การทดลองที่ 1.2 การต่อวงจรโดยใช้ไอซีควบคุมแรงดัน

วัตถุประสงค์

1.ฝึกทักษะการต่อวงจรอิเล็กทรอนิคส์ บนเบรดบอร์ด

2.เพื่อเข้าใจวิธีการใช้และการทำงานของไอซีควบคุมแรงดัน 7805

3.ฝึกทักษะและเข้าใจ การใช้มัลติมิเตอร์ เพื่อวัดปริมาณทางไฟฟ้า 

4.รู้จักและเข้าใจวิธีการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์บางชนิด เช่น ไดโอด 1N4001 และ ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว 100nF เป็นต้น

วัสดุอุกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง

1.แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด)                   1 อัน

2.ไอซีควบคุมแรงดัน 7805                   1 ตัว                                           

3.ตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว 100μF              1 ตัว

4.ตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว 10μF                1 ตัว

5.ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว 100nF          1 ตัว

       6.ตัวต้านทาน 330Ω หรือ 470Ω            1 ตัว

7.ไดโอดเปล่งแสงขนาด 5 มม.            1 ตัว

8.ไดโอด 1N4001                                 1 ตัว

9.สายไฟสำหรับต่อวงจร                       1 ชุด

10.มัลติมิเตอร์                                       1 เครื่อง

ขั้นตอนการทดลอง

1.ต่อวงจรบนเบรดบอร์ดตามผังวงจรในรูปที่ 1.2.3 (ผังวงจรควบคุมแรงดันคงที่โดยใช้ ไอซี 7805)

2.ใช้แหล่งจ่ายป้อนแรงดันคงที่ 6Vถึง12V โดยเพิ่มแรงดันขึ้นทีละ 1V ที่ตำแหน่ง JP1 (ตามผังวงจร)

เป็นแรงดันสำหรับ  Vin

3.ใช้มัลติมิเตอร์(โวลต์มิเตอร์)วัดแรงดันที่ขาอินพุต(IN) และขาเอาต์พุต(OUT) ของไอซี 7805 *** เทียบกับขา GND รวมทั้งจุด Vin และ Vout ของวงจร แล้วบันทึกผลลงในตาราง 1.2.1

4.วัดกระแสที่ไหลผ่าน LED 1 แล้วจดบันทึก

5.ทดลองป้อนแรงดันไฟเลี้ยง 9V กลับขั้ว(กลับทิศทางขั้วบวกขั้วลบ) ให้วงจร แล้วสังเกตผลที่ได้

ผลการทดลอง

แรงดันจากแหล่งจ่าย	แรงดันที่จุด Vin	แรงดันที่ขา IN ของไอซี 7805	แรงดันที่ขา out ของไอซี 7805	แรงดันที่จุด Vout
6V	6.129V	5.445V	3.990V	3.990V
7V	7.09V	6.399V	4.845V	4.845V
8V	8.13V	7.42V	5.074V	5.074V
9V	9.10V	8.40V	5.074V	5.074V
10V	10.11V	9.43V	5.074V	5.074V
11V	11.09V	10.40V	5.074V	5.074V
12V	12.14V	11.44V	5.074V	5.074V

                                                ตารางที่ 1.2.1
รูปถ่ายการทดลอง

วัด Vin ของวงจร

วัด แรงดันที่ขาอินพุต ของไอซี 7805

วัดแรงดันที่ขา out ของไอซี 7805

วัด Vout ของวงจร

ผังการต่อวงจรบนเบรดบอร์ด

breadboard view

schematic view

คำถามท้ายการทดลอง

1.จากการทดลอง ถ้าป้อนแรงดันอินพุตในช่วง 6V ถึง 12V ที่จุด Vin แรงดันที่จุด Vout ของวงจรจะคงที่เท่ากับ 5V หรือไม่ จงอธิบายโดยวิเคราะห์ตามผลการทดลองที่ได้

ตอบ แรงดันอินพุตที่จุดVin เท่ากับ 6V  แรงดันที่จุด Vout จะมีค่าน้อยกว่า 5V แต่เมื่อ ป้อนแรงดัน Vin เท่ากับ 7V จนถึง 12 V แรงดันที่จุด Vout ก็จะคงที่ที่ 5V 

2.ถ้าป้อนแรงดันอินพุตช่วง 6V ถึง 12V ที่จุด Vin จะได้ผลต่างระหว่างแรงดันที่จุด Vout ของวงจรและแรงดันที่ขา IN ของไอซี7805 อยู่ในช่วงใด มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นหรือไม่ และแรงดันตกคร่อมที่ตัวไดโอด 1N4001 จะได้ประมาณกี่โวลต์

ตอบ จะอยู่ในช่วงประมาณ 1-6 V โดยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น และแรงดันตกคร่อมที่ตัวไดโอด 1N4001 

ประมาณ 0.694V

3.สำหรับวงจรในการทดลอง ถ้าจะให้ได้แรงดันคงที่ 5V สำหรับ Vout จะต้องป้อนแรงดันอินพุตที่ Vin อย่างน้อยกี่โวลต์

ตอบ อย่างน้อย 7โวลต์

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

ตอบ  ไดโอดไม่สว่าง

5.จากการทดลอง ถ้า LED1 ในวงจรให้แสงสว่าง จะมีกระแสไหลผ่าน LED1 ประมาณ.......มิลลิแอมป์

ตอบ  ประมาณ 10 mA