วันอังคารที่ 5 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2556

การจำลองการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (Simulation)


คำว่า "Simulation" ชื่อว่าทุกๆ คนคงเคยได้ยินมาก่อนหน้านี้ ถ้าให้แปลแบบง่ายๆ ตามความเข้าใจมันก็คือ "การจำลองเพื่อดูการทำงานและผลการทำงาน" สำหรับ Electronics แล้ว ก็มีการนำ Simulation เข้ามาใช้งาน โดยนำมาจำลองการทำงานในการออกแบบวงจร เพื่อให้ได้ output หรือ function การทำงานที่ต้องการครับ

สำหรับมือใหม่ สำคัญมากนะครับ ตัว Simulation เนี่ย มันจะช่วยเราได้มาก ซึ่งเราจะได้รู้ พฤติกรรมของวงจรครับ สมมุติว่า

"วงจรซับซ้อนมากๆ มีอุปกรณ์หลายตัว ถ้าเราเอามาลองต่อแล้วมันจะเป็นยังไงน้าา มันจะ Works มั้ย เราจะรู้ได้อย่างไรว่าแรงดันที่จุดนี้เท่าไร Waveform ความถี่ตรงนี้ เป็นอย่างไร"

Simulation นี้แหละครับ จะช่วยคุณได้ ผมจะขอแนะนำโปรแกรมที่ใช้ นั่นก็คือ "Proteus" ครับ ซึ่งหลายๆ คนอาจจะรู้จักแล้ว หลายๆ คนอาจจะยังไม่เคย ก็ลองดูนะครับ

ใน Proteus นี้ มีเครื่องมือมากมาย มีอุปกรณ์มากมาย เช่น
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ R, C, L, Diode หลายๆ เบอร์, Transistor หลายๆ เบอร์, Microcontroller เป็นต้น
- เครื่องมือวัด ได้แก่ Oscilloscope, Volt Meter, Amp Meter เป็นต้น
- เครื่องมือการจ่ายสัญญาณ เช่น Function Genrator จ่ายสัญญาณรูปต่างๆ, Power Supply จ่ายแรงดันไฟให้กับวงจร เป็นต้น และอื่นๆ อีกมากมายครับ

ข้อดีของ Simulation
- ประหยัดเวลาในการเดินหาซื้อของที่บ้านหม้อ
- ประหยัดเงินในการซื้ออุปกรณ์มาทดลองในกรณีที่ยังไม่มั่นใจในวงจรที่หามาได้
- ช่วยในการออกแบบวิเคราะห์ Output ที่ได้

ข้อเสียของ Simulation
- บางที Sim ออก แต่ของจริง ไม่ออก (เจอมากับตัว)
- ถ้าเชื่อใน Sim มากเกินไป จนไม่ลองของจริง มันอาจจะเกิดเหตุดังข้อเสียข้อที่ 1 ได้

แนะนำกันแค่นี้ละกันนะครับ ผมมีคู่มือการใช้งานโปรแกรม ซึ่งเป็นตำราของมหาวิทยาลัยอื่นลองโหลดไปศึกษา ลองทำตามดูนะครับ มันจะเป็นประโยชน์มากๆ ถ้าไม่ลอง ก็ไม่รู้ ไม่ทำ ก็ไม่เป็น ไม่ลำเค็ญ ก็ไม่สบายครับ ^^

โหลดไฟล์หนังสือได้ที่ >> http://www.mediafire.com/?4zr9c7u7kgqhxqz
โหลดโปรแกรมได้ที่ >> http://www.mediafire.com/?kmuqcca3ojmo5t7

ขอบคุณโครงการตำราเฉลิมพระเกียรติฉลองพระชนมพรรษา 80 พรรษา ของ มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี ด้วยครับ

ชื่อหนังสือ : การทดลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์บนโปรแกรมโปรติอุส
โดย รศ.สมชาย ชื่นวัฒนาประณิธิ



Create Date : 31 มกราคม 2555
Last Update : 31 มกราคม 2555 15:53:53 น.

1 comment
Protoboard เครื่องมือเริ่มต้นสู่ Electronics
วงจรไฟฟ้า (Electric circuit) นั้นนับว่าเป็นจุดเริ่มต้นของการสร้างสิ่งประดิษฐ์ทางไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จากอุปกรณ์ง่ายๆ เพียงไม่กี่ตัว มาสู่วงจรที่ซับซ้อนมากมาย จนเกิดเป็น เทคโนโลยีและนวัตกรรม ต่างๆ

แล้วเราจะทำวงจรเล่นๆ ง่ายๆ ได้อย่างไรล่ะ ?
สำหรับบางคนก็เคยจับอิเล็กทรอนิกส์มาบ้าง บางคนก็ไม่เคยและไม่รู้ด้วยว่าเราจะต่อวงจรได้อย่างไร ถ้างั้น!! เรามาเริ่มรู้จักกับอุปกรณ์การต่อวงจรกันเลยดีกว่าครับ



เริ่มคุ้นๆ ขึ้นมายังคับ ใช่ครับ อุปกรณ์ตัวนี้แหละ เค้าเรียก "Protoboard" หรือ "Breadboard" หรือ "Projectboard" แล้วแต่จะเรียกครับ แต่มิใช่ "Photoboard" นะ มันจะคนละความหมายกัน เห็นหลายๆ คนชอบเรียกผิดๆ อยู่ครับ

ไอ้เจ้าบอร์ด นี้แหละ ครับ ทำให้เราคิดค้น ออกแบบ ทดลองวงจรอะไรได้มากมายเลยล่ะครับ ซึ่งเห็นช่อง รูๆ ป่ะคับ ตรงนั้นจะเปรียบเสมือนสายไฟ การเชื่อมโยงวงจรอยู่ภายในบอร์ดครับ โดยจะเชื่อมกันเป็นลักษณะดังนี้ครับ



ในการเชื่อมวงจรของโปรโตบอร์ดนั้น จะเชื่อมตามแนวที่เห็นในรูปต่อไปนี้ครับ


การเชื่อมบอร์ดในแนวนอน



การเชื่อมบอร์ดในแนวตั้ง



แนวเชื่อมบอร์ดแบบเต็มๆ


เคยเห็นบอร์ดละ แล้วจะเอาอะไรเชื่อมล่ะทีนี้ ?
ก็ใช้สายไฟไงครับพี่น้อง อิอิ ในการต่อวงจร เราจะใช้คุณสมบัติการนำไฟฟ้าของตัวนำในโปรโตบอร์ด และ สายไฟ มาเชื่อมโยงกับอุปกรณ์ ทำให้เกิดวงจรขึ้นมา โดยผมมีตัวอย่างสายไฟให้ดูครับ



ข้างบนเป็นสายเสียบ สายต่อวงจรครับ ถ้าไปบ้านหม้อ อาจจะเรียก "สายแข๊ง" หรือ "สายจั๊มพ์" ครับ สายแข๊งที่ว่า ไม่ใช่กินเหล้าเก่งจนคอแข๊งนะครับ อย่าเข้าใจผิดไป อิอิ ก็คือว่า ตัวนำภายในปลอกหุ้มสายไฟมันแข๊งพอที่จะเสียบช่องได้ครับ ซึ่งไม่เหมือนกับสายอีกชนิด ที่เค้าเรียกว่า "Wirewrab" อ่านว่า "ไวร์แรบ" เรียกเป็นไทยว่า "สายอ่อน" ครับ

หลายๆ คนนะครับ ถามผมว่า "โปรโต้บอร์ดทำงานยังไง หรือ สับสน ว่ามันจะต่อยังไง ใช้อะไรต่อ แล้วต่อจริงหรือป่าว" แล้ววันนี้ ผมจะมาพิสูจน์ ลองต่อให้ทุกท่านได้เห็นกันเลยครับ

ผมจะใช้ Size ขนาดครึ่งนึงของ Protoboard ทั่วไปนะครับ ซึ่งขนาดประมาณนี้



โดยปกติแล้วนะครับ วงจรที่เราคุ้นเคยกันมาก จะเป็นลักษณะโดยใช้อุปกรณ์เป็นสัญญลักษณ์ โดยวงจรจะเป็นแบบนี้


วงจรตัวอย่างที่จะเอามาลองต่อกันครับ


โดยที่ R1 = R4 = 330 ohm, R2 = R3 = 10k, C1 = C2 = 10uF, Q1 = Q2 = PN2222 ครับ

ต่อไปนี้ ผมจะลองต่อโปรโต้บอร์ดของจริงให้ดูละนะครับ ^^



จากรูป ผมเรียงโดย R1 -> R4 เลยครับ ส่วน Transistor เรียงขาเป็น E B C ครับ เส้นสีฟ้าคือ สายจั๊มพ์ แล้วก็ แนวเขียวๆ คือ แนวเชื่อมโดยปกติของบอร์ดอยู่แล้วครับ ลองๆ ไปต่อเล่นๆ ดูนะครับ อิอิ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น