้นนี้ จะสามารถพิจารณาเห็นได้อย่างชัดเจนใน ตัวอย่างดังต่อไปนี้ ตัวอย่างที่ 3.1 วงจรอนุกรมประกอบไปด้วยความต้านทาน 3 ตัว ค่าดังนี้ R1 = 2 Ω R2 = 5 Ω และ R3 = 8 Ω เมื่อน าไปต่อเข้ากับแบตเตอรี่ตัวหนึ่งซึ่งมีค่าแรงดัน 7.5 V ดังในภาพที่ 3.2 จงค านวณหาค่าของ กระแสที่ไหลในวงจร IT แรงดันตกคร่อมที่ความต้านทานแต่ละตัว VR1 VR2 และ VR3 และแรงดันตกคร่อม ทั้งหมดของวงจร VT R1 = 2 R2 = 5 R3 = 8 IT E = 7.5V ภาพที่ 3.2 วงจรประกอบตัวอย่างที่ 3.1 กกกกกกวิธีท า T 1 2 3 T T T 1 2 3 R1 1 1 R2 2 2 R3 3 3 1 R1 1 2 R2 2 R = R + R +R = 2Ω + 5Ω + 8Ω = 15 Ω E 7.5V I = = = 500 mA R 15 Ω I = I = I = I = 500 mA V = I R = (500mA)(2Ω) = 1V V = I R = (500mA)(5Ω) = 2.5V V = I R = (500mA)(8Ω) = 4V P = V I = (1V)(500mA) = 0.5 W P = V I = (2.5V)(500mA) = 1. 3 R3 3 T 1 2 3 . 25 W P = V I = (4V)(500mA) = 2 W P = P + P + P 0.5W 1.25W 2W = 3.75W Ans

การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 37 กกกกกก 1.1.2 การวาดวงจรอนุกรม ในตัวอย่างนี้เราท าการวาดวงจรอนุกรมที่ออกแบบไว้ในตัวอย่างที่ 3.1 โดยการวาด จะใช้สายสัญญาณลากเพื่อเชื่อมโยงให้ต่อกัน โดยขั้นตอนมีดังนี้ R1 = 2 R2 = 5 R3 = 8 IT E = 7.5V ภาพที่ 3.2 ในตัวอย่างที่ 3.1 1. เปิดโปรแกรม Schematic Capture ขึ้นมา แล้วเข้าไปเลือกอุปกรณ์ โดยให้ พิมพ์ชื่ออุปกรณ์ลงในช่อง Keywords แล้วอุปกรณ์ก็จะแสดงขึ้นมา ส่วนรายชื่ออุปกรณ์ที่ต้องใช้ มีดัง ตารางต่อไปนี้ อุปกรณ์ ไลบรารี ชื่ออุปกรณ์ ตัวต้านทาน Resistors RES แบตเตอรี่ Miscellaneous BATTERY ภาพที่ 3.3 การวาดวงจรอนุกรม 2. เมื่อเลือกอุปกรณ์ครบหมดทุกตัวแล้ว จะพบว่าอุปกรณ์ได้เข้ามายังช่องอุปกรณ์ จากนั้นคลิกที่อุปกรณ์ที่ต้องการวางลงไปก่อนตัวแรก

38 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 3. คลิกเมาส์หนึ่งครั้งบนพื้นที่ท างาน เพื่อวางอุปกรณ์ลงไปในต าแหน่งที่ต้องการ ภาพที่ 3.4 การวาดวงจรอนุกรม 4. วางอุปกรณ์ทุกตัวลงไปแล้ว จัดเรียงให้เหมือนวงจรต้นแบบ ดังภาพ ภาพที่ 3.5 การวาดวงจรอนุกรม 5. จากนั้นท าการเชื่อมต่อสายสัญญาณ และก าหนดค่าอุปกรณ์ให้ครบตามวงจร ต้นแบบ 6. คลิกที่ปุ่มบันทึก เพื่อเก็บไฟล์ตามที่ต้องการ ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อย

การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 39 ภาพที่ 3.6 การวาดวงจรอนุกรม กกกกกก1.2 การสร้างวงจรขนาน กกกกกก 1.2.1 วงจรขนาน วงจรขนานหมายถึง วงจรที่มีอีเมนต์ต่าง ๆ ต่อร่วมกันในระหว่างจุดสองจุด โดยให้ ปลายด้านหนึ่งของอิลีเมนต์ทุกตัวต่อร่วมกันที่จุด ๆ หนึ่ง และให้ปลายอีกด้านหนึ่งของอิลีเมนต์ทุกตัวต่อ ร่วมกันอีกที่จุด ๆ หนึ่ง ดังภาพที่ 3.7 E R1 R2 R3 Rn IT In ภาพที่ 3.7 วงจรขนาน จากการวิเคราะห์วงจรขนาน สรุปคุณสมบัติได้ดังนี้ 1. แรงดันตกคร่อมที่อิลีเมนต์ หรือที่ความต้านทานทุกตัวของวงจรจะมีค่าเท่ากัน เพราะว่าเป็นแรงดันเดียวกัน E = V = V = V = ... V R1 R2 R3 Rn 2. กระแสที่ไหลผ่านในแต่ละสาขาย่อยของวงจร เมื่อน ามารวมกันจะมีค่าเท่ากับ กระแสที่ไหล ในวงจรทั้งหมด

40 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น R1 R2 Rn R3 1 2 3 n 1 2 3 n V V V V I = ; I = ; I = ; I = R R R R 3. ค่าความน าไฟฟ้าในแต่ละสาขาย่อยของวงจร เมื่อน ารวมกันจะมีค่าเท่ากับค่าความ น าไฟฟ้าทั้งหมดของวงจร G = G + G + G + ... G T 1 2 3 n 4. ก าลังและพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ความต้านทานย่อยแต่ละตัวในวงจร เมื่อน ามา รวมกันจะมีค่าเท่ากับก าลัง และพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดของวงจร P = P + P + P + ... P T 1 2 3 n กกกกกกลักษณะสมบัติของวงจรขนานที่กล่าวมาแล้วข้างต้นนี้ จะสามารถพิจารณาเห็นได้อย่างชัดเจนใน ตัวอย่างดังต่อไปนี้ ตัวอย่างที่ 3.2 ความต้านทานสามตัวมีค่า ดังนี้ R1 = 4 Ω R2 = 8 Ω และ R3 = 12 Ω เมื่อน าไปต่อกัน แบบขนาน และต่อเข้ากับแบตเตอรี่ตัวหนึ่งซึ่งมีค่าแรงดัน 6 V ดังในภาพที่ 3.8 จงหาค่าของกระแสที่ไหล ผ่านความต้านทานแต่ละตัว และกระแสทั้งหมดของวงจร E = 6V R1 = 4 R2 = 8 R3 = 12 IT ภาพที่ 3.8 วงจรประกอบตัวอย่างที่ 3.2 กกกกกกวิธีท า R1 R1 1 R2 R2 2 R3 R3 3 T R1 R2 R3 V 6V I = = = 1.5 A R 4Ω V 6V I = = = 0.75 A R 8Ω V 6V I = = = 0.5 A R 12Ω I = I + I + I = 1.5A + 0.75A + 0.5A = 2.75 A

การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 41 1 R1 R1 2 R2 R2 3 R3 R3 T 1 2 3 . P = V I = (6V)(1.5A) = 9 W P = V I = (6V)(0.75A) = 4.5 W P = V I = (6V)(0.5A) = 3 W P = P + P + P = 9W + 4.5W + 3W = 16.5 W Ans กกกก 1.2.2 การวาดวงจรขนาน ในตัวอย่างนี้ เราท าการวาดวงจรขนานที่ออกแบบไว้ในตัวอย่างที่ 3.2 โดยการวาด จะใช้สายสัญญาณลากเพื่อเชื่อมโยงให้ต่อกัน โดยขั้นตอนมีดังนี้ E = 6V R1 = 4 R2 = 8 R3 = 12 IT ภาพที่ 3.9 ในตัวอย่างที่ 3.2 1. เปิดโปรแกรม Schematic Capture ขึ้นมา แล้วเข้าไปเลือกอุปกรณ์ โดยให้ พิมพ์ชื่ออุปกรณ์ลงในช่อง Keywords แล้วอุปกรณ์ก็จะแสดงขึ้นมา ส่วนรายชื่ออุปกรณ์ที่ต้องใช้ มีดัง ตารางต่อไปนี้ อุปกรณ์ ไลบรารี ชื่ออุปกรณ์ ตัวต้านทาน Resistors RES แบตเตอรี่ Miscellaneous BATTERY 2. เมื่อเลือกอุปกรณ์ครบหมดทุกตัวแล้ว จะพบว่าอุปกรณ์ได้เข้ามายังช่องอุปกรณ์ จากนั้นคลิกที่อุปกรณ์ที่ต้องการวางลงไปก่อนตัวแรก 3. คลิกเมาส์หนึ่งครั้งบนพื้นที่ท างาน เพื่อวางอุปกรณ์ลงไปในต าแหน่งที่ต้องการ

42 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น ภาพที่ 3.10 การวาดวงจรขนาน 4. วางอุปกรณ์ทุกตัวลงไปแล้ว จัดเรียงให้เหมือนวงจรต้นแบบ ดังภาพ ภาพที่ 3.11 การวาดวงจรขนาน 5. จากนั้นท าการเชื่อมต่อสายสัญญาณ และก าหนดค่าอุปกรณ์ให้ครบตามวงจร ต้นแบบ 6. คลิกที่ปุ่มบันทึก เพื่อเก็บไฟล์ตามที่ต้องการ ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อย

การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 43 ภาพที่ 3.12 การวาดวงจรขนาน กกกกกก1.3 การสร้างวงจรผสม กกกกกก 1.3.1 วงจรผสม วงจรผสมหมายถึง วงจรที่มีทั้งวงจรอนุกรม และวงจรขนานต่อปนกันอยู่ ซึ่งบางครั้ง เราเรียกว่า วงจรอนุกรม-ขนาน หรือ วงจรขนาน-อนุกรม R1 R2 R3 E IT ภาพที่ 3.13 วงจรผสม ตัวอย่างที่ 3.3 จากภาพวงจรที่ 3.13 จงค านวณหา R , I , I , I , I , V , V T R1 R2 R3 T R2 R3

44 การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น R1 = 200 R2 =100 R3=100 E = 12V IT ภาพที่ 3.14 วงจรประกอบตัวอย่างที่ 3.3 กกกกกกวิธีท า T1 2 3 1 T1 T T2 1 T1 1 T1 R1 RT1 R = R +R = 200 Ω R R (200Ω)(200Ω) R = R = R //R = = = 100 Ω R +R (200Ω+200Ω) E = V = V = 12 V R1 R1 1 RT R2 R3 T1 T R1 R2 R2 R2 2 R3 R3 3 V 12V I = = = 0.06 A R 200Ω V 12V I = I = = = 0.06 A R 200Ω I = I + I = 0.12 A V = I R = (0.06A)(100Ω) = 6 V V = I R = (0.06A)(100Ω) = 6 V . Ans กกกก 1.3.2 การวาดวงจรผสม ในตัวอย่างนี้เราท าการวาดวงจรผสมที่ออกแบบไว้ในตัวอย่างที่ 3.3 โดยการวาดจะ ใช้สายสัญญาณลากเพื่อเชื่อมโยงให้ต่อกัน โดยขั้นตอนมีดังนี้

การสร้างวงจรไฟฟ้า และวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 45 R1 = 200 R2 =100 R3=100 E = 12V IT ภาพที่ 3.15 ในตัวอย่างที่ 3.3 1. เปิดโปรแกรม Schematic Capture ขึ้นมา แล้วเข้าไปเลือกอุปกรณ์ โดยให้ พิมพ์ชื่ออุปกรณ์ลงในช่อง Keywords แล้วอุปกรณ์ก็จะแสดงขึ้นมา ส่วนรายชื่ออุปกรณ์ที่ต้องใช้ มีดัง ตารางต่อไปนี้ อุปกรณ์ ไลบรารี ชื่ออุปกรณ์ ตัวต้านทาน Resistors RES แบตเตอรี่ Miscellaneous BATTERY 2. เมื่อเลือกอุปกรณ์ครบหมดทุกตัวแล้ว จะพบว่าอุปกรณ์ได้เข้ามายังช่องอุปกรณ์ จากนั้นคลิกที่อุปกรณ์ที่ต้องการวางลงไปก่อนตัวแรก 3. คลิกเมาส์หนึ่งครั้งบนพื้นที่ท างาน เพื่อวางอุปกรณ์ลงไปในต าแหน่งที่ต้องการ ภาพที่ 3.16 การวาดวงจรผสม