การออกแบบและพัฒนาวงจรอิเล็กทรอนิกส์จากโจทย์ที่กำหนด

หนังสอื อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ e-book

อาชีพนกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

คณะครุศาสตร์อตุ สาหกรรมและเทคโนโลยมี หาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลศรวี ิชยั
ทุนอดุ หนุนการวิจัยจากสานักงานคณะกรรมการกองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตรว์ ิจยั และนวตั กรรม

ประจาปงี บประมาณ 2564

นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

บทเรียนโมดูล หลกั สูตรอาชพี นกั ออกแบบและพัฒนาวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์
โมดูลท่ี 2 เร่อื ง การออกแบบและพฒั นาวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์จากโจทย์ท่กี าหนด

คาแนะนาการใชบ้ ทเรียนโมดลู

ข้นั ตอนการใช้บทเรยี นโมดลู
1. ศึกษาคาแนะนาการใช้บทเรียนและโครงสรา้ งบทเรียนโมดูล
2. ทาแบบทดสอบกอ่ นเรยี นเพื่อตรวจสอบความรู้พ้นื ฐานของตนเอง
3. การศกึ ษาบทเรียนโมดูล นกั เรยี นสามารถศึกษาเปน็ รายบุคคลหรือรายกลุ่มยอ่ ยจานวน 3 – 5 คน
4. ศกึ ษารายละเอียดของเน้อื หาแต่ละตอน พร้อมทั้งทาตามกิจกรรมตา่ ง ๆ ทก่ี าหนดในบทเรียน เช่น
บันทกึ เนือ้ หาทาการทดลอง ทาแบบฝกึ หัดหรอื กิจกรรมอ่ืน ๆ ตามทก่ี าหนดไว้ในโมดลู
5. ตรวจแบบฝึกหดั หรือกจิ กรรม จากแนวคาตอบทา้ ยโมดูลเพื่อตรวจสอบวา่ นกั เรียนมีความเข้าใจใน
เน้อื หานน้ั ๆ หรอื ไม่ ถ้าผดิ นักเรยี นควรทาการศึกษาอกี คร้ังพร้อมท้ังปรึกษาเพ่ือนในกลุ่มและซกั ถาม
ครผู ู้สอนให้เกดิ ความเขา้ ใจก่อนทาการศึกษาต่อไป
6. ทาแบบทดสอบหลังเรยี น เพือ่ ตรวจสอบว่าตนเองมคี วามรู้ผา่ นเกณฑก์ ารประเมิน โดยมีเกณฑ์
การประเมนิ ร้อยละ 70 และ ใหผ้ า่ นไปเรียนโมดลู ต่อไป
7. นกั เรยี นทไ่ี ม่ผ่านเกณฑ์การประเมนิ รอ้ ยละ 70 ให้นักเรียนเรยี นซ่อมเสริม และใหก้ ลบั ไปศกึ ษา
เนือ้ หาในโมดูลตามข้ันตอนอกี คร้ัง พรอ้ มท้ังปรกึ ษาและซักถามครูจนเกิดความเข้าในเน้ือหาแลว้ จงึ ทา
แบบทดสอบหลงั เรียนชดุ เดิมอีกคร้ัง ถา้ ผ่านเกณฑ์การประเมินจึงเรยี นโมดูลต่อไป
8. ขณะทากจิ กรรมนกั เรยี นตอ้ งมีความซื่อสัตยต์ อ่ ตนเอง โดยตอ้ งไม่ดูแนวทางการตอบเพราะจะไมม่ ี
ประโยชน์ใด ๆ ต่อนกั เรยี น
9. การเรยี นรดู้ ว้ ยวิธนี ี้ นักเรียนจาต้องซอื่ สัตย์ต่อตนเองและมีความเช่ือมน่ั ในตนเองว่าทกุ คนมีสามารถใน
การเรียนและผ่านเกณฑก์ ารประเมินผลท่ีกาหนดไว้ไดห้ ากมีความตั้งใจจริงและมีความมุ่งม่ัน

สารบญั นักออกแบบและพัฒนา

คาแนะนาการใชบ้ ทเรียนโมดลู วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์
ข้ันตอนการใชบ้ ทเรยี นโมดลู
หน้า

ศกึ ษาขอ้ มูลวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์จากโจทย์ทก่ี าหนด 1
หลักการออกแบบวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์ 1
ขัน้ ตอนการออกแบบวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ 3
วงจรไฟฟ้าเบือ้ งต้น 6
เคร่อื งมืองานช่างไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ 8
เครื่องมอื วัดทส่ี าคัญ 10

เลือกใช้อปุ กรณ์ในวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ 13
ตัวตา้ นทาน 13
ตวั เกบ็ ประจุ 17
ไดโอด 19
ทรานซสิ เตอร์ 20

แสดงความรู้ในการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนกิ ส์สมัยใหม่ 21
ระบบเครือ่ งกลไฟฟ้าจลุ ภาคและเซนเซอร์ 21
วงจรรวมเพือ่ การขับและควบคุมมอเตอร์ 23
วงจรรวมเพือ่ การจัดการพลังงานได้ 25
วงจรรวมสาหรับระบบรับขอ้ มูลเข้า 26
โมดลู นาฬิกา 27
วงจรรวมสวทิ ชิง่ เรกกูเลเตอร์ 28

การประกอบวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกสส์ มยั ใหมต่ ามแบบที่กาหนด 30
เตรียมอปุ กรณใ์ นการประกอบวงจรบนแผน่ วงจรพิมพ์ 30
ประกอบช้นิ สว่ นวงจรอิเล็กทรอนิกส์บนแผ่นวงจรพิมพ์ 30
ใช้งานเครื่องมอื วัดเพือ่ วัดคา่ ตามท่ีกาหนด 31
การหาค่าพารามเิ ตอร์ของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 33

บรรณานุกรม 37

1 นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์

บทเรียนโมดลู หลักสตู รอาชีพนกั ออกแบบและพัฒนาวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์
โมดูลท่ี 2 เร่ือง การออกแบบและพัฒนาวงจรอิเล็กทรอนกิ ส์จากโจทย์ทกี่ าหนด

2.1 การศึกษาข้อมลู วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์จากโจทยท์ ่กี าหนด
อิเล็กทรอนิกส์ (electronics) เป็นเทคโนโลยีท่ีเกี่ยวข้องกับวงจรไฟฟ้าท่ีประกอบด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าท่ี

เป็น active component เช่น หลอดสูญญากาศ, ทรานซิสเตอร์, ไดโอด และ Integrated Circuit และ
ช้ินส่วน พาสซีฟ (อังกฤษ: passive component) เช่น ตัวนาไฟฟ้า, ตัวต้านทานไฟฟ้า, ตัวเก็บประจุ และ
คอยล์ พฤติกรรมไม่เชิงเส้นของ active component และความสามารถในการควบคุมการไหลของ
อิเล็กตรอนทาให้สามารถขยายสัญญาณอ่อนๆให้แรงขึ้นเพื่อการส่ือสารทางภาพและเสียงเช่นโทรเลข ,
โทรศัพท์, วิทยุ, โทรทัศน์ เป็นต้น อิเล็กทรอนิกส์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการส่ือสารข้อมูลโทรคมนาคม
ความสามารถของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทาหน้าท่ีเป็นสวิทช์ปิดเปิดวงจรถูกนาไปใช้ในวงจร ลอจิกเกต ซ่ึง
เปน็ สว่ นสาคัญหลกั ในระบบคอมพิวเตอร์ นอกจากน้ัน วงจรอิเล็กทรอนิกส์ยังถูกนาไปใช้ผลิตเคร่ืองใช้ไฟฟ้า
ในครัวเรือน ในการส่งพลงั งานไฟฟ้าเป็นระยะทางไกลๆ การผลิตพลังงานทดแทน และอุตสาหกรรมต่างๆอีก
มาก [1]

ปัจจุบัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ มีความสาคัญอย่างมากในการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์
สมัยใหม่เพ่ือความกา้ วหน้าในเทคโนโลยี

2.2.1 หลักการออกแบบวงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์
การออกแบบ คือ การสร้างสรรค์ส่ิงใหม่ หรือปรับปรุงดัดแปลงสิ่งที่มีอยู่ให้ดีข้ึน และมีรูปแบบท่ี
เปลี่ยนไปจากเดิม ดังนั้นการออกแบบไม่ว่าจะเป็นการออกแบบบ้าน หรือ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ล้วนแต่ต้องใช้
หลักการออกแบบหรอื หลกั แนวคดิ โดยหลกั การพ้นื ฐานในการออกแบบจะใชแ้ นวคิดเชิงระบบ

2.2.1.1 องค์ประกอบในระบบ มี 3 องค์ประกอบ ดังน้ี [2]

รูปท่ี 2.1 กระบวนการออกแบบ [1]

2นักออกแบบและพฒั นา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

1) ปัจจัยนาเข้า (Input) หมายถึง ส่ิงต่างๆ ท่ีจาเป็นต้องใช้ในกระบวนการหรือโครงการ
ต่างๆ เช่น ในระบบการเรียนการสอนในช้ันเรียน อาจได้แก่ ครู นักเรียน ชั้นเรียน หลักสูตร ตารางสอน
วิธกี ารสอน เปน็ ต้น

2) กระบวนการ (Process) หมายถึง การนาเอาส่ิงท่ีป้อนเข้าไป มาจัดกระทาให้เกิดผล
บรรลุตามวัตถปุ ระสงคท์ ี่ต้องการ เช่น เทคนิควธิ ี ขั้นตอนการดาเนินงานตา่ งๆ ตั้งแตต่ น้ จนจบ

3) ผลท่ีได้รับหรือผลผลิต (Output) หมายถึง ผลที่ได้รับจากปัจจัยนาเข้าและ
กระบวนการท้ังหมด ผลผลิตเป็นสิ่งที่ต้องการในขั้นสุดท้ายของระบบ ผลผลิตอาจเป็นเร่ืองใดเรื่องหน่ึง
หรือหลายๆอย่างรวมกัน เช่น ในกระบวนการผลิตสินคา้ กอ็ าจหมายถึงการเพิ่มคุณภาพ การเพ่ิมจานวน
การยืดอายุผลผลิต การเปล่ียนรูปผลิตภัณฑ์ การลดต้นทุน การผลิต การลดต้นทุนการขนส่ง ลด
อุบัติเหตุ หรอื การเปลีย่ นแปลงในดา้ นดี อนื่ ๆ เป็นตน้

2.2.1.2 องค์ประกอบนอกระบบ มี 3 องค์ประกอบ ดงั น้ี [3]
1) ทรัพยากร ไดแ้ ก่ ปจั จยั ดา้ นมนุษย์ เงนิ วสั ดุ ทรพั ยากรธรรมชาติ เป็นตน้
2) ความคาดหวัง ได้แก่ ความคาดหวังของผู้ผลิต ของลูกค้า พ่อค้า รัฐบาล ชุมชน

ตลอดจนประชาชนท่ัวไป
3) สภาพแวดล้อม เช่น ภาวะการตลาด ภาวะเศรษฐกิจ เทคโนโลยี การปกครอง

การเมือง และสงั คม เปน็ ต้น

รปู ที่ 2.2 กระบวนการออกแบบและนามาปรบั ปรุง [1]

3 นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

บางระบบ เรานา Output มาปรับปรุง แล้วย้อนกลับประกอบเป็น Input เพ่ือให้ได้ Output
ใหม่ ทใี่ กลค้ วามต้องการมากขึน้

2.2.2 ขนั้ ตอนการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์

รูปที่ 2.3 แผนผังขัน้ ตอนการออกแบบ

2.2.2.1 ปัจจัยนาเขา้ (Input) [2]
1) Empathize – เข้าใจปัญหา
ขั้นแรกต้องทาความเข้าใจกับปัญหาให้ถ่องแทใ้ นทุกมุมมองเสียก่อน ตลอดจนเข้าใจ

ผู้ใชก้ ลุ่มเปา้ หมาย หรือเขา้ ใจในสิ่งท่เี ราต้องการแกไ้ ขน้ีเพื่อหาหนทางทเี่ หมาะสมและดีทสี่ ุดให้ได้ การเข้าใจ
คาถามอาจเริ่มตงั้ ด้วยการต้ังคาถาม สร้างสมมตฐิ าน กระตุ้นใหเ้ กดิ การใช้ความคิดท่ีนาไปสูค่ วามคิด
สรา้ งสรรคท์ ดี่ ไี ด้ ตลอดจนวเิ คราะห์ปญั หาใหถ้ ว้ นถ่ี เพอื่ หาแนวทางท่ีชัดเจนให้ได้ การเขา้ ใจในปัญหาอย่าง
ลกึ ซึ้งถกู ตอ้ งนั้นจะนาไปสู่การแก้ปญั หาทีต่ รงประเด็นและได้ผลลัพธ์ท่ียอดเย่ียม เช่น ผู้เรยี นต้องการสรา้ ง
วงจร Voltage Regulator เพ่ือนามาใชใ้ นวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

2) Define – กาหนดปญั หาให้ชดั เจน
เมอื่ เราร้ถู งึ ข้อมลู ปัญหาทชี่ ัดเจน ตลอดจนวิเคราะหอ์ ย่างรอบดา้ นแลว้ ใหน้ าเอา

ข้อมูลทัง้ หมดมาวิเคราะห์เพือ่ ที่จะคัดกรองใหเ้ ป็นปญั หาทีแ่ ท้จริง กาหนดหรือบง่ ช้ีปัญหาอย่างชัดเจน
เพื่อทีจ่ ะเป็นแนวทางในการปฎิบตั ิการต่อไป รวมถงึ มีแกน่ ยดึ ในการแก้ไขปญั หาอย่างมีทิศทาง เช่น วงจร
อิเล็กทรอนกิ ส์ต้องการใช้แรงดัน 5V เพอ่ื ใหอ้ ปุ กรณท์ างาน

4นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์

2.2.2.2 กระบวนการ (Process)
1) Ideate – ระดมความคดิ
การระดมความคิดนค้ี ือการนาเสนอแนวความคิดตลอดจนแนวทางการแกไ้ ขปัญหา

ในรปู แบบต่างๆ อยา่ งไม่มกี รอบจากดั ควรระดมความคิดในหลากหลายมุมมอง หลากหลายวิธีการ ออกมา
ให้มากทส่ี ุด เพือ่ ทจ่ี ะเปน็ ฐานขอ้ มูลในการท่เี ราจะนาไปประเมินผลเพ่ือสรุปเป็นความคดิ ท่ดี ีทีส่ ุดสาหรับการ
แก้ไขปัญหานน้ั ๆ ซึ่งอาจไม่จาเปน็ ต้องเกดิ จากความคดิ เดียว หรอื เลือกความคิดเดียว แต่เป็นการผสมผสาน
หลากหลายความคดิ ใหอ้ อกมาเปน็ แนวทางสุดท้ายทช่ี ัดเจนก็ได้ การระดมความคิดนี้ยังชว่ ยใหเ้ รามองปญั หา
ได้อยา่ งรอบดา้ นและละเอียดขึ้นด้วย รวมถึงหาวธิ ีการแกป้ ัญหาได้อยา่ งรอบคอบ เชน่ การคานวณแรงดนั ไฟ
และอุปกรณ์ท่ีนามาใช้

รปู ที่ 2.4 ลายละเอยี ดรนุ่ ทนี่ ามาใช้

รูปท่ี 2.5 ลายละเอียดรุ่นทน่ี ามาใช้

5 นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

2) Prototype – สร้างตน้ แบบทีเ่ ลือก
หากเปน็ เรอ่ื งการออกแบบผลติ ภัณฑ์หรือนวัตกรรมข้ัน Prototype น้ีก็คือการสร้าง

ต้นแบบเพ่อื ทดสอบจรงิ ก่อนท่ีจะนาไปผลิตจริง สาหรับในด้านอื่นๆ ข้ันนี้ก็คือการลงมือปฎิบัติหรือทดลองทา
จริงตามแนวทางทไ่ี ด้เลอื กแลว้ ตลอดจนสร้างต้นแบบของปฎบิ ตั ิการทเี่ ราต้องการจะนาไปใช้จริง

รปู ที่ 2.6 แบบจาลอง Schematic

รูปที่ 2.6 แบบจาลอง Schematic

2.2.2.3 ผลท่ีไดร้ ับหรอื ผลผลติ (Output)
1) Test – ทดสอบ
ทดลองนาตน้ แบบหรอื ข้อสรุปทจ่ี ะนาไปใชจ้ ริงมาปฎิบัติกอ่ น เพ่ือทดสอบประสทิ ธิภาพ

ตลอดจนประเมนิ ผล เสร็จแลว้ ก็นาเอาปญั หาหรอื ขอ้ ดขี อ้ เสยี ทเี่ กดิ ขน้ึ เพื่อนามาปรับปรุงแก้ไข กอ่ นนาไปใช้
จรงิ อีกครั้งนน่ั เอง

6นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

รูปท่ี 2.8 ทดลองการใชง้ าน

2.2.3 วงจรไฟฟา้ เบือ้ งตน้ [5]
วงจรไฟฟ้า (Electrical circuit) คือ การนาแหล่งจ่ายไฟฟ้าจ่ายแรงดันและกระแสให้กับโหลด

โดยใชล้ วดตัวนา เป็นการนาเอาสายไฟฟ้าหรือตัวนาไฟฟ้าที่เป็นเส้นทางเดินให้กระแสไฟฟ้า สามารถไหลผ่าน
ต่อถึงกันได้น้ัน เราเรียกว่า วงจรไฟฟ้า (Electrical circuit) การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ที่อยู่ภายในวงจร
จะเร่มิ จากแหลง่ จ่ายไฟไปยงั อุปกรณ์ไฟฟ้า ดังการแสดงการต่อวงจรไฟฟ้าเบ้ืองต้น โดยการต่อแบตเตอร่ีต่อ
เขา้ กบั หลอดไฟ หลอดไฟฟ้าสว่างได้เพราะวา่ กระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้ตลอดท้ังวงจรไฟฟ้า และ เมื่อหลอด
ไฟฟ้าดบั ก็เพราะว่ากระแสไฟฟา้ ไม่สามารถไหลได้ตลอดทั้งวงจร เน่อื งจากสวติ ช์เปดิ วงจรไฟฟา้ อยู่

2.2.3.1 วงจรไฟฟ้าแบบอนุกรม
จรอนกุ รมหมายถึง การนาเอาอุปกรณ์ทางไฟฟ้ามาต่อกันในลักษณะท่ีปลายด้านหน่ึงของ

อุปกรณ์ตัวท่ี 1 ตอ่ เขา้ กบั อุปกรณต์ ัวท่ี 2 จากน้นั นาปลายทีเ่ หลือของอุปกรณต์ ัวท่ี 2 ไปต่อ

กับอุปกรณ์ตัวท่ี 3 และจะต่อลักษณะน้ีไปเร่ือยๆ ซึ่ง รปู ท่ี 2.9 วงจรอนุกรม [2]
การต่อแบบนี้จะทาให้กระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทาง
เดียว กระแสไฟฟ้าภายในวงจรอนุกรมจะมีค่าเท่ากัน
ทุกๆจุด ค่าความต้านทานรวมของวงจรอนุกรมนั้น
คือการนาเอาค่าความต้านทานทั้งหมดนามารวมกัน
ส่วนแรงดันไฟฟ้าในวงจรอนุกรมนั้นแรงดันจะปรากฎ
ครอ่ มตัวตา้ นทานทุกตวั ทจี่ ะมกี ระแสไฟฟ้าไหลผา่ นซ่ึง
แรงดันไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนจะมีค่าไม่เท่ากันโดยสามารถ
คานวนหาได้จาก กฎของโอห์ม

7 นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

คุณสมบัติที่สาคัญของ วงจรอนกุ รม

1. กระแสไฟฟา้ จะไหลผ่านเท่ากันและมีทศิ ทางเดียวกันตลอดทั้งวงจร

2. ความต้านทานรวมของวงจรจะมคี ่าเท่ากบั ผลรวมของความต้านทานแตล่ ะตัวในวงจรรวมกัน

3. แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมส่วนต่างๆ ของวงจร เม่ือนามารวมกันแล้วจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าท่ี

แหลง่ กาเนิด
2.2.3.2 วงจรไฟฟ้าแบบขนาน

วงจรท่ีเกิดจากการต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าต้ังแต่ 2 ตัวขึ้นไป

ให้ขนานกบั แหล่งจ่ายไฟมผี ลทาให้ ค่าของแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมอุปกรณ์

ไฟฟ้าแต่ละตัวมีค่าเท่ากัน ส่วนทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าจะมีตั้งแต่

2 ทิศทางขึ้นไปตามลักษณะของสาขาของวงจรส่วนค่าความต้านทานรวม

ภายในวงจรขนานจะมคี า่ เทา่ กับผลรวมของส่วนกลับของค่าความต้านทาน

ทกุ ตวั รวมกัน ซงึ่ ค่าความตา้ นทานรวมภายในวงจรไฟฟ้าแบบขนานจะมีค่า

น้อยกวา่ คา่ ความตา้ นทานภายในสาขาที่มีค่าน้อยที่สุดเสมอ และค่าแรงดัน

ท่ีตกคร่อมความต้านทานไฟฟ้าแต่ละตัวจะมีค่าเท่ากับแรงเคล่ือนของ

แหล่งจ่าย

คณุ สมบตั ทิ ี่สาคัญของ วงจรขนาน รูปที่ 2.10 วงจรขนาน [2]

1. กระแสไฟฟา้ รวมของวงจรขนาน จะมีคา่ เทา่ กับกระแสไฟฟ้ายอ่ ยท่ีไหลในแตล่ ะสาขาของ

วงจรรวมกัน

2. แรงดันไฟฟา้ ตกครอ่ มสว่ นต่างๆ ของวงจร จะเทา่ กบั แรงดันไฟฟ้าทีแ่ หลง่ กาเนดิ

3. ความต้านทานรวมของวงจร จะมคี ่านอ้ ยกวา่ ความตา้ นทานตัวท่นี อ้ ยที่สุดท่ีต่ออย่ใู นวงจร

2.2.3.3 วงจรไฟฟา้ แบบผสม

เปน็ การต่อวงจรไฟฟ้าโดยการตอ่ รวมกนั ระหว่าง วงจรไฟฟ้าแบบอนกุ รม

กบั วงจรไฟฟา้ แบบขนาน ภายในวงจรโหลดบางตัวตอ่ วงจรแบบอนกุ รม

และโหลดบางตวั ต่อวงจรแบบขนาน การต่อวงจรไม่มมี าตรฐานตายตวั

เปลีย่ นแปลงไปตามลกั ษณะการต่อวงจรตามตอ้ งการ การวิเคราะห์

แกป้ ัญหาของวงจรผสม ต้องอาศัยหลกั การทางานตลอดจนอาศยั

คุณสมบัตขิ องวงจรไฟฟ้าทง้ั แบบอนุกรม และ แบบขนาน ลักษณะการต่อ

วงจรไฟฟา้ แบบผสม

รูปที่ 2.11 วงจรผสม [2]

8นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

2.2.4 เครื่องมืองานชา่ งไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ [6] QR Code ศกึ ษาขอ้ มลู เพิ่มเติม
อุปกรณ์ท่ีช่างไฟฟ้าจาเป็นต้องมีติดตัวเป็นประจา เผ่ือเกิด

ปัญหาเก่ียวกับไฟฟ้า เพ่ือสนองความต้องการของมนุษย์ในการ
ดารงชีวิตประจาวัน เคร่ืองมือช่างไฟฟ้าเบ้ืองต้นที่จะอานวยความ
สะดวกแก่ช่างไฟฟ้าในการทางานต่าง ๆ ให้สะดวก รวดเร็ว และ
สวยงาม ซึ่ง อปุ กรณเ์ คร่อื งมือช่างไฟฟ้ามที ีจ่ าเปน็ ต้องใช้ ดงั นี้

2.2.4.1 ไขควงและไขควงวดั ไฟ เป็นเครอ่ื งมือท่ีจาเป็นสาหรับ รูปที่ 2.12 ไขควงวดั ไฟ [3]
ชา่ งไฟใช้ในการขันสกรู ต่อฟิวส์ ใส่สวิตซ์ ถอนตะปูเกลียวออกจากท่ียึด
ส่วนไขควงวัดไฟใช้ในการตรวจเช็คกระแสไฟ โดยไขควงมีด้วยกัน 2
แบบ คอื

- ไขควงปากแบน ใช้ขันสกรูท่ีมีลักษณะของร่องหัวสกรูตามแนว
ขวาง

- ไขควงปากแฉก ใชข้ ันสกรทู ่ีมีลักษณะของร่องหวั สกรเู ปน็ รูปสีแ่ ฉก
ขอ้ แนะนาการใชไ้ ขควง

- ไม่ควรใช้ไขควงแทนสกัดหรือคอ้ น
- ใชไ้ ขควงทีม่ ีดา้ มเป็นฉนวนในงานช่างไฟฟา้
- ควรเลอื กใช้ไขควงทีม่ ีปากลักษณะเดียวกบั หวั สกรู

2.2.4.2 คีม เป็นเครื่องมือช่างไฟฟ้าท่ีใช้สาหรับในการดัดงอ รูปท่ี 2.13 ไขควงปากแบนและ
จับ ตัด ปอกสายไฟ ซึ่งด้ามของคีมจะต้องมีฉนวนหุ้มเพื่อป้องกันไฟดูด ไขควงปากแฉก [3]
สาหรับผู้ใช้ คีมท่ีใช้สาหรับการเดินสายไฟมี 4 ชนิด คือ คีมปอกสาย
คีมปากจระเข้ คีมปากจง้ิ จก และคีมย้าหวั
ข้อแนะนาการใช้คมี

- กอ่ นใช้ตรวจฉนวนหมุ้ ให้เรียบรอ้ ย ถา้ ชารุดหา้ มใช้
- ไม่ใช้คีมขันสกรูหรือเกลียว เพราะจะทาให้ปากคีมเยิน ควรใช้ให้
เหมาะกบั งาน

รปู ที่ 2.14 คมี [3]

9 นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์

2.2.4.3 ค้อน เป็นเครื่องมือท่ีใช้ในการตอกตะปูในการเดิน รูปที่ 2.15 คอ้ น [3]
สายไฟ ซ่ึงต้องเป็นค้อนหน้าแข็งท่ีทาด้วยเหล็กด้านหน้าเรียบหรือค้อน รปู ท่ี 2.16 สวา่ น [3]
หงอน ซึง่ มีหลายขนาดตามน้าหนักของหัวค้อน ต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับ รปู ท่ี 2.17 เลื่อยมือ [3]
ผู้ใช้
ขอ้ แนะนาการใช้ค้อน รูปท่ี 2.18 สวิ่ [3]

- หา้ มใช้ค้อนท่ีชารุด
- อยา่ ใช้คอ้ นงดั จนเกินกาลังอาจทาใหด้ า้ มคอ้ นหักได้

2.2.4.4 สว่าน เป็นเคร่ืองมือท่ีใช้ในงานเจาะรูขนาดต่างๆ ใน
การเดนิ สายไฟเพอ่ื ยดึ อปุ กรณไ์ ฟฟ้า สว่านมือด้ามเหล็กและสว่านไฟฟ้าซ่ึง
ใช้เจาะได้ท้ังไม้และผนังปูนควรเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงาน สว่านไฟฟ้า 3/8
น้ิว (3 หุน) MAKITA M6001
ขอ้ แนะนาการใชส้ ว่าน

- ขณะเจาะตอ้ งตั้งดอกสวา่ นใหต้ งั้ ฉากกบั ชน้ิ งาน
- ถา้ ต้องการเจาะรูโต ควรใชด้ อกสว่านเล็กนาก่อน
- หากช้ินงานท่ีเจาะเป็นไม้ ก่อนเจาะทะลุควรกลับไม้เจาะด้านตรงข้าม
เพือ่ ปอ้ งกันไมใ่ ห้แตก

2.2.4.5 เลื่อยมือ เลื่อยที่ใช้สาหรับงานช่างไฟฟ้า คือเล่ือยปาก
ไมห้ รือเลือ่ ยรอปากไม้ เป็นรูปส่เี หลย่ี มผนื ผ้า สันด้านบนเป็นเหล็กหนา มีฟัน
เล่อื ยละเอยี ด ใชส้ าหรับตดั ปากไม้ในการเข้าไมต้ า่ งๆขอ้ แนะนาการใช้เลอ่ื ย

- อยา่ ปลอ่ ยให้ใบเลื่อยเปียกนา้ ควรเก็บไวใ้ นที่แหง้
- อยา่ วางเลือ่ ยใหถ้ ูกแดดรอ้ นจัด

2.2.4.6 สิ่ว เป็นเคร่ืองมือท่ีใช้ในงานไม้ในการเซาะร่องต่างๆ
เพอื่ ให้สายไฟฟ้ารอดผ่านได้
ขอ้ แนะนาการใช้ส่ิว

- ก่อนใช้สิ่วสกัด ควรตรวจสอบให้แน่ใจก่อนว่า ไม่มีนอต ตะปู สกรู
หรือส่งิ อ่นื

- สิ่วต้องมีความคม
- เมอื่ ส่ิวมีการชารดุ หรอื หัก งอ บ่นิ ควรเปลย่ี นทนั ที ไมค่ วรนามาใช้

10นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์

2.2.4.7 เคร่ืองมือวัดระยะ เป็นเคร่ืองวัดไฟฟ้าที่ใช้ในการวัด รูปท่ี 2.15 คอ้ น [3]
ระยะช้นิ งานต่างๆ ซ่ึงตอนนเ้ี คร่อื งมือวัดระยะมีทั้งแบบท่ีทาด้วยโลหะ เช่น รูปท่ี 2.16 สว่าน [3]
ตลับเมตร และอีกแบบคือเคร่ืองวัดไฟฟ้า เช่น มัลติมิเตอร์ ที่สามารถใช้
วดั โวลต์ แอมแปรแ์ ละโอหม์ ได้ เปน็ ตน้
ข้อแนะนาการใชเ้ คร่ืองมือวัดระยะ

- เลอื กใชเ้ คร่อื งวัดใหถ้ กู กับชนิดของกระแสไฟฟา้
- หลงั ใชง้ านตอ้ งเกบ็ รักษาให้ดี อย่าใหต้ กหรอื กระทบกระเทือนมาก ๆ
อาจชารุดหรือเกดิ ความเสียหาย

2.2.4.8 มีด ใช้ในการปอกฉนวน ตัด ปอก ขูดหรือทาความ
สะอาดสายไฟ ใช้มากในการเดนิ สายไฟฟา้
ข้อแนะนาการใชม้ ดี

- การปอกสายไฟควรตะแคงมีดทามุม 45 องศา กับสายไฟลักษณะ
เดียวกบั การเหลาดินสอ อย่ากดใบมีดลึกจนเกินไป เพราะใบมีอาจตัดถูก
ลวดทองแดงภายในขาด

2.2.4.9 หัวแร้ง ใช้ในการบัดกรีเพ่ือเช่ือมหรือประสาน มีอยู่
2 ชนิดคือ หัวแร้งเผาด้วยถ่าน และหัวแร้งไฟฟ้า หัวแร้งไฟฟ้าเหมาะท่ีจะ
ใช้กับงานเดินสายไฟ และงานซ่อม งานประสานเล็กๆ น้อยๆ ท่ีใช้ความ
รอ้ นไม่มากนกั
ข้อแนะนาการใชห้ ัวแร้ง

- อย่าใหห้ วั แรง้ บดั กรรี อ้ นจัดเกนิ ไป
- หัวแร้งเมื่อใช้แล้วต้องจุ่มน้ากรดอย่างเจือจาง แล้วจึงเก็บเข้าท่ีให้
เรยี บร้อย

2.2.5 เครือ่ งมือวดั ทีส่ าคัญ [7] รปู ท่ี 2.17 เล่ือยมือ [3]

วงจรไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์เป็นระบบการทางาน

ทางไฟฟ้าท่ีมีความสัมพันธ์และคุณลักษณะ การใช้งานโหลดหรืออุปกรณ์ต่อร่วมที่แตกต่างกัน กล่าวคือ

วงจรไฟฟ้าจะเปน็ งานทนี่ าคา่ ปรมิ าณทางไฟฟ้าขนาดใหญ่ (หนว่ ยประมาณ A. หรือ KV.) ไปควบคุมโหลด เช่น

มอเตอร์ เคร่ืองกลไฟฟ้า โคมไฟแสงสว่าง ส่วนวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะเป็นการนาสัญญาณทางไฟฟ้าขนาด

เล็ก (หน่วยประมาณ uA-mA. หรือ V.) ไปควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ไอซี ให้

ทางานตามคณุ สมบัตขิ องอปุ กรณ์นัน้ ๆ จากทีก่ ลา่ วมาข้างต้นจะเห็นว่าเราไม่สามารถมองเห็นค่าปริมาณหรือ

สัญญาณทางไฟฟ้าท่ีควบคุม การทางานของโหลดหรืออุปกรณ์ใด ๆ ด้วยสายตาเราได้เลย แต่เราสามารถ

มองเห็นค่าดังกล่าวได้ด้วยเคร่ืองมือวัดและทดสอบสัญญาณทางไฟฟ้าต่างๆ ได้ เช่น มัลติมิเตอร์

ออสซิลโลสโคป

11 นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

2.2.5.1 มลั ติมเิ ตอร์ เป็นเครอื่ งมอื วัดคา่ ปริมาณทางไฟฟา้ เชน่ ค่ากระแสไฟฟ้า แรงดนั ไฟฟ้าและ
ค่าความตา้ นทานทางไฟฟ้า มัลตมิ เิ ตอร์จดั เป็นเคร่ืองมือหลักในการวัดค่าปริมาณทางไฟฟา้ ที่สาคัญอยา่ งยิ่ง
กับงานด้านไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์สาหรบั ชา่ งเทคนิค

รปู ที่ 2.22 มัลติมิเตอร์ทง้ั สองแบบ [4]

มลั ติมเิ ตอรแ์ บ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ มัลติมเิ ตอรแ์ บบเข็ม (Analog Multimeter) และ
มลั ติมเิ ตอร์แบบตัวเลข (Digital Multimeter) ซึง่ แต่ละแบบจะมีขอ้ แตกตา่ งกนั

มลั ตมิ เิ ตอรแ์ บบเขม็ และแบบตวั เลขโดยท่วั ไปมรี ูปรา่ งลกั ษณะเฉพาะ ดังรูปท่ี 5.12 ซงึ่ แสดงสเกล
หน้าปัดและป่มุ ปรบั เลือกย่านในการวดั คา่ ปริมาณทางไฟฟา้ ต่าง ๆ

รูปท่ี 2.23 ลักษณะมลั ตมิ ิเตอรแ์ บบเข็มและแบบตวั เลข [4]

12นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

2.2.5.2 ออสซลิ โลสโคป เปน็ เคร่อื งมือวัดที่สามารถแสดงรูปสัญญาณทางไฟฟา้ ได้ ทาใหเ้ รา
ทราบขนาดและรูปลกั ษณะของสญั ญาณจดุ ตา่ ง ๆ ท่ีเกดิ ขึ้นในวงจร ออสซลิ โลสโคปเป็นเครือ่ งมือวดั ที่เหมาะ
สาหรบั งานตรวจซ่อมการทางานของเครื่องมือเครอื่ งใช้ระบบอเิ ล็กทรอนิกส์คา่ ต่าง ๆ ทีเ่ กิดขึน้ จากการวัด
ของออสซลิ โลสโคปสามารถบอกค่าความถ่ี คา่ คาบเวลา ค่าแอมพลิจดู และอื่น ๆ ออสซิลโลสโคปมีใช้งาน 2
แบบ คือ ออสซลิ โลสโคปแบบแอนะลอ็ ก (จอ CRT) และออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล (Digital OSC) ซ่ึงปัจจบุ นั
พบวา่ บริษทั ผผู้ ลติ สามารถออกแบบใหอ้ อสซลิ โลสโคปสามารถวดั และบันทึกค่าเป็นระบบดิจิทัลได้ ทาให้การ
ตรวจวิเคราะห์รปู คล่ืนสญั ญาณทางไฟฟา้ เป็นไปอยา่ งมีประสทิ ธิภาพ

รปู ท่ี 2.24 ออสซิลโลสโคปแบบแอนะล็อกและแบบดิจิทัล [4]

ออสซิลโลสโคปมีหน้าที่หลักในการรับสัญญาณความถ่ี แสดงภาพของรูปสัญญาณความถี่และ
ทาการวเิ คราะห์สัญญาณดังกล่าว ซ่ึงเราสามารถสรุปการใชง้ านไดด้ ังนี้

1) วดั ค่าแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ
2) วัดผลต่างทางเฟสของสัญญาณ และเปรียบเทยี บสญั ญาณทง้ั สอง
3) วดั คา่ คาบเวลา และความถขี่ องสญั ญาณ
2.2.5.3 เคร่ืองกาเนิดสัญญาณ หรือเรียกว่า “ฟังก์ชันเจนเนอร์เรเตอร์ (Function Generator)
เป็นเครื่องมือสาหรับงานทดสอบและตรวจวิเคราะห์การทางานของวงจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ร่วมกับ
ออสซิลโลสโคป เช่น วงจรภาคขยายหรือวงจรผสมสัญญาณ เน่ืองจากวงจรดังกล่าวต้องการสัญญาณ
เอาตพ์ ตุ ทีม่ คี วามเพย้ี นของสญั ญาณนอ้ ยท่ีสุด ซ่ึงผลลัพธ์ของสัญญาณท่ีต้องการจากวงจรนั้น ๆ จะต้องมี
การ
ป้อนสัญญาณที่มีค่าความเพี้ยนน้อยที่สุด เคร่ืองกาเนิดสัญญาณจึงเป็นตัวกาหนดสถานะทาง
อินพุต และปัจจุบันเคร่ืองกาเนิดสัญญาณท่ีใช้ในงานตรวจวิเคราะห์สัญญาณในวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบ่ง
ออกเป็น 2 ประเภท คือ เคร่ืองกาเนิดสัญญาณความถี่เสียง (Audio Frequency Generator) และเครื่อง
กาเนดิ สัญญาณความถ่วี ิทยุ (Radio Frequency Generator) ซ่ึงเครอ่ื ง

13 นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

กาเนดิ สญั ญาณทั้งสองผลติ ความถี่ 20 Hz.-20 KHz. และความถี่ 30 KHz.-300 MHz. ตามลาดับ โดย
สญั ญาณท่ีผลติ มีรูปรา่ งลักษณะดงั น้ี
1) สัญญาณคล่ืนไซน์ (Sine Wave)
2) สญั ญาณคลนื่ สเี่ หล่ียม (Square Wave)
3) สญั ญาณคล่นื สามเหล่ียม (Triangle Wave)
4) สัญญาณคล่ืนฟนั เลือ่ ย (Sawtooth Wave)

รูปท่ี 2.25 เคร่อื งกาเนดิ สัญญาณความถีแ่ บบตา่ ง ๆ [4]

2.2 การเลือกใชอ้ ุปกรณใ์ นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ [7]
อปุ กรณใ์ นวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์คืออุปกรณ์ทีเ่ ก่ยี วขอ้ งกับวงจรไฟฟา้ โดยมีการไหลของกระแสไฟฟา้ ใน

วงจรไฟฟ้า โดยใช้ชิ้นส่วนหรอื อุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์เป็นส่วนหน่ึงขององค์ประกอบ เม่อื กระแสไฟฟา้ ไหล
ผ่านอุปกรณช์ นดิ หน่งึ จะเกิดปฏิกิริยาเกดิ ขึน้ ทาใหอ้ ุปกรณน์ ั้นมีการใช้งานหรือมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นน้ันเอง

2.2.1 ตัวตา้ นทาน (Resistor) เป็นอุปกรณ์ทาหน้าท่ีต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยใชไ้ ดท้ ั้งไฟฟ้า
กระแสตรงและไฟฟา้ กระแสสลบั ถ้าความตา้ นทานมากกระแสไฟฟ้ากจ็ ะไหลผ่านตวั ต้านทานไดน้ ้อย แต่ถา้
ความต้านทานนอ้ ยกระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านตัวตา้ นทานได้มาก

2.2.1.1 ชนิดของตัวต้านทาน
นิยมนามาประกอบในวงจรทางดา้ นไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ท่วั ไป ตวั อยา่ งเช่นวงจรเคร่ืองรบั

วิทยุ, โทรทัศน์, เครื่องขยายเสียง ฯลฯ เป็นต้น ตวั ตา้ นทานทต่ี ่ออยู่ในวงจรไฟฟ้า ทาหน้าทล่ี ดแรงดัน และ
จากัดการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร ตัวต้านทานมีรูปแบบและขนาดแตกต่างกนั ตามลักษณะของการใช้
งาน นอกจากนี้ยังแบ่งออกเป็นชนดิ ค่าคงที่และชนดิ ปรับคา่ ได้

14นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนิกส์

1) ตวั ตา้ นทานชนิดค่าคงที่ ตวั ตา้ นทานแบบคา่ คงที่ (Fixed Resistor) มีหลายแบบด้วยกัน
เรียกตามวสั ดุทนี่ ามาเปน็ ส่วนประกอบ ทนี่ ิยมในการนามาประกอบใชใ้ นวงจรทางด้านอเิ ล็กทรอนิกสโ์ ดยทั่วไป

2) ตวั ตา้ นทานแบบปรับค่าได้ (Adjustable Resistor) มีโครงสร้างคล้ายกับแบบไวร์วาวด์
แตโ่ ดยส่วนใหญ่บริเวณลวดตวั นาจะไม่เคลอื บดว้ ยสารเซรามกิ และมีชอ่ งว่างทาให้มองเห็นเส้นลวดตัวนาเพ่ือ
ทาการรัดเขม้ ขดั ครอ่ มตัวตา้ นทาน การปรับคา่ ความต้านทานคา่ ใดค่าหนงึ่ สามารถกระทาได้

3) ตัวต้านทานแบบเปล่ียนค่าได้ (Variable Resistor) โครงสร้างภายในทามาจาก
คาร์บอนเซรามิค หรือพลาสติกตัวนา ใช้ในงานที่ต้องการเปลี่ยนค่าความต้านทานบ่อย ๆ เช่น ในเคร่ืองรับ
วิทยุ, โทรทัศน์ เพื่อปรับลดหรือเพิ่มเสียง, ปรับลดหรือเพิ่มแสงในวงจรหรี่ไฟ มีอยู่หลายแบบขึ้นอยู่กับ
วัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่น โพเทนชิโอมิเตอร์ (Potentiometer) หรือพอต (Pot) สาหรับชนิดท่ีมีแกน
เลอื่ นคา่ ความตา้ นทานหรอื แบบท่ีมแี กนหมนุ เปลีย่ นค่าความตา้ นทานคอื โวลลุ่ม (Volume) เพิ่มหรือลดเสียงมี
หลายแบบให้เลือกคือ 1 ช้ัน, 2 ชั้น และ 3 ช้ัน เป็นต้น ส่วนอีกแบบหนึ่งเป็นแบบที่ไม่มีแกนปรับโดยท่ัวไปจะ
เรียกวา่ โวลลุม่ เกือกม้า หรือทมิ พอต (Trimpot)

4) ตัวตา้ นทานชนดิ พิเศษเปลย่ี นค่าความต้านทานตามแสง (Light Dependent Resistor)
หรอื เรียกสนั้ ๆ วา่ LDR เป็นตัวตา้ นทานชนดิ ทมี่ ีความไวต่อแสงมาก บางคร้ังเรียกว่าตัวต้านทาน แบบโฟโต้
คอนดคั ตฟี เซล (Photoconductive Cell) หรือโฟโต้เซล ตวั ต้านทาน LDR

2.2.1.2 หนว่ ยของความตา้ นทาน
หนว่ ยของความตา้ นทานวัดเปน็ หนว่ ย " โอห์ม" แทนด้วยอักษรกรีกคือตัว " โอเมก้า " (Ω)

ค่าความต้านทาน 1 โอห์มหมายถึงการป้อนแรงดันไฟฟ้าขนาด 1 โวลต์ ไหลผ่านตัวต้านทานแล้วมี
กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 1 แอมแปร์ ถ้าตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานเท่ากับ 1,000Ω นิยมเรียกค่าความ
ต้านทานวา่ 1kΩ (กิโลโอหม์ ) หรือถา้ มคี า่ ความต้านทานเท่ากับ 1,000,000 Ωนิยมเรียกค่าความต้านทานว่า
1 MΩ (เมกะโอหม์ ) (Ω)

2.2.1.3 การอา่ นค่าตวั ตา้ นทาน
ค่าความต้านทานโดยส่วนใหญ่จะใช้รหัสแถบสีหรืออาจจะพิมพ์ค่าติดไว้บนตัวต้านทาน ถ้าเป็น
การพิมพ์คา่ ตดิ ไวบ้ นตวั ต้านทานมักจะเป็นตวั ตา้ นทานท่มี ีอตั ราทนกาลงั วตั ต์สงู ส่วนตัวต้านทานท่ีมีอัตราทน
กาลังวตั ต์ต่ามักจะใช้รหสั แถบสี ท่ีนิยมใช้มี 4 แถบสีและ 5 แถบสี

15 นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

ตารางท่ี 2.1 แสดงรหสั สีค่าความตา้ นทาน

แถบสี ตวั เลขเทียบเทา่ ตัวคูณ ความคลาดเคลอ่ื น
ดา 0 1 -
นา้ ตาล 1 10 1%
แดง 2 100 2%
ส้ม 3 -
เหลอื ง 4 1,000
เขียว 5 10,000 0.5%
นา้ เงนิ 6 100,000 0.25%
ม่วง 7 1,000,000 0.10%
เทา 8 0.05%
ขาว 9 -
ทอง - - -
เงิน - - -
ไมม่ สี ี - 0.1 5%
0.01 10%
- 20%

1) การคา่ ความต้านทานจากรหสั สแี บบรหสั 4 แถบสี
การอา่ นค่ารหสั แถบสี สาหรบั ผเู้ ร่มิ ต้นศกึ ษาอาจจะมีปัญหาเรื่องของแถบสีท่ี 1 และ

แถบสที ี่ 4 วา่ แถบสีใดคือแถบสีเริ่มตน้ ให้ใชห้ ลกั ในการพิจารณาแถบสที ่ี 1, 2 และ 3 จะมีระยะหา่ งของช่องไฟ
เท่ากนั ส่วนแถบสที ่ี 4 จะมีระยะห่างของชอ่ งไฟมากกว่าเล็กน้อย

ตารางท่ี 2.2 แสดงรหสั แถบสีจากตวั ตา้ นทานแบบ 4 แถบสี

รหัสสี แถบสีท่ี 1 แถบสีที่ 2 แถบสที ี่ 3 แถบสที ี่ 4
(Color Code) ตาแหน่ง 1 ตาแหน่ง 2 ตัวคณู เปอรเ์ ซน็ ตผ์ ดิ พลาด

ดา 0 0 1 20%(M)
น้าตาล 1 1 10 1%(F)
แดง 2 2 100 2%(G)
3 3 1,000
ส้ม -

นกั ออกแบบและพัฒนา 16

วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์

ตารางท่ี 2.2 แสดงรหัสแถบสีจากตัวตา้ นทานแบบ 4 แถบสี (ต่อ)

รหัสสี แถบสที ี่ 1 แถบสีท่ี 2 แถบสที ี่ 3 แถบสีที่ 4
(Color Code) ตำแหน่ง 1 ตำแหน่ง 2 ตวั คูณ เปอร์เซ็นตผ์ ดิ พลำด
10,000
เหลือง 4 4 100,000 -
เขยี ว 5 5 1,000,000 0.5%(D)
น้ำเงิน 6 6 0.25%(C)
มว่ ง 7 7 - 0.1%(B)
เทำ 8 8 - 0.05%(A)
ขำว 9 9 -
ทอง - - 0.1 -
เงิน - - 0.01 5%(J)
10%(K)

QR Code ศึกษาข้อมลู เพ่มิ เตมิ

หลักการอา่ นคา่ ความต้านทานจากรหัสสแี บบรหัส 4 แถบสี
1) แถบสแี รก ใชแ้ สดงตัวเลขหลักแรก และจะไม่เป็นสีดา
2) แถบสีทีส่ อง ใช้แสดงเป็นตวั เลขหลักทส่ี อง
3) แถบสที ส่ี าม เปน็ ตัวคณู สาหรบั ตวั เลข 2 หลักแรก
4) แถบสที ่ีสี่ ใชแ้ สดงค่าความคลาดเคลอื่ น

17 นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

ตัวอยา่ งที่ 2.1 ตวั ตา้ นทานมีรหัสแถบสี แดง แดง นา้ ตาล และทอง มคี วามตา้ นทานกีโ่ อหม์

รปู ท่ี 2.26 การอา่ นคา่ ตัวตา้ นทานตามตัวอย่างท่ี 1 [4]

ตวั อยา่ งท่ี 2.1 ตวั ต้านทานมีรหสั แถบสี แดง แดง นา้ ตาล และทอง มีความตา้ นทานกโ่ี อห์ม

แถบสที ี่ 1 234
สี แดง แดง นา้ ตาล ทอง
คา่ 2 2 X 10 5%

อ่านค่ารหัสแถบสีได้ 220 Ω

ตัวต้านทานนีม้ คี วามตา้ นทาน 220 Ω ค่าผิดพลาด 5 เปอร์เซน็ ต์

2.2.2 ตวั เกบ็ ประจุ (Capacitor or Condenser) มีคุณสมบตั ใิ นการเก็บประจไุ ฟฟา้ ซงึ่ เกิดจากการทม่ี ี
แผ่นโลหะสองแผ่นวางอย่ใู กลๆ้ กัน แต่ไม่แตะถึงกัน โดยมแี ผ่นไดอเิ ลก็ ตริก ซงึ่ มีลกั ษณะเป็นฉนวนก้ันอยู่
ระหว่างแผน่ โลหะทัง้ สองแผ่น

18นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ล็กทรอนิกส์

2.2.2.1 หลักการทางานเบ้ืองต้นของตัวเก็บประจุ
ตวั เกบ็ ประจุ (Capacitor) เปน็ อุปกรณ์ท่ีใชใ้ นการเก็บประจุ (Charge) และสามารถคาย

ประจุ (Discharge) ไดโ้ ดยนาสารตวั นา 2 ชน้ิ มาวางในลกั ษณะขนานใกล้ ๆ กัน แตไ่ มไ่ ด้ต่อถึงกันระหว่าง
ตัวนาทัง้ สองจะถูกกันด้วยฉนวนที่เรียกว่าไดอิเลก็ ตริก (Dielectric) ซ่งึ ไดอิเล็กตรกิ น้ีอาจจะเป็นอากาศ,
ไมก้าพลาสติก, เซรามกิ หรือสารทม่ี สี ภาพคลา้ ยฉนวนอื่น ๆ เปน็ ต้น

หลักการทางานเบ้ืองต้นของตวั เก็บประจตุ ัวเกบ็ ประจุ (Capacitor) เปน็ อุปกรณ์ท่ใี ช้ในการ
เก็บประจุ(Charge) และสามารถคายประจุ ได้โดยนาสารตัวนา 2 ชิ้นมาวางในลกั ษณะขนานใกล้ ๆ กันแต่ไม่ได้
ต่อถงึ กันระหวา่ งตวั นาท้ังสองจะถูกก้ันดว้ ยฉนวนทเี่ รียกว่า ไดอิเล็กตรกิ (Dielectric) ซง่ึ ไดอิเล็กตริกน้ี
อาจจะเปน็ อากาศ ไมก้า พลาสตกิ เซรามคิ หรือ สารท่ีมีสี ภาพคลา้ ยฉนวนอ่นื ๆ เป็นต้น

2.2.2.2 ชนดิ ของตัวเก็บประจุ
ตวั เก็บประจุที่ผลติ ออกมาในปัจจุบันมีมากมาย เราสามารถแบ่งชนิดของตวั เก็บ ประจตุ าม

ลักษณะทางโครงสรา้ ง หรือตามสารทีน่ ามาใชเ้ ป็นไดอเิ ล็กตริก การแบ่งโดยใช้สารไดอิเลก็ ตรกิ เปน็ วิธีการ
คอ่ นขา้ งละเอียดเพราะว่าค่าไดอเิ ล็กตรกิ จะเปน็ ตวั กาหนดคา่ ตวั เกบ็ ประจุตัวน้ันๆ วา่ จะนาไปใช้งานในลักษณะ
ใด ทนแรงดันเท่าใด แตถ่ ้าหากแบง่ ตามระบบเกา่ ทเี่ คยแบ่งกันมาจะสามารถแบ่งตวั เกบ็ ประจไุ ด้เป็น 3 ชนิด
ดว้ ยกันคอื

รูปที่ 2.27 รูปแบบตวั เกบ็ ประจลุ ักษณะตา่ งๆ [4]

1) ตัวเกบ็ ประจุแบบค่าคงที่ (Fixed Capacitor) คอื ตวั เก็บประจุท่ไี มส่ ามารถ เปลยี่ นแปลงคา่ ได้
โดยปกตจิ ะมรี ูปลกั ษณะเป็นวงกลมหรอื เปน็ ทรงกระบอก ซึ่งมักแสดงค่าท่ตี วั เก็บประจุ เช่น 5 พโิ กฟารัด (PF)
10 ไมโครฟารัด (uF) แผ่น เพลทตวั นามักใช้โลหะ ไมกา้ เซรามคิ อิเลก็ โตรไลติกคัน่ กลาง เปน็ ต้น

2) ตัวเกบ็ ประจแุ บบปรบั ค่าได้ (Variable Capacitor) คา่ การเก็บประจจุ ะเปล่ียนแปลงไปตาม
การเคล่ือนท่ีของแกนหมุนโครงสรา้ งภายในประกอบด้วยแผ่นโลหะ 2 แผน่ หรอื มากกว่าวางใกลก้ ันแผน่ หน่ึงจะ
อย่กู ับท่ีส่วนอีกแผ่นหนง่ึ จะเคลือ่ นที่ได้ไดอเิ ลก็ ตรกิ ทีใ่ ชม้ ีหลายชนิดด้วยกนั คอื อากาศ, ไมก้า, เซรามิกและ
พลาสตกิ เป็นต้น

19 นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์

3) ตวั เก็บประจุแบบเลือกคา่ ได้ (Select Capacitor) คือตวั เก็บประจใุ นตัวถังเดียว แต่มคี ่าให้
เลือกใชง้ านมากกว่าหน่ึงคา่

2.2.2.3 การอา่ นคา่ ความจุของตัวเกบ็ ประจุ
ตัวเก็บประจุจะสังเกตุไดว้ า่ มตี ัวเลขและตัวอักษรอยู่บนตวั ทงั้ แบบกลมแบบและทรงกระบอกซึ่งนนั่
เปน็ ค่าท่ีบ่งบอกถงึ ข้อมูลและรายละเอียดของตัวเก็บประจุ
ตัวเกบ็ ประจทุ รงกระบอกมีลกั ษณะตวั ใหญ่จะแสดงรายละเอียดการอ่านคา่ ตวั เก็บประจุได้เขา้ ใจ
กวา่ ค่าความจุจะพมิ พแ์ สดงบนตวั เกบ็ ประจมุ ีหนว่ ยเปน็ uF หรือ MF คา่ ความคลาดเคลื่อนแสดง
เครือ่ งหมาย +- ตามด้วยเคร่ืองหมาย % คา่ ทนแรงดนั เปน็ V สว่ นตวั เลขหรืออกั ษรอนื่ ๆเปน็ รหัสของผผู้ ลิต

2.2.3 ไดโอด (Diode) ทามาจากสารกึ่งตวั นา มีขนาดเล็ก มขี ้วั ตอ่ ออกมาใช้งาน 2 ขัว้ มีคุณสมบตั ิ
ยอมให้กระแสไฟฟา้ ผ่านได้ทางเดียวเมื่อป้อนแรงดนั ไฟฟา้ ตรงข้วั และจะไม่ยอมใหก้ ระแสไฟฟา้ ผ่านได้เม่ือปอ้ น
แรงดนั ไฟฟา้ กลับข้ัว

รปู ที่ 2.28 โครงสรา้ งและสัญลักษณ์ไดโอด [4]

2.2.3.1 ประเภทของไดโอดชนิดตา่ งๆ
1) ไดโอดเปล่งแสงหรอื แอลอีดี (LED) เปน็ ไดโอนทใ่ี ช้สารประเภทแกลเล่ียมอาร์เซน็ ไนต์

ฟอสไฟต์ (Gallium Arsenide Phosphide) หรอื สารแกลเลย้ี มฟอสไฟต์ มาเปน็ สารก่ึงตัวนา สารเหลา่ น้มี ี
คุณสมบตั ิ เมือ่ ไดร้ บั ไบอัสตรง จะเกิดแสงท่ตี ัวไดโอด LED ปจั จุบันนยิ มนามาใช้แทนหลอดไฟเพราะให้แสง
สวา่ งท่มี ากกวา่ และประหยดั ไฟกว่า

2) โฟโตไดโอด (Photo Diode) เปน็ ไดโอดที่อาศัยแสงจากภายนอก การต่อโฟโตไดโอด
เพ่ือใช้งานจะเปน็ แบบไบอสั กลบั ท้ังนี้เพราะไม่ต้องการให้โฟโตไดโอดทางานทันทที นั ใด โฟโตไดโอดไ้ด่รบั แสง
สว่างจะเกิดกระแสรว่ั ไหลปรมิ าณกระแสรั่วไหลนเ้ี พิ่มข้ึนตามความเขม้ ของแสง

3) ไดโอดกาลัง (Power Diode) นยิ มนามาใช้กบั งานท่ีกาลังไฟฟา้ สูง กระแสสูงๆ ทนความ
ตอ้ นไดอ้ ยา่ งดี นยิ มนามาใชป้ ระกอบเป็นวงจรเรียงกระแส ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนกิ ส์ เป็นต้น

20นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์

4) ซีเนอรไ์ ดโอด (Zenner Diode) เป็นอุปกรณ์สารกึงตัวนาวิธีการตอ่ จะตอ่ แบบไบอสั
กลับ นิยมนามาใชค้ วบคมุ แรงดันที่ต้องการแรงดันคงที่ เช่น อุปกรณแ์ หล่งจ่ายไฟ หรอื โวลเทจเรกเู ลเตอร์

2.2.4 ทรานซิสเตอร์ (Transistor)เป็นอุปกรณ์สารก่ึงตวั นาชนิด 3 ตอนต่อชนกนั โดยใช้สารกึ่งตวั นา
ชนดิ P และชนดิ N ทรานซสิ เตอร์ต้องสร้างใหต้ วั นาตอนกลางแคบท่ีสดุ

รปู ท่ี 2.29 โครงสรา้ งและสญั ลกั ษณ์ของทรานซิสเตอร์ [4]

2.2.4.1 ชนดิ ของทรานซสิ เตอร์
1) ทรานซสิ เตอร์ชนดิ NPN
เปน็ ทรานซสิ เตอร์ทีส่ รา้ งจากสารกึ่งตัวนาชนดิ N ชนิด P และชนิด N มาตอ่ เรียงกัน

ตามลาดับ แล้วต่อสายออกมา 3 สาย เพื่อเป็นขาต่อกับวงจรสารก่ึงตวั นาชนิด P ซึ่งอยู่ตรงกลางจะเป็นจุด
รว่ ม สารกึ่งตัวนาชนิด N จะทาหน้าท่ีจ่ายอเิ ล็กตรอนซง่ึ จะไหลเป็นกระแสในวงจรส่วนนเ้ี ราเรียกวา่ อิมิตเตอร์
อเิ ล็กตรอนจะเคล่อื นที่ผา่ นสารกึ่งตัวนาชนิด P ซึ่งเราเรยี กวา่ เบสส่วนเบสน้ีจะเป็นตัวคอยควบคุมอิเล็กตรอน
ให้ไหลไปยงั สารก่ึงตวั นาชนดิ N ถัดไปได้มากหรอื น้อยอิเล็กตรอนส่วนทผ่ี ่านเบสมาก็จะเคล่ือนทมี่ ายงั สารก่ึง
ตัวนาชนิด N ซ่ึงเราเรียกว่า คอลเลคเตอร์ และกลายเปน็ กระแสไหลในวงจรภายนอกตอ่ ไป

2) ทรานซสิ เตอร์ชนดิ PNP
คือทรานซสิ เตอร์ทสี่ รา้ งจากสารก่ึงตวั นาชนิดพี ชนดิ เอ็น และชนิดพี มาเรยี งกัน
ตามลาดบั แล้วต่อสายจากแตล่ ะชนิ้ ส่วนออกมาเปน็ 3 สายเพื่อต่อกบั วงจรสารกึ่งตวั นาเอ็นจะเป็นจุดรว่ ม

21 นักออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์

2.2.4.2 ขาของทรานซิสเตอร์
1) ขาคอลเลคเตอร์ (Collector) หรือเรียกวา่ ขา C เป็นขาที่มโี ครงสร้างในการโดป๊ สาร

ใหญ่ที่สดุ
2) ขาอิมิตเตอร์ (Emitter) หรอื เรียกว่าขา E เป็นขาที่มโี ครงสร้างใหญร่ องลงมาและจะอยู่

คนละดา้ นกบั ขาคอลเลคเตอร์
3) ขาเบส (Base) หรอื เรยี กวา่ ขา B เปน็ สว่ นที่อยู่ตรงกลางระหว่าง C และ E มพี ื้นท่ีของ

โครงสร้างแคบทีส่ ุดเมื่อเทียบกับอีก 2 สว่ น เมื่อจาแนกลกั ษณะการต่อตวั ทรานซิสเตอรจ์ ึงคล้ายกับการ
นาเอาไดโอด 2 ตัวมาตอ่ กัน

2.3 แสดงความรใู้ นการออกแบบวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์สมยั ใหม่

2.3.1 ระบบเคร่อื งกลไฟฟ้าจลุ ภาคและเซนเซอร์
ระบบไฟฟ้าเครอื่ งกลจุลภาคหรือเมม

(Microelectromechanical systems : MEMS) uszuno
อุปกรณ์ขนาดเล็กระดบั ไมโครเมตรประกอบไปด้วยส่วนทใ่ี ช้ใน
การขับเคล่อื นโดยใช้ไฟฟ้าซึ่งก็ คอื วงจรรวม (integrated
circuit) และส่วนกลไกทีส่ ามารถ เคลอ่ื นทห่ี รือถูกกระทาซึง่ ท้ัง
สองสว่ นถกู สร้างขึน้ โดยใช้ เทคโนโลยีการผลติ วงจรรวม
(Integrated circuit หรอื IC)

QR Code ศึกษาข้อมลู เพ่ิมเติม รปู ท่ี 2.30 เอกสารข้อมลู เซนเซอร์
ไมโครโฟนดจิ ติ อล

2.3.1.1 หลักการทางานของระบบไฟฟ้าเคร่ืองจุลภาค
เมมสจ์ ะแตกตา่ งไปจากอุปกรณไ์ มโครอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ชนดิ อ่ืนตรงทเี่ มม สามารถทางาน

เชงิ กลได้ ตัวอย่างของเมมส์ก็คอื การทางานของเซ็นเซอร์ (Sensors) และแอคทเู อเตอร์ (actuator) (ท่ีมี
ขนาดในระดบั ไมโครเมตร) ในการ ประดิษฐเ์ มมส์จรงิ ๆน้ันจะกาหนดขนาดของเมมส์
อยู่ในช่วง 1 มลิ ลเิ มตรถึง 1 ไมโครเมตร เมมสจ์ ะประกอบไปด้วยสว่ น สาคญั สองส่วน ส่วนแรกเปน็ สว่ นที่ใช้
สาหรบั การรับสัมผัส หรอื ตอบสนองต่อสงิ่ เร้าจากภายนอก (microsensing microactuating element)
ซึ่งเราจะเรียกวา่ ไมโครเซ็นเซอร์ (microsensors) หรือ ไมโครแอคทเู อเตอร์ (microactuators) ส่วนที่สอง
เปน็ ส่วนท่ใี ช้สาหรบั การแปลงสัญญาณ (transconduction unit)

22นักออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์

รปู ท่ี 2.31 การตอ่ ใชง้ านอปุ กรณเ์ บอ้ื งต้น
QR Code ศกึ ษาข้อมูลเพม่ิ เติม

23 นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

2.3.2 วงจรรวมเพ่ือการขับและควบคมุ มอเตอร์
เมื่อพดู ถึงมอเตอร์ การที่จะตอ้ งใช้งานมอเตอร์ทางานอย่างมีประสิทธิภาพทั้ง การควบคุมความเร็ว
รอบของมอเตอรแ์ ละการควบคมุ การหมนุ ทวนเข็มและตามเข็ม สิ่งเหลา่ นี้ทาได้ แต่ต้องมีโมดูลเสริมหรอื
ตัวกาหนดตวั แปรที่จะทาใหส้ ามารถควบคุมการทางานของมอเตอรไ์ ด้ ซ่ึงโมดูลทใ่ี ชไ้ ด้มดี ้วยกันหลายรุ่น

2.3.2.1 หลกั การทางาน
วงจร H-Bridge ของ L293D จะขบั กระแสเขา้ มอเตอร์ ตามขว้ั ท่กี าหนดด้วยลอจิกเพื่อ

ควบคุมทิศทาง สว่ นความเร็วของมอเตอร์น้ันจะถูกควบคุมด้วย สัญญาณ (PWM Pulse Width
Modulation)

รูปท่ี 2.32 เอกสารข้อมลู L293D

PWM หมายถึง การควบคมุ ช่วงจังหวะการทางานของอิเล็กตรอน ลองจินตนาการถงึ แปรงขดลวดใน
มอเตอรเ์ ปน็ ระหดั วิดน้าและอิเล็กตรอนเป็นน้าทีต่ กลงมาจากระหัดวดิ นา้

24นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์

คา่ แรงดนั ไฟฟ้าก็คลา้ ยกับกระแสน้าทไ่ี หลผ่านระหดั วิดนา้ ด้วยความเรว็ คงที่ ยิ่งกระแสนา้ ไหลเร็วเทา่ ไร
ก็จะหมายความว่าแรงดันไฟฟา้ ยิง่ สูงขึ้น แต่มอเตอรม์ ีอตั ราความเร็วคงท่ีและสามารถเสียหายไดห้ ากมี
แรงดันไฟฟา้ สูงไหลผ่านหรือหยุดทันทีเพอ่ื ทจี่ ะหยุดมอเตอร์ ดังน้ัน PWM คล้ายกับการควบคมุ ระหัดวิดน้าให้
ตักน้าในจังหวะคงท่ีท่กี ระแสน้าคงที่ ยิ่งระหดั วิดน้าหมุนเร็วเท่าไรช่วงของ pulse กจ็ ะยาวข้นึ ในทางกลับกนั
ถ้าระหดั วิดน้าหมุนช้าช่วงของ pulse จะส้ันลง ดังนัน้ เพอื่ ยืดอายุการใช้งานของมอเตอรจ์ ึงควรท่ีจะควบคุม
มอเตอรด์ ้วย PWM

รปู ที่ 2.33 การนา L293D ไปใช้งาน

QR Code ศกึ ษาข้อมลู เพ่มิ เตมิ

25 นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

2.3.3 วงจรรวมเพ่ือการจัดการพลังงานได้
วงจรรวมสาหรบั การจัดการพลังงาน. แม้วา่ PMIC จะหมายถึงชิปทหี่ ลากหลาย (หรือโมดูลใน

ระบบบนชิป อุปกรณ์) ส่วนใหญ่มีหลายอยา่ ง ตวั แปลง DC / DC หรอื สว่ นควบคุม PMIC มกั รวมอยใู่ น
แบตเตอรี่- อุปกรณ์ทใ่ี ช้งานเช่น โทรศัพทม์ อื ถือ และ เครอื่ งเลน่ สื่อแบบพกพา เพือ่ ลดจานวนพืน้ ท่ีที่ตอ้ งการ

รูปที่ 2.34 เอกสารขอ้ มูล LM7805

2.3.3.1 หลงั การทางาน รปู ท่ี 2.35 ไดอาแกรม LM7805
LM7805 เป็นอุปกรณ์ที่สามารถปรับเปล่ียน

สัญญาณแรงดันไฟฟ้าได้ ได้รับท่ีอินพุตและส่งสัญญาณ
แรงดนั ไฟฟา้ ทแี่ ตกต่างกนั ทเ่ี อาต์พุต ในเอาต์พุตนี้แรงดันไฟฟ้า
มักจะต่ากว่าและมีคุณสมบัติบางอย่างที่จาเป็นเพื่อหลีกเล่ียง
ความเส่ียงหรือสาหรับวงจรที่ถูกป้อนให้ทางานอย่างถูกต้อง
หากมีความไวต่อการเปลีย่ นแปลงของแรงดัน

รูปท่ี 2.36 การนา L M7805 ไปใช้งาน

รูปท่ี 2.37 เอกสารข้อมูล LM7805

QR Code ศึกษาข้อมลู เพมิ่ เติม

26นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์

2.3.4 วงจรรวมสาหรบั ระบบรบั ขอ้ มูลเข้า
วงจรรวมสาหรับระบบรับข้อมูลเข้าท่ีทาหน้าที่รับ

ข้อมูลรับข้อมูลหรือคาสั่ง จากผู้ใช้เช่น ตัวอักษร ตัวเลข
สัญลักษณ์ เป็นต้น โดยจะแปลงข้อมูลหรือคาสั่งน้ันให้อยู่ในรูป
ของสญั ญาณไฟฟา้

2.3.4.1 หลักการทางาน
DAC เป็นส่วนหน่ึงของประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์
ที่ทาหน้ารับสัญญาณดิจิตอล เพ่ือถอดออกมาเป็นเสียงให้ ซ่ึง
ข้อมูลท่ีป้อนให้กับ DAC นั้น จะเป็นสัญญาณแบบเปิดกับปิด
หรือ 0 กับ 1 ที่เรียงกันเป็นชุดๆ เพื่อนาข้อมูลเหล่าน้ีไป
ประมวลผล

รปู ท่ี 2.38 เอกสารขอ้ มูล DAC 7512

รปู ที่ 2.39 การนา DAC 7512 ไปใช้งาน

รูปที่ 2.40 คณุ สมบัติ DAC 7512

QR Code ศึกษาข้อมูลเพ่ิมเติม

27 นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนิกส์

2.3.5 โมดลู นาฬิกา
โมดูลนาฬิกา หรือมอี ีกชือ่ หนึง่ วา่ Real time clock (RTC) คอื อุปกรณ์ทใ่ี ห้คา่ เวลาตามจรงิ

ประโยชน์มัน คือ ชว่ ยรักษาเวลาให้กบั อปุ กรณต์ ่างๆ เชน่ เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ หรือจะเป็นอปุ กรณ์สวมใส่
ข้อมอื Smart Watch

2.3.5.1 หลักการทางาน
ทางานโดยการจบั สญั ญานนาฬิกาที่ไดม้ าจาก Crystal นับความถี่จาก Crystal

32.768kHz มาผ่านวงจรนับสัญญาณหารลงไปเป็นสัญญาณนาฬกิ า 1Hz คอื 1 ลูกคลื่นสัญญาณต่อวินาที
(ยกเว้น DS3231 ท่นี ับจาก Crystal ในตัวชิปเลย ไมต่ ้องอาศยั Crystal สญั ญาณจากภายนอก ทาให้ได้
เวลาที่เที่ยงตรงมากข้ึน) และสว่ นมากจะมีการนับเวลาเป็นวนิ าที นาที ชวั่ โมง วนั ทข่ี องเดอื น เดือน วันของ
สปั ดาห์ และปี

QR Code ศึกษาข้อมลู เพิ่มเติม

รปู ท่ี 2.41 เอกสารขอ้ มลู DS1307

รูปท่ี 2.42 การนา DS1307 ไปใช้

28นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

2.3.6 วงจรรวมสวทิ ชง่ิ เรกกูเลเตอร์
เป็นตวั ควบคมุ แรงดนั ไฟฟ้ามขี นาดเล็กและมกี าลังไฟฟา้ สญู เสียต่าเม่ือเปรยี บเทียบท่ีพิกดั

กาลังไฟฟา้ (Rated Power) เท่ากัน
2.3.6.1 หลักการทางาน
โดยการทางานของสวติ ชง่ิ เรกเู ลเตอร์สามารถเขียนเป็นบล๊อกไดอะแกรมได้ดังรปู ท่ี 8.13

รูปที่ 2.43 บลอ็ กไดอะแกรมวงจรรวมสวิทชิง่ เรกกูเลเตอร์

ทรานซิสเตอร์ Q1จะหนา้ ทเี่ ปน็ สวติ ชค์ อยเปิดและปิดวงจร ดังน้ัน เอาตพ์ ตุ ทีข่ า
คอลเลคเตอร์จึงมีลกั ษณะเปน็ พลั สต์ ามสญั ญาณควบคมุ ทเ่ี ขา้ มากระต้นุ ทข่ี าเบสของ Q1 ซึ่งแรงดนั พลั ส์
เอาต์พตุ ของ Q1 จะถูกสง่ เขา้ ไปยังวงจรกรองแรงดันที่มีโชค้ หรอื ตัวเหนย่ี วนาเปน็ ตวั กรองกระแส ทาใหไ้ ด้
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงออกมา

ขนาดของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะแปรผันตรงกบั ความกวา้ งพลั ส์ ดังน้ัน เพื่อใหร้ ะดบั
แรงดันมีคา่ คงที่ พัลส์จึงต้องมกี ารควบคุมใหม้ ีความกวา้ งคงที่ด้วย วงจรออสซิเลเตอรแ์ ละวงจรเปรียบเทียบ
จงึ เป็นสว่ นสาคัญท่ที าหนา้ ทค่ี วบคมุ การป้อนพลั ส์ให้แก่ Q1และคอยตรวจสอบสภาวะแรงดันเอาต์พตุ วา่ คงท่ี
อยูห่ รอื ไม่

จากหลกั การทางานแบบสวติ ชิ่ง ทาใหเ้ กิดความสญู เสยี จากการทางานน้อย ประกอบกับ
สามารถลดขนาดของตัวเหน่ียวนาให้มขี นาดลดลงได้ ส่งผลให้อปุ กรณ์โดยรวมมขี นาดเล็กลง จึงสามารถลด
ขนาดของวงจรรวมลงไปไดม้ าก

29 นักออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์

รูปท่ี 2.44 Step-up converter

รูปท่ี 2.45 Step-down converter รปู ที่ 2.46 เอกสารขอ้ มูล MC34063
QR Code ศกึ ษาความรู้เพ่มิ เติม

30นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์

2.4 การประกอบวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกสส์ มัยใหมต่ ามแบบท่ีกาหนด
2.4.1 เตรียมอุปกรณ์ในการประกอบวงจรบนแผน่ วงจรพิมพ์ [10]
การประกอบอเิ ลก็ ทรอนกิ สจ์ ะตอ้ งรูจ้ ักอุปกรณท์ จี่ าเป็นทตี่ อ้ งใช้ในการประกอบอเิ ล็กทรอนิกส์

ตารางท่ี 2.4 แสดงการอ่านตวั ตา้ นทานแบบ 4 แถบสี

อุปกรณ์ การใช้งาน
มดี ปอกสายไฟ ใชป้ อกฉนวนประเภทต่างๆ ออกจากสายไฟ

คีมปอกสายไฟหรือ ใช้ปอกฉนวนออกจากสายไฟ และช่วยในการหยิบจับชิ้น ส่วนต่างๆ รวมทั้ง
คมี ตัดสายไฟ ชว่ ยในการตดั สายไฟ

คีมปากคบี ใชใ้ นการจับอุปกรณต์ ่างๆ เชน่ คมี ปากจระเข้ เป็นตน้
หวั แร้งไฟฟ้า ใชใ้ นการละลายตะกว่ั บัดกรีเพ่ือเชือ่ มตอ่ วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์
ตะก่ัวบดั กรี ใช้ในการเช่ือมต่อวงจรต่างๆ เช้าด้วยกัน
มัลติมเิ ตอร์ ใชใ้ นการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าในวงจร

2.4.2 ประกอบชิน้ ส่วนวงจรอิเล็กทรอนกิ ส์บนแผน่ วงจรพิมพ์ [11]
สิ่งทคี่ วรรู้ในการประกอบวงจร
การประกอบวงจรอิเล็กทรอนกิ ส์ คือการเชอ่ื มตอ่ อุปกรณท์ างอิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน

โดยใช้ตัวนาไฟฟ้า เช่นสายไฟ หรือ แผ่นวงจรพมิ พห์ รอื แผ่นปรินซ์ ทเี่ ป็นลายทองแดง ซึ่งมีข้อควรรู้
ดังตอ่ ไปนี้

1) ร้จู ักเลือกใชเ้ ครอ่ื งมือให้ถูกประเภทและใชอ้ ยา่ งถูกวิธี เช่นเลือกหวั แร้งบัดกรที ี่มีกาลัง
วตั ต์เหมาะสมกับงาน, ร้วู ิธกี ารบัดกรที ีถ่ กู ต้อง เป็นต้น

2) รู้จกั อุปกรณท์ ี่จะนามาต่อแต่ละชนิดว่ามีรูปร่างและลักษณะอยา่ งไร มีคา่ และขนาดเทา่ ไร
เพอ่ื จะไดป้ ระกอบวงจรได้ถูกตอ้ ง และลดความเสยี หาย ท่จี ะเกิดขนึ้ จากการตอ่ อปุ กรณผ์ ิดหรอื วงจรไม่
ทางาน เน่ืองจากต่อขาอุปกรณ์ผดิ หรือใส่คา่ ผดิ ใส่อุปกรณ์ผดิ ขั้ว โดยอปุ กรณ์ท่คี วรระวงั มีดังน้ี

31 นักออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

• ตัวตา้ นทาน สิ่งที่ต้องระวังคือ เร่ืองค่าของตวั ตา้ นทาน และ ขนาดของตวั ตา้ นทาน เชน่ เราอาจใส่ตัว
ต้านทานผิดขนาด ทาให้ตวั ต้านทานไหม้ได้

• ตวั เกบ็ ประจุ ตอ้ งระวังเร่ืองคา่ และชนิด เพราะในบางวงจร แม้เราจะใส่คา่ ถูกตอ้ ง แตถ่ ้าใส่ผิดชนิด อาจทา
ใหว้ งจรไม่ทางาน โดยเฉพาะวงจรทที่ างานกับความถี่สงู เช่นใส่ตวั เก็บประจุชนดิ ไมลาร์ แทน ชนิดเซรามิค

นอกจากนี้ ถา้ เป็นตัวเก็บประจชุ นิดอเิ ล็กโตรไลต์ ควรระวังเรอ่ื งการต่อผดิ ข้ัวด้วย เพราะอาจทาให้ ตวั เกบ็

ประจรุ ะเบดิ ได้

3) เขา้ ใจการทางานของวงจร เพือ่ ความสะดวกในการตรวจสอบ และตรวจซอ่ ม
สาหรบั อปุ กรณป์ ระเภทท่ีมีหลายขา เชน่ ไดโอด, ทรานซิสเตอร,์ ไดแอค, ไตรแอค ตอ้ งระวังเร่ืองตาแหน่งขา
และ ขนาด โดยทัว่ ไปตอ้ งใสใ่ ห้ถกู ขาและถูกเบอร์ และอปุ กรณ์ประเภทไอซี ควรระวังเรอื่ งตาแหนง่ ขา เพราะ
อาจเสียหายทันทีถา้ ใสผ่ ดิ

2.4.3 ใชง้ านเครอ่ื งมือวัดเพ่ือวัดคา่ ตามท่ีกาหนด [8] [9]
การใช้งานมัลตมิ เิ ตอรว์ ัดค่าพ้ืนฐานปริมาณทางไฟฟ้า เชน่ กระแสไฟฟา้ แรงดันไฟฟา้ และ ค่าความตา้ นทาน
ทางไฟฟ้า มลี ักษณะการใช้งานทแ่ี ตกตา่ งกนั ดงั นี้

2.4.3.1 การวัดคา่ กระแสไฟฟ้าจะใช้หลกั การนามลั ติมิเตอรไ์ ปเป็นสว่ นหนึ่งของวงจรไฟฟา้ น้นั ๆ
เนอื่ งจากการไหลของกระแสไฟฟา้ จะมลี ักษณะเปน็ การไหลผา่ นตัวอุปกรณภ์ ายในวงจรน้ัน ๆ ซึ่งในการวัดคา่
กระแสไฟฟ้าน้ันจะต้องปรับเลือกย่านของการวัดไปที่ตาแหนง่ กระแสหรือ A การวดั ค่าปรมิ าณกระแสไฟฟา้
ดังกลา่ วสามารถแสดงได้ ดงั รปู ที่ 5.13

รปู ท่ี 2.47 ตัวอย่างการวดั ค่าการไหลของกระแสไฟฟ้า [4]

32นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนกิ ส์

2.4.3.2 การวัดค่าแรงดันไฟฟ้าจะใช้หลักการวัดค่าแรงดันท่ีตกคร่อมอุปกรณ์หรือจุดต่างศักย์
ทางไฟฟ้าทั้งสองการวัดค่าแรงดันไฟฟ้าสามารถทาการวัดได้ทันทีโดยไม่ต้องปลดสายซ่ึงในการวัดค่า
แรงดันไฟฟ้าน้ันจะปรับเลือกย่านของการวัดไปที่ตาแหน่งแรงดันหรือ VDC(แรงดันไฟตรง) หรือ VAC
(แรงดันไฟสลบั ) การวัดค่าแรงดันไฟฟา้ ดงั กล่าวสามารถแสดงได้ ดงั รปู ที่ 5.14

รูปที่ 2.48 ตวั อย่างการวัดค่าแรงดันไฟฟา้ [4]
2.4.3.3 การวัดคา่ ความต้านทานทางไฟฟา้ จะใชห้ ลักการวัดคา่ ความต้านทานของอปุ กรณน์ น้ั ๆ
ซึง่ ในการวัดคา่ ความตา้ นทานทางไฟฟา้ น้นั จะปรับเลือกย่านของการวัดไปทต่ี าแหนง่ ความต้านทานหรือ
การวดั ค่าความต้านทานไฟฟา้ ดงั กลา่ วสามารถแสดงได้ ดงั รูปท่ี 5.15

รูปที่ 2.49 ตัวอยา่ งการวดั ค่าความตา้ นทานทางไฟฟ้า

33 นกั ออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเล็กทรอนิกส์

2.4.4 การหาค่าพารามเิ ตอรข์ องวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ [7]
ไฟฟา้ กระแสตรงคือไฟฟา้ ท่ีไม่มีความถี่ มีแตข่ ้วั บวกและขัว้ ลบ ซึ่งไม่มกี ารเปลย่ี นแปลงตาม

ระยะเวลา เราจึงเรียกวา่ ไฟฟา้ กระแสตรง
เพื่อท่ีจะจาได้งา่ ยขึ้น เราจะจาตัวแปรใหญๆ่ ในระบบไฟฟ้าในรปู แบบนี้ (คนทเ่ี รียนไฟฟา้ มาจะรู้ดี)

เราเรยี กวา่ สามเหลยี่ ม V I R, P V I

รูปที่ 2.50 การหาคา่ พารามิเตอรพ์ นื้ ฐาน [7]

จากรูป จะได้สมการตา่ งๆดังนี้

แรงดันไฟฟ้า : V = I x R หรือ V = P (มีหนว่ ยเปน็ โวลต์)
กระแสไฟฟ้า :
ความต้านทาน : I

I = V หรอื I = P (มหี น่วยเปน็ แอมป)

RV

R = V (มีหนว่ ยเป็นโอหม์ )

I

กาลงั ไฟฟา้ : P = V x I (มหี น่วยเปน็ วัตต์)

ตวั อย่าง 2.2

อุปกรณ์ไฟฟา้ กระแสตรง มีขนาดกาลังไฟฟา้ 100 วัตต์ ท่แี รงดนั 12 โวลต์ ดังนั้นเราสามารถหาคา่

กระแสไฟฟา้ ได้ดงั นี้

I = P = 100 = 8.33 A
V 12

ตัวอย่าง 2.3
จงคานวณหาค่ากาลังไฟฟา้ ในวงจรตาม

ดังน้นั เราสามารถหาค่ากระแสไฟฟ้าได้ดังนี้
P = IV จะได้
P = (2 A) x (10 V)
P = 20 W

34นกั ออกแบบและพฒั นา

วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

2.4.4.1 การหาคา่ พารามิเตอรข์ องวงจรรวมเพื่อการจัดการพลังงาน
สาหรับIC ตระกูล LM78XX เหมาะสาหรับการนาไปใช้ในการทาวงจรแปลงรงดันแบบกาหนดค่า
แรงดัน output โดย LM78XXจะเป็นแรงดัน output ข้ัวบวก โดยสามารถคานวณคา่ ตัว
เกบ็ ประจไุ ดด้ งั นี้

C = Iload
4 • f • Vpk-pk ripple

โดยที่ Vpk−pk ripple = คลื่นของแรงดัน เอ.ซี. ท่ปี ะปนออกมายงั รูปคลืน่ เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส เป็น
คลน่ื แรงดันท่ีไมเ่ รยี บ

รูปที่ 2.51 การทางาน LM78XX

2.4.4.2 การหาคา่ พารามิเตอร์ของวงจรรวมสาหรับระบบรับขอ้ มลู เข้า
การเข้ารหัสอนิ พตุ ของ DAC7512 เปน็ straight binary ดังนนั้

แรงดันเอาตพ์ ตุ ในอดุ มคติถกู กาหนดโดย:

VOUT = VDD• D
4096

โดยท่ี VDD = แหลง่ จา่ ยไฟ
D = เทียบเทา่ ทศนยิ มของรหสั ไบนารีท่ีโหลดไปยัง DAC; สามารถอยู่ในช่วงต้งั แต่ 0 ถึง 4095

การทางานของไบโพลาร์โดยใช้ DAC7512 ได้รับการออกแบบสาหรับการทางานแบบจ่ายครั้ง

เดียวแตช่ ่วงเอาตพ์ ุตแบบไบโพลารก์ ส็ ามารถทาไดโ้ ดยใชว้ งจรใน รูปท่ี 2.51

35 นักออกแบบและพัฒนา

วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์

รปู ท่ี 2.52 การทางานแบบไบโพลาร์กับ MC34063

วงจรทแ่ี สดงจะใหช้ ว่ งแรงดันเอาตพ์ ุต ±5V การทางานแบบ
รางตอ่ รางทเ่ี อาต์พตุ ของแอมพลิฟายเออรส์ ามารถทาไดโ้ ดยใช้ OPA340 เป็นแอมพลฟิ ายเออร์ ซึ่งเอาตพ์ ุต

แรงดันไฟขาออกสาหรับรหัสอินพุตใด ๆ สามารถคานวณไดด้ ังน้ี

VO = V• D • R1+R2 − VDD • R2
4096 R1 R1

โดยที่ D แทนรหัสอนิ พุตเปน็ ทศนิยม (0 - 4095) ดว้ ย VDD = 5V, R1 = R2 = 10k :

VO = 10•D -5
4096

2.4.4.3 การหาคา่ พารามิเตอรข์ องวงจรรวมสวิทชิ่งเรกกูเลเตอร์
เป็น DC-DC Converter Control Circuit ทางานไดโ้ ดยใช้

แหล่งจ่ายไฟจาก 3 -40 VDC สามารถจ่ายกระแสไดถ้ งึ 1.5 A ด้วย Transistor ภายในตัวเองซ่งึ มากเพยี ง
พอท่ีจะใช้สาหรับแหลง่ จ่ายไฟขนาดเล็ก สามารถคานวณไดด้ ังน้ี

vout = 1.25 1+ R2
R1

36นักออกแบบและพฒั นา

วงจรอิเลก็ ทรอนิกส์

รปู ที่ 2.53 ตารางสูตรการหาคา่ ท่เี ก่ยี วข้อง MC34063

37 นักออกแบบและพัฒนา บรรณานุกรม

วงจรอเิ ล็กทรอนิกส์

แหล่งอ้างอิงเนอ้ื หา

[1] wikipedia. (2562). อิเลก็ ทรอนิกส.์ [ออนไลน์]. จาก https://th.wikipedia.org/wiki/.

สืบคน้ เมอ่ื 15 พฤษภาคม 2564.
[2] microbrain. (2561). กระบวนการเชิงระบบ (Input – Process – Output). [ออนไลน์]. จาก

https://microbrain.io/wp/index.php/courses. สืบค้นเมอ่ื 15 พฤษภาคม 2564.
[3] panchalee. (2552). แนวคดิ เชิงระบบ (System Concept). [ออนไลน์]. จาก

https://panchalee.wordpress.com/2009/04/28/system-concept/.
สบื คน้ เม่อื 15 พฤษภาคม 2564.
[4] hrnote. (2562). กระบวนการคดิ เชงิ ออกแบบ (Design Thinking). [ออนไลน์]. จาก
https://th.hrnote.asia/orgdevelopment/190702-design-thinking/.

สบื ค้นเม่ือ 15 พฤษภาคม 2564.

[5] ADMINSAJI. (2564). วงจรไฟฟา้ เบื้องต้น Electrical circuit. [ออนไลน์]. จาก

https://sa-thai.com/. สบื ค้นเมอ่ื 15 พฤษภาคม 2564.

[6] WongGuru. (2563). 10 เครอ่ื งมือช่างไฟฟ้า อปุ กรณส์ าหรบั ช่างไฟฟ้า. [ออนไลน์]. จาก
https://www.wongtools.com/content/. สืบค้นเมอ่ื 15 พฤษภาคม 2564.

[7] อนุสรณ์ สาธุ (2556). งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนกิ ส์ (239-252). พิมพค์ รั้ง 1. กรงุ เทพฯ :
บริษทั สุภัชนญิ ต์พร้นิ ต้ิง กร๊ปุ จากัด.

[8] myfactomart. (2564). มัลติมเิ ตอร์ (Multimeter). [ออนไลน์]. จาก
https://my.factomart.com/products/. สืบคน้ เม่อื 15 พฤษภาคม 2564.

[9] aballtechno. (2564). การใช้งานมัลตมิ ิเตอร์(Multimeter)เบ้ืองตน้ . [ออนไลน์]. จาก
https://www.aballtechno.com/article/. สบื ค้นเมือ่ 15 พฤษภาคม 2564.

[10] ภทั รวรรณ แยม้ แก้ว. (2561). กระบวนการเชงิ ระบบ (Input – Process – Output). [ออนไลน์].

จาก https://sites.google.com/site/.สืบค้นเมือ่ 15 พฤษภาคม 2564.

[11] RMUTL_News. (2557). วิธเี ช็คลายขาดหรือic เสยี แบบงา่ ยๆ. [ออนไลน์]. จาก

http://rmutldoisaketnews.blogspot.com/2014/08/ic.html

สืบค้นเม่อื 15 พฤษภาคม 2564.

บรรณานุกรม นกั ออกแบบและพฒั นา 36

วงจรอิเลก็ ทรอนกิ ส์

แหลง่ อา้ งองิ รูปภาพ

[1] microbrain. (2561). กระบวนการเชงิ ระบบ (Input – Process – Output). [ออนไลน์]. จาก

https://microbrain.io/wp/index.php/courses. สบื ค้นเม่อื 15 พฤษภาคม 2564.

[2] ADMINSAJI. (2564). วงจรไฟฟ้า เบ้ืองต้น Electrical circuit. [ออนไลน์]. จาก

https://sa-thai.com/. สบื คน้ เมื่อ 15 พฤษภาคม 2564.

[3] WongGuru. (2563). 10 เคร่อื งมอื ชา่ งไฟฟา้ อุปกรณส์ าหรับชา่ งไฟฟา้ . [ออนไลน์]. จาก

https://www.wongtools.com/content/. สืบค้นเมื่อ 15 พฤษภาคม 2564.

[4] อนสุ รณ์ สาธุ (2556). งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์ (239-252). พิมพค์ รงั้ 1. กรงุ เทพฯ :

บรษิ ัท สภุ ัชนญิ ตพ์ ร้ินต้ิง กรปุ๊ จากดั .

นกั ออกแบบและพัฒนา

ระบบแผงวงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์

คณะครุศาสตรอ์ ตุ สาหกรรมและเทคโนโลยีมหาวิทยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลศรีวชิ ยั
ทนุ อุดหนนุ การวิจยั จากสานักงานคณะกรรมการกองทนุ ส่งเสริมวทิ ยาศาสตร์วิจัยและนวตั กรรม
ประจาปีงบประมาณ 2564