การทดลองที่ 1.2

การต่อวงจรโดยใช้ไอซีควบคุมแรงดันคงที่

วัตถุประสงค์ในการทดลอง

1. ฝึกทักษะในการใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดปริมาณทางไฟฟ้า
2. เพิ่มความคุ้นเคยในการใช้เบรดบอร์ดเพื่อต่อวงจรทดลอง
3. เพื่อให้เข้าใจถึงคุณสมบัติและวิธีใช้งานของไอซีควบคุมแรงดัน 7805

รายการอุปกรณ์

1. แผงต่อวงจร(เบรดบอร์ด)                                     1 อัน
2. ไอซีควบคุมแรงดัน 7805                                      1 อัน
3. ตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว  100 ไมโครฟารัด               1 ตัว
4. ตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว 10 ไมโครฟารัด                  1 ตัว
5. ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว 100 นาโนฟารัด             1 ตัว
6. ตัวต้านทาน 330 โอห์ม หรือ 470 โอห์ม               1 ตัว
7. ไดโอดเปล่งแสง ขนาด 5 มม.                              1 ตัว
8. ไดโอด 1N4001                                                   1 ตัว
9. สายไฟสำหรับต่อวงจร                                         1 ตัว
10. มัลติมิเตอร์                                                           1 ตัว

ขั้นตอนการทดลอง

     1.ต่อวงจรบนเบรดบอร์ด ตามผังวงจรในรูป
 

                                           
    2.ใช้แหล่งจ่ายป้อนแรงดันคงที่ 6 V ถึง 12 V (เพิ่มขึ้นทีละ 1 V) ที่ตำแหน่งJP1 เป็นแรงดันสำหรับ Vin
    3.วัดแรงดันที่ขาอินพุต (IN) และขาเอาต์พุต (OUT) ของไอซี 7805 เทียบขา GND รวมทั้งจุด Vin และ Vout ของวงจรโดยใช้มัลติมิเตอร์ (โวลต์มิเตอร์) แล้วจดบันทึกค่าที่ได้ลงในตาราง
    4.วัดกระแสที่ไหลผ่าน LED1 แล้วจดบันทึก
    5.ทดลองป้อนแรงดันไฟเลี้ยง (9V) กลับขั้ว (กลับทิศทางขั้วบวกขั้วลบ)ให้วงจร แล้วสังเกตผล

ตารางบันทึกผลการทดลอง

 

รูปประกอบการทดลอง

ภาพวงจรที่ต่อบนเบรดบอร์ด

ภาพระหว่างการทดลองวัดค่า

การต่อวงจรโดยใช้โปรแกรม Fritzing

Breadboard view

Schematic View

คำถามท้ายการทดลอง

1.  จากการทดลอง ถ้าป้อนแรงดันอินพุตในช่วง 6 V ถึง 12 V ที่จุด Vin แรงดันที่จุด Vout ของวงจรจะ     คงที่เท่ากับ 5 V หรือไม่ จงอธิบายโดยการวิเคราะห์ตามผลการทดลองที่ได้

• ไม่คงที่ เป็นเพราะว่า ไอซี 7805 จะทำงานเต็มประสิทธิภาพที่ระดับแรงดัน 7  - 12 V แต่เนื่องจากตรงขา IN ของไอซี 7805 ได้ทำการต่อไดโอดอยู่ จึงทำให้เกิดการแบ่งแรงดันไปยังไดโอด 0.7 V ส่งผลให้แรงดันที่เข้าขา IN ของไอซี 7805 ลดลงจาก Vin 

2.  ถ้าป้อนแรงดันอินพุตในช่วง 6 V ถึง 12 V ที่จุด Vin จะได้ผลต่างระหว่างแรงดันที่จุด Vout ของวงจร และแรงดันขา IN ของไอซี 7805 อยู่ในช่วงใด มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นหรือไม่ และแรงดันตกคร่อมที่ตัวไดโอด 1N4001 จะได้ประมาณกี่โวลต์

• ผลต่างอยู่ในช่วง 1.2 - 6.3 V มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แรงดันตกคร่อมที่ตัวไดโอด 1N4001 มีค่าประมาณ 0.7 V

3.  สำหรับวงจรในการทดลอง ถ้าจะให้ได้แรงดันคงที่ 5 V สำหรับ Vout จะต้องป้อนแรงดันอินพุตที่ Vin อย่างน้อยกี่โวลต์

• 7.7 V

4.  ถ้าป้อนแรงดันอินพุต 9 V กลับขั้ว(กลับทิศทางขั้วบวกขั้วลบ) ให้ Vin และ Gnd จะทำให้ไดโอดเปล่งแสง "สว่าง" หรือไม่

• ไม่สว่าง

5.  จากการทดลอง ถ้า LED1 ในวงจรให้แสงสว่าง จะมีกระแสไหลผ่าน LED1 ประมาณกี่มิลลิแอมป์

•  10 mA