จุดประสงค์การทดลอง 1. ปรับแตง่วงจรสร้างสญัญาณไทม์เบสของออสซิลโลสโคปได้ 2. ปรับแตง่วงจรสร้างสญัญาณซงิโครไนซ์ของออสซิลโลสโคปได้ 3. ปรับแตง่ขนาดของสญัญาณท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปได้

เคร่ืองมือและอุปกรณ์ 1. ออสซิลโลสโคป ชนิด CRT แบบ 2 เส้นภาพ พร้อมสายโพรบ จ านวน 1 เคร่ือง 2. เคร่ืองก าเนิดสญัญาณไฟฟ้ารูปร่างตา่ง ๆ จ านวน 2 เคร่ือง 3. สายตอ่วงจร จ านวน 1 ชดุ

ล าดับขัน้การทดลอง 1. ตอ่วงจรตามรูปด้านลา่ง

รูปที่ 1 ส าหรับการทดลองข้อ 1

2. เลือกรูปแบบสญัญาณของเคร่ืองก าเนิดสญัญาณเป็นรูปไซน์ ความถ่ี 1 KHz ปรับขนาด (Amplitude adjust) ไว้กึง่กลาง 3. ปรับวงจรลดทอนสญัญาณท่ีสายโพรบของออสซิลโลสโคปเป็น 1 4. โยกสวิตช์อินพตุของ CH1 ของออสซิลโลสโคปไปท่ี GND ปรับ TIME/DIV ไว้ท่ี 0.2 ms และปรับ VOLT/ DIV ไว้ท่ี 1V เลือกโหมดแสดงผลไปท่ี CH1 แล้วปรับ Position ให้เส้นภาพปรากฏท่ีเส้นกลางจอ ปรับ Intensity และ Focus ให้เส้นภาพชดัเจนท่ีสดุ แล้วโยกสวิตช์อินพตุของ CH1 ของออสซิลโลสโคปไปท่ี DC 5. เลือกสวิตช์ Vertical Mode ไปท่ี CH1

6. เลือกสวิตช์ Source ของ Trigger ไปท่ี CH1 และปรับ Level ของ Trigger ให้ภาพท่ีปรากฏท่ีจอของออสซิลโลสโคปชัดเจนท่ีสุด และปรับ Amplitude ของเคร่ืองก าเนิดสัญญาณรูปไซน์ให้ภาพท่ีปรากฏท่ีจอของออสซิลโลสโคปมีขนาด 6 ช่องทางแนวตัง้ เขียนรูปร่างสญัญาณและคา่ตา่ง ๆ ลงในรูปท่ี 2

= 6.00 Vp-p T = 1.00 ms F = 1000 Hz

E

รูปที่ 2 ส าหรับบนัทกึผลการทดลองข้อ 6

7. โยกสวิตช์อินพตุ CH1 ของออสซิลโลสโคปไปท่ี AC สงัเกตต าแหน่งและขนาดของภาพแตกต่างจากเดิมอย่างไร ตอบ เหมือนเดิม (แล้วโยกสวิตช์อินพตุ CH1 ของออสซิลโลสโคปไปท่ี DC เหมือนเดิม)

8. ปรับสวิตช์เลือก VOLT/DIV ไปท่ี 2 V ขนาดของภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปเหมือนกันหรือแตกตา่งจากเดิมอย่างไร ตอบ รูปภาพท่ีปรากฏบนจอจะมีขนาดเลก็ลง แตค่า่แรงดนัและความถ่ียงเท่าเดิม

9. ปรับสวิตช์เลือก VOLT/DIV ไปท่ี 0.5 V ขนาดของภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปเหมือนกันหรือแตกตา่งจากเดิมอย่างไร ตอบ รูปภาพท่ีปรากฏบนจอจะมีขนาดโตขึน้ แตค่า่แรงดนัและความถ่ียงเท่าเดิม (แล้วปรับสวิตช์เลือก VOLT/DIV ไปท่ี 1 V เหมือนเดิม)

10. จากผลการทดลองข้อ 8 และข้อ 9 แสดงว่า สวิตช์ VOLT/DIV อยู่ในวงจรใดตามไดอะแกรมของออสซิลโลสโคป ตอบ แสดงวา่ สวิตช์ VOLT/DIV อยู่ในวงจร Attenuator

11. เลือกสวิตช์ Vertical Mode ไปท่ี CH2 ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ เส้นเดียวกลางจอ

12. เลือกสวิตช์ Vertical Mode ไปท่ี Dual ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ เป็นสญัญาณรูปไซน์และมีเส้นตรงกลาง

13. เลือกสวิตช์ Vertical Mode ไปท่ี Add ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ เป็นสญัญาณรูปไซน์ (แล้วปรับสวิตช์เลือก Vertical Mode ไปท่ี CH1 เหมือนเดิมและปรับสว่นตา่ง ๆ ให้ภาพปกติ)

14. ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี CH2 ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ ภาพเลื่อนไปด้านซ้าย ไมส่ามารถอา่นคา่ได้

15. ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี Line ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ ภาพเลื่อนไปด้านซ้าย ไมส่ามารถอา่นคา่ได้

16. ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี Ext. ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ ภาพเลื่อนไปด้านซ้าย ไมส่ามารถอา่นคา่ได้

17. ใช้สายโพรบอีกเส้นหนึง่ตอ่ท่ี EXT. trigger แล้วน าปลายสายโพรบไปตอ่ท่ี R1 (จุดเดียวกบั CH1) ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ เป็นสญัญาณรูปไซน์ (แล้วน าสายโพรบท่ีตอ่ EXT. trigger ออก ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี CH1 เหมือนเดิมและปรับสว่นตา่ง ๆ ให้ภาพปกติ)

18. หมนุปุ่ มปรับ Trigger Level ไปด้านซ้ายสดุ ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ ภาพเลื่อนไปด้านซ้าย ไมส่ามารถอา่นคา่ได้

19. หมนุปุ่ มปรับ Trigger Level ไปด้านขวาสดุ ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ ภาพเลื่อนไปด้านซ้าย ไมส่ามารถอา่นคา่ได้ (แล้วหมนุปุ่ มปรับ Trigger Level ให้ภาพปกติ)

20. จากผลการทดลองข้อ 14 และข้อ 15 แสดงวา่ สวิตช์เลือก Trigger Source และหมนุปุ่ มปรับ Trigger Level อยู่ในวงจรใดตามไดอะแกรมของออสซิลโลสโคป ตอบ วงจร Channel switcher and Sync generator

21. ปรับความถ่ีของเคร่ืองก าเนิดสัญญาณเป็น 100 KHz บันทึกลักษณะของเส้นภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคป (โดย TIME/DIV อยู่ท่ีต าแหน่ง 1 ms เหมือนเดิม) เขียนรูปร่างสญัญาณลงในรูปท่ี 3

= 6 Vp-p E

รูปที่ 3 ส าหรับบนัทกึผลการทดลองข้อ 21

22. ปรับสวิตช์เลือก TIME/DIV ไปท่ี 2 µs และปรับ Trigger Level ให้เส้นภาพปรากฏท่ีจอออสซิลโลสโคปให้ชดัเจนท่ีสดุ เขียนรูปร่างและคา่ตา่ง ๆ ของสญัญาณลงในรูปท่ี 4

= 6 Vp-p E

รูปที่ 4 ส าหรับบนัทกึผลการทดลองข้อ 22

23. จากผลการทดลองข้อ 21 และข้อ 22 แสดงว่า สวิตช์เลือก TIME/DIV อยู่ในวงจรใดตามไดอะแกรมของออสซิลโลสโคป ตอบ วงจร Sweep generator

24. ตอ่วงจรตามรูปด้านลา่ง (ใช้เคร่ืองก าเนิดสญัญาณ 2 เคร่ือง)

รูปที่ 5 ส าหรับการทดลองข้อ 24

25. ปรับวงจรลดทอนสญัญาณท่ีสายโพรบของออสซิลโลสโคปเป็น 1 ทัง้สองเส้นโยกสวิตช์อินพุตของ CH1 และ CH2 ของออสซิลโลสโคปไปท่ี DC ทัง้คู่ ปรับ TIME/DIV ไว้ท่ี 0.2 ms และปรับ VOLT/DIV ไว้ท่ี 1 V ทัง้ CH1 และ CH2 เลือกโหมดแสดงผลไปท่ี CH2 แล้วปรับ Position ให้เส้นภาพปรากฏท่ีเส้นกลางจอ ปรับ Intensity และ Focus ให้เส้นภาพชดัเจนท่ีสดุ 26. เลือกรูปแบบสญัญาณของเคร่ืองก าเนิดสญัญาณเคร่ืองท่ี 1 เป็นรูปไซน์ ความถ่ี 1 kHz ปรับขนาด (Amplitude adjust) ไว้กึ่งกลาง และเคร่ืองก าเนิดสญัญาณเคร่ืองท่ี 2 เป็นรูปคลื่นสี่เหลี่ยม ความถ่ี 1 kHz ปรับขนาด (Amplitude adjust) ไว้กึง่กลาง 27. ปรับ Amplitude ของเคร่ืองก าเนิดสญัญาณรูปไซน์ให้ภาพท่ีปรากฏท่ีจอของออสซิลโลสโคปมีขนาด 3 ช่องทางแนวตัง้ ทัง้สองช่อง เขียนรูปร่างสญัญาณและคา่ตา่ง ๆ ลงในรูปท่ี 6

2

1

= 3.00 Vp-p T = 1.00 ms F = 1000 Hz

E

= 4.24 Vp-p T = 1.00 ms F = 1000 Hz

E

รูปที่ 6 ส าหรับบนัทกึผลการทดลองข้อ 26

28. ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี CH1 ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ สญัญาณรูปไซน์

29. ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี CH2 ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปคืออะไร ตอบ สญัญาณรูปสี่เหลี่ยม

30. ผลของการทดลองข้อ 28 และ 29 มีผลเหมือนกนัหรือตา่งกนัอย่างไร เพราะเหตใุด ตอบ ตา่งกนัคือ ปรับสวิตช์เลือก Trigger Source ไปท่ี CH1 ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซิลโลสโคปเป็น สญัญาณรูปไซน์ ปรับสวิตช์เลอืก Trigger Source ไปท่ี CH2 ภาพท่ีปรากฏบนจอออสซลิโลสโคปเป็น สญัญาณรูปสี่เหลี่ยม

สรุปผลการทดลอง

ตอนที่ 1 จงท าเคร่ืองหมาย ลงในข้อท่ีถกูต้องท่ีสดุ 1. ประโยชน์ของสัญญาณซิงโครไนซ์คือข้อใด ก. เพ่ิมความเร็วการท างานของวงจร ข. ก าหนดจงัหวะการท างานของวงจร ค. ก าหนดความถ่ีของวงจรไทม์เบส ง. ท าให้วงจรสองวงจรท างานสอดคล้องกนั 2. สัญญาณไทม์เบสถูกน าไปใช้งานส าหรับแสดงผลที่จอภาพแบบใด ก. LCD ข. LED ค. CRT ง. ถกูทกุข้อ 3. การเบี่ยงเบนล าอเิล็กตรอนของเคร่ืองรับโทรทศัน์แบบเก่า ใช้การเบี่ยงเบนด้วยสิ่งใด ก. สนามแมเ่หลก็ ข. สนามไฟฟ้า ค. สนามแมเ่หลก็ไฟฟ้าความถ่ีสงู ง. สนามแมเ่หลก็ไฟฟ้าความถ่ีสงู 4. การเบี่ยงเบนล าอเิล็กตรอนของจอภาพของออสซิลโลสโคปแบบหลอดภาพแบบเก่า ใช้การเบี่ยงเบน ด้วยสิ่งใด ก. สนามแมเ่หลก็ ข. สนามไฟฟ้า ค. สนามแมเ่หลก็ไฟฟ้าความถ่ีสงู ง. สนามแมเ่หลก็ไฟฟ้าความถ่ีสงู

รูปส าหรับข้อ 5

5. จากไดอะแกรมในรูปที่ก าหนด ข้อใดกล่าวผิด ก. สญัญาณไทม์เบสใช้ส าหรับการสแกนทางแนวนอน ข. สญัญาณท่ีต้องการวดัรูปร่างสญัญาณป้อนเข้าท่ีภาค Vertical ค. สญัญาณซิงโครนสัที่น ามาควบคมุไทม์เบสได้จาก X–tal ง. ล าอิเลก็ตรอนสร้างจากปืนอิเลก็ตรอนภายในหลอดภาพ

รูปส าหรับข้อ 6–7

6. จากรูปที่ก าหนด ภาค Adjustable attenuator ท าหน้าที่ใด ก. ผลิตสญัญาณซิงค์ ข. ขยายสญัญาณ ค. ลดทอนสญัญาณ ง. สร้างสญัญาณไทม์เบส 7. จากรูปที่ก าหนด สัญญาณ Blanking pulse มีไว้เพื่อสิ่งใด ก. ปรับ Focus ของเส้นภาพ ข. ปรับความสวา่งของเส้นภาพ ค. ลบเส้นสะบดักลบัของการสแกนแนวนอน ง. เร่งความเร็วของล าอิเลก็ตรอน

วงจรส าหรับข้อ 8–9

8. จากวงจรในรูปที่ก าหนด หน้าที่หลักที่ส าคัญคือข้อใด ก. สร้างสญัญาณซิงโครไนซ์เพ่ือไปควบคมุการท างานของวงจรไทม์เบส ข. เลือกสญัญาณอินพตุท่ีจะน าไปแสดงผลท่ีหน้าจอภาพ ค. สร้างสญัญาณไทม์เบส ง. ถกูทัง้ข้อ ก และข้อ ข 9. ไอซี U4 เบอร์ 7420 ที่ท าหน้าที่แปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดจิิทลั ความละเอียด 8 บติ หมายถงึข้อใด ก. สญัญาณเอาต์พตุมีค่า 0–8 ข. สญัญาณเอาต์พตุมีค่า 0–255 ค. สญัญาณเอาต์พตุมีค่า 0–1024 ง. สญัญาณเอาต์พตุมีค่า 0–4096 10. หากสัญญาณไทม์เบสกับสัญญาณซิงโครไนซ์ของออสซิลโลสโคปไม่เหมาะสม สัญญาณภาพที่ หน้าจอจะเป็นอย่างไร ก. ภาพปกต ิ ข. ภาพท่ีปรากฏท่ีหน้าจอมีขนาดเลก็ลง ค. ภาพท่ีปรากฏท่ีหน้าจอมีขนาดโตขึน้ ง. ภาพล้ม ภาพเลื่อน

ตอนที่ 2 จงอธิบาย/บรรยายหรือออกแบบ 1. จงอธิบายหลกัการท างานของสญัญาณซิงโครไนซ์ ตอบ หลกัการท างานของสญัญาณซิงโครไนซ์ คือการท าให้วงจรอิเลก็ทรอนิกส์ 2 วงจรที่ท าหน้าท่ีตา่งกนัให้ท างานสอดคล้องกนั ดงัไดอะแกรมด้านลา่ง

� �

�

�

� �

2. จงอธิบายหลกัการท างานของสญัญาณไทม์เบส ตอบ หลกัการท างานของสญัญาณไทม์เบส คือ การควบคุมฐานเวลาของการสแกนทางแนวนอนของระบบสร้างภาพท่ีหน้าจอภาพแบบ CRT ซึ่งหากสญัญาณไทม์เบสมีเวลาน้อย ภาพท่ีปรากฏท่ีหน้าจอภาพของออสซิลโลสโคปแบบ CRT จะปรากฏหลายภาพ ซึง่หากสญัญาณไทม์เบสมีเวลามาก ภาพท่ีปรากฏท่ีหน้าจอภาพของออสซิลโลสโคปแบบ CRT จะปรากฏน้อยภาพ 3. จากวงจรด้านลา่ง จงอธิบายการท างานของวงจร

ตอบ จากรูปท่ีก าหนด เป็นวงจรท่ีท าหน้าท่ีขยายสญัญาณท่ีได้จากวงจร Adjustable attenuator ให้มีขนาดสัญญาณแรงขึน้ โดยรูปร่างสัญญาณยังคงเดิม ออสซิลโลสโคปสามารถวัดสัญญาณได้ตัง้แต่ไฟฟ้ากระแสตรง (0 Hz) ถึงค่าความถ่ีสงูสดุท่ีออสซิลโลสโคปสามารถวดัได้ ในวงจร เป็นวงจรขยายสญัญาณท่ีมีย่านความถ่ีตัง้แต่ 0 Hz ถึง 10 MHz เพ่ือน าสญัญาณท่ีเอาต์พุตส่งต่อไปยงัวงจร Channel switcher and Sync generator การท างานของวงจร DC-10 MHz amplifier ท างานดงันี ้Q1 เป็น JFET ท าหน้าท่ีเป็น Buffer สญัญาณ

ออกท่ีขา S เข้าขา B ของ Q2 ท่ีท าหน้าท่ีเป็น Voltage amplifier สญัญาณออกท่ีขา E ผ่านวงจร Bias ของ Q3 เข้าขา B ของ Q3 ท่ีท าหน้าท่ีเป็น Voltage amplifier หากอินพุตของวงจร DC-10 MHz amplifier ค่าแรงดนัท่ีขา C ของ Q3 จะมีค่า 1/2 Vcc ไหลผ่าน D3,D4 เข้าขา B ของ Q4 สญัญาณออกท่ีขา C ผ่าน R24 เข้าขา B ของ Q5 ออกขา E ของ Q5 หากเป็นสญัญาณกระแสสลบัสญัญาณจากขา C ของ Q3 จะผ่าน C9,C8 เข้าขา B ของ Q4 เช่นเดียวกบั DC ตวัต้านทานปรับค่าได้ VR1 ท าหน้าท่ีปรับค่าไบอสัแก่ Q6 ดงันัน้เมื่อปรับ VR1 จึงเป็นการปรับต าแหน่งของสญัญาณภาพท่ีจะแสดงในแนวตัง้ 4. จากวงจรด้านลา่ง จงอธิบายการท างานของวงจร

ตอบ วงจรด้านบนเป็นวงจรวงจร Sweep generator เป็นวงจรสร้างสญัญาณการสะแกนทางแนวนอน หรือวงจรสร้างสญัญาณการกวาด หรือสญัญาณไทม์เบส เป็นวงจรสร้างสญัญาณฟันเลื่อยท่ีมีความถ่ีสงูใช้ส าหรับการเบ่ียงเบนล าอิเลก็ตรอนทางแนวนอน สญัญาณ Sweep Trigger ซึง่เป็นสญัญาณซิงโครไนซ์ เข้าท่ีขา CLK ของ U8 เบอร์ 7476 (JK Flip Flop) เพ่ือเปลี่ยนสถานะของขา Q สญัญาณ Sweep Trigger อีกส่วนหนึ่ง เข้าท่ีขา A ของไอซี U7 เบอร์ 74123 ซึง่เป็นวงจร Monostable multivibrator เม่ือมีสญัญาณท่ีอินพตุ A สญัญาณเอาต์พุต Q จะมีการเปลี่ยนแปลงเป็นตรงกนัข้าม คาบเวลาเท่ากบั 0.693R26C11 สญัญาณนีจ้ะเป็นสญัญาณ PR ของไอซี 7476 โดยผ่าน NAND gate สญัญาณท่ีขา 8 ของ NAND gate จะเป็น LOW หรือ HIGH ขึน้อยู่กบัสญัญาณ Q จาก 74123 และสญัญาณจาก Q11 สญัญาณท่ีขา PR ของ 7476 จะมีคาบเวลาน้อย ท าให้สญัญาณ Q จาก 7476 จะเปลี่ยนเป็นตรงกนัข้ามใช้เวลาน้อยเช่นกนั สญัญาณท่ีขา 3 ของ U9 ตอ่ไปท่ีขา B ของ Q10 เป็นพลัส์บวกในเวลาสัน้ ๆ ท าให้ Q10 ON เป็นเวลาสัน้ ๆ เม่ือ Q10 ON จะท าให้แรงดนัไฟฟ้าท่ีขา 2 ของ U10 มีแรงดนัไฟฟ้าลดลง เป็นเวลา

เร่ิมต้นของการสร้างสญัญาณไทม์เบส เมื่อ Q10 OFF จะท าให้ U10 เร่ิมผลิตสญัญาณไทม์เบส ความถ่ีจะขึน้อยู่กบัตวัเก็บประจุท่ีต่อในโครงข่ายจากเอาต์พุตไปยงัอินพุตของ U10 สญัญาณเอาต์พุตจากขา 6 ของ U10 ต่อไปยังวงจร Horizontal deflection Amplifier และไปยงัวงจร Blanking ต่อไป สญัญาณเอาต์พุตจากขา 6 ของ U10 บางส่วนต่อไปยงัอินพุตของ U11 เพ่ือสร้างเป็นสญัญาณพลัส์ไปควบคมุการ ON OFF ของ Q11 เร่ิมต้นการสร้างสญัญาณไทม์เบสของคลื่นลกูตอ่ไป