จังหวะเวลาที่เหมาะสม

เรียนรู้ว่าการกำหนดจังหวะเวลาที่แม่นยำและเวลาหน่วงในการส่งสัญญาณนั้นมีความสำคัญต่อการออกแบบวงจรอนาล็อกอย่างไร

จังหวะเวลาที่เหมาะสม

วงจรอนาล็อกจำนวนมากต้องการสัญญาณนาฬิกาหรือความสามารถในการทำงานหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง มีวิธีแก้ปัญหาต่างๆ มากมายสำหรับแอปพลิเคชันดังกล่าว สำหรับงานกำหนดเวลาแบบง่ายๆ สามารถใช้วงจร 555 มาตรฐานได้ ด้วยวงจร 555 และส่วนประกอบภายนอกที่เหมาะสม สามารถทำงานต่างๆ ได้มากมาย

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียอย่างหนึ่งของตัวจับเวลา 555 ที่ได้รับความนิยม คือ ความไม่แม่นยำในการตั้งค่าตัวจับเวลา ตัวจับเวลา 555 ทำงานโดยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอกและตรวจจับค่าแรงดันไฟฟ้าถึงเกณฑ์ วงจรนี้สร้างได้ง่ายมาก แต่ความแม่นยำขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุเป็นอย่างมาก

ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง แม้ว่าจะมีความแม่นยำสูง แต่ก็มีจุดอ่อนในอีกด้านหนึ่งคือ ความน่าเชื่อถือ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกคนรู้ดีว่า ความล้มเหลวมักเกิดจากตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลเป็นสาเหตุของความล้มเหลวที่พบได้บ่อยเป็นอันดับสอง

วิธีที่สามในการวัดระยะเวลาหรือสร้างสัญญาณนาฬิกาคือการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กและเรียง่าย ในที่นี้ก็มีส่วนประกอบให้เลือกมากมายพร้อมการปรับแต่งที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการตั้งโปรแกรม การใช้งานต้องอาศัยความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น และต้องตรวจสอบอย่างระมัดระวังในแอปพลิเคชันที่สำคัญเนื่องจากการออกแบบทางดิจิทัล—ตัวอย่างเช่น สิ่งที่จะเกิดขึ้นในระบบหากไมโครคอนโทรลเลอร์หยุดทำงาน

นอกเหนือจากส่วนประกอบพื้นฐานสามอย่างสำหรับการสร้างสัญญาณนาฬิกาแล้ว ยังมีทางเลือกอื่นๆ ที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักอีกด้วย โมดูล TimerBlox จาก Analog Devices เป็นหนึ่งในทางเลือกเหล่านั้น โมดูลเหล่านี้เป็นโมดูลจับเวลาที่ใช้ซิลิคอน ซึ่งแตกต่างจากไมโครคอนโทรลเลอร์ตรงที่เป็นแบบอนาล็อกโดยสมบูรณ์และสามารถปรับค่าได้ผ่านตัวต้านทาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ และการทำงานมีความน่าเชื่อถือสูง รูปที่ 1 แสดงภาพรวมของโมดูล TimerBlox ต่างๆ พร้อมฟังก์ชันพื้นฐานของแต่ละโมดูล ฟังก์ชันอื่นๆ อีกมากมายสามารถสร้างขึ้นได้จากส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้

รูปที่ 1 วงจร TimerBlox สำหรับสร้างฟังก์ชันการจับเวลาแบบต่างๆ

แตกต่างจากวงจรจับเวลา 555 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย วงจร TimerBlox ไม่ต้องอาศัยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอก การตั้งค่าทั้งหมดทำด้วยตัวต้านทาน ดังนั้นการทำงานจึงแม่นยำกว่า สามารถทำความแม่นยำได้ 1% ถึง 2% ออสซิเลเตอร์แบบคริสตัลมีความแม่นยำสูงกว่าประมาณ 100 เท่า แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน

การใช้งานบล็อกเวลา (timing blocks) มีความหลากหลายมาก บริษัท Analog Devices ได้เผยแพร่ตัวอย่างวงจรจำนวนมาก รูปที่ 2 แสดงวงจรตรวจจับซองสัญญาณ (envelope detector) โดยการรวมพัลส์ความเร็วสูงหลายๆ พัลส์เข้าด้วยกันเพื่อสร้างพัลส์ที่ยาวขึ้น ส่วนประกอบภายนอกของวงจรแอลทีซี6993-2สำหรับการใช้งานนี้ ตัวเก็บประจุในวงจรเป็นเพียงตัวเก็บประจุสำรองเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้า และไม่มีผลต่อความแม่นยำของโมดูลจับเวลา

รูปที่ 2. ตัวตรวจจับสัญญาณซอง (Envelope detector) โดยใช้ไอซี LTC6993 TimerBlox

แอปพลิเคชันที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ การซิงโครไนซ์แบบเฟสชิฟต์ของตัวควบคุมการสวิตช์หลายตัวสำหรับแหล่งจ่ายไฟ หรือการเพิ่มการมอดูเลชั่นสเปกตรัมแบบกระจายให้กับไอซีตัวควบคุมการสวิตช์ที่มีอินพุตการซิงโครไนซ์ อีกหนึ่งแอปพลิเคชันทั่วไปคือการกำหนดค่าหน่วงเวลาที่แน่นอน กล่าวคือ หน้าที่ของตัวจับเวลาสำหรับหน่วงเวลาเปิดสวิตช์สำหรับส่วนวงจรเฉพาะ

มีวิธีการทางเทคนิคมากมายในการสร้างสัญญาณนาฬิกาและดำเนินการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเวลา แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ออสซิลเลเตอร์ซิลิคอน เช่น โมดูล TimerBlox มีลักษณะเด่นคือใช้งานง่าย มีความแม่นยำสูงเนื่องจากใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้แทนตัวเก็บประจุ และมีความน่าเชื่อถือสูง

จังหวะเวลาที่เหมาะสม

เรียนรู้ว่าการกำหนดจังหวะเวลาที่แม่นยำและเวลาหน่วงในการส่งสัญญาณนั้นมีความสำคัญต่อการออกแบบวงจรอนาล็อกอย่างไร

นักเขียนบทความ
by 
นักเขียนบทความ
จังหวะเวลาที่เหมาะสม

จังหวะเวลาที่เหมาะสม

เรียนรู้ว่าการกำหนดจังหวะเวลาที่แม่นยำและเวลาหน่วงในการส่งสัญญาณนั้นมีความสำคัญต่อการออกแบบวงจรอนาล็อกอย่างไร

วงจรอนาล็อกจำนวนมากต้องการสัญญาณนาฬิกาหรือความสามารถในการทำงานหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง มีวิธีแก้ปัญหาต่างๆ มากมายสำหรับแอปพลิเคชันดังกล่าว สำหรับงานกำหนดเวลาแบบง่ายๆ สามารถใช้วงจร 555 มาตรฐานได้ ด้วยวงจร 555 และส่วนประกอบภายนอกที่เหมาะสม สามารถทำงานต่างๆ ได้มากมาย

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียอย่างหนึ่งของตัวจับเวลา 555 ที่ได้รับความนิยม คือ ความไม่แม่นยำในการตั้งค่าตัวจับเวลา ตัวจับเวลา 555 ทำงานโดยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอกและตรวจจับค่าแรงดันไฟฟ้าถึงเกณฑ์ วงจรนี้สร้างได้ง่ายมาก แต่ความแม่นยำขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุเป็นอย่างมาก

ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง แม้ว่าจะมีความแม่นยำสูง แต่ก็มีจุดอ่อนในอีกด้านหนึ่งคือ ความน่าเชื่อถือ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกคนรู้ดีว่า ความล้มเหลวมักเกิดจากตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลเป็นสาเหตุของความล้มเหลวที่พบได้บ่อยเป็นอันดับสอง

วิธีที่สามในการวัดระยะเวลาหรือสร้างสัญญาณนาฬิกาคือการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กและเรียง่าย ในที่นี้ก็มีส่วนประกอบให้เลือกมากมายพร้อมการปรับแต่งที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการตั้งโปรแกรม การใช้งานต้องอาศัยความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น และต้องตรวจสอบอย่างระมัดระวังในแอปพลิเคชันที่สำคัญเนื่องจากการออกแบบทางดิจิทัล—ตัวอย่างเช่น สิ่งที่จะเกิดขึ้นในระบบหากไมโครคอนโทรลเลอร์หยุดทำงาน

นอกเหนือจากส่วนประกอบพื้นฐานสามอย่างสำหรับการสร้างสัญญาณนาฬิกาแล้ว ยังมีทางเลือกอื่นๆ ที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักอีกด้วย โมดูล TimerBlox จาก Analog Devices เป็นหนึ่งในทางเลือกเหล่านั้น โมดูลเหล่านี้เป็นโมดูลจับเวลาที่ใช้ซิลิคอน ซึ่งแตกต่างจากไมโครคอนโทรลเลอร์ตรงที่เป็นแบบอนาล็อกโดยสมบูรณ์และสามารถปรับค่าได้ผ่านตัวต้านทาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ และการทำงานมีความน่าเชื่อถือสูง รูปที่ 1 แสดงภาพรวมของโมดูล TimerBlox ต่างๆ พร้อมฟังก์ชันพื้นฐานของแต่ละโมดูล ฟังก์ชันอื่นๆ อีกมากมายสามารถสร้างขึ้นได้จากส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้

รูปที่ 1 วงจร TimerBlox สำหรับสร้างฟังก์ชันการจับเวลาแบบต่างๆ

แตกต่างจากวงจรจับเวลา 555 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย วงจร TimerBlox ไม่ต้องอาศัยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอก การตั้งค่าทั้งหมดทำด้วยตัวต้านทาน ดังนั้นการทำงานจึงแม่นยำกว่า สามารถทำความแม่นยำได้ 1% ถึง 2% ออสซิเลเตอร์แบบคริสตัลมีความแม่นยำสูงกว่าประมาณ 100 เท่า แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน

การใช้งานบล็อกเวลา (timing blocks) มีความหลากหลายมาก บริษัท Analog Devices ได้เผยแพร่ตัวอย่างวงจรจำนวนมาก รูปที่ 2 แสดงวงจรตรวจจับซองสัญญาณ (envelope detector) โดยการรวมพัลส์ความเร็วสูงหลายๆ พัลส์เข้าด้วยกันเพื่อสร้างพัลส์ที่ยาวขึ้น ส่วนประกอบภายนอกของวงจรแอลทีซี6993-2สำหรับการใช้งานนี้ ตัวเก็บประจุในวงจรเป็นเพียงตัวเก็บประจุสำรองเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้า และไม่มีผลต่อความแม่นยำของโมดูลจับเวลา

รูปที่ 2. ตัวตรวจจับสัญญาณซอง (Envelope detector) โดยใช้ไอซี LTC6993 TimerBlox

แอปพลิเคชันที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ การซิงโครไนซ์แบบเฟสชิฟต์ของตัวควบคุมการสวิตช์หลายตัวสำหรับแหล่งจ่ายไฟ หรือการเพิ่มการมอดูเลชั่นสเปกตรัมแบบกระจายให้กับไอซีตัวควบคุมการสวิตช์ที่มีอินพุตการซิงโครไนซ์ อีกหนึ่งแอปพลิเคชันทั่วไปคือการกำหนดค่าหน่วงเวลาที่แน่นอน กล่าวคือ หน้าที่ของตัวจับเวลาสำหรับหน่วงเวลาเปิดสวิตช์สำหรับส่วนวงจรเฉพาะ

มีวิธีการทางเทคนิคมากมายในการสร้างสัญญาณนาฬิกาและดำเนินการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเวลา แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ออสซิลเลเตอร์ซิลิคอน เช่น โมดูล TimerBlox มีลักษณะเด่นคือใช้งานง่าย มีความแม่นยำสูงเนื่องจากใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้แทนตัวเก็บประจุ และมีความน่าเชื่อถือสูง

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Suspendisse varius enim in eros elementum tristique. Duis cursus, mi quis viverra ornare, eros dolor interdum nulla, ut commodo diam libero vitae erat. Aenean faucibus nibh et justo cursus id rutrum lorem imperdiet. Nunc ut sem vitae risus tristique posuere.

จังหวะเวลาที่เหมาะสม

จังหวะเวลาที่เหมาะสม

เรียนรู้ว่าการกำหนดจังหวะเวลาที่แม่นยำและเวลาหน่วงในการส่งสัญญาณนั้นมีความสำคัญต่อการออกแบบวงจรอนาล็อกอย่างไร

Lorem ipsum dolor amet consectetur adipiscing elit tortor massa arcu non.

วงจรอนาล็อกจำนวนมากต้องการสัญญาณนาฬิกาหรือความสามารถในการทำงานหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง มีวิธีแก้ปัญหาต่างๆ มากมายสำหรับแอปพลิเคชันดังกล่าว สำหรับงานกำหนดเวลาแบบง่ายๆ สามารถใช้วงจร 555 มาตรฐานได้ ด้วยวงจร 555 และส่วนประกอบภายนอกที่เหมาะสม สามารถทำงานต่างๆ ได้มากมาย

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียอย่างหนึ่งของตัวจับเวลา 555 ที่ได้รับความนิยม คือ ความไม่แม่นยำในการตั้งค่าตัวจับเวลา ตัวจับเวลา 555 ทำงานโดยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอกและตรวจจับค่าแรงดันไฟฟ้าถึงเกณฑ์ วงจรนี้สร้างได้ง่ายมาก แต่ความแม่นยำขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุเป็นอย่างมาก

ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง แม้ว่าจะมีความแม่นยำสูง แต่ก็มีจุดอ่อนในอีกด้านหนึ่งคือ ความน่าเชื่อถือ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกคนรู้ดีว่า ความล้มเหลวมักเกิดจากตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลเป็นสาเหตุของความล้มเหลวที่พบได้บ่อยเป็นอันดับสอง

วิธีที่สามในการวัดระยะเวลาหรือสร้างสัญญาณนาฬิกาคือการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กและเรียง่าย ในที่นี้ก็มีส่วนประกอบให้เลือกมากมายพร้อมการปรับแต่งที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการตั้งโปรแกรม การใช้งานต้องอาศัยความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น และต้องตรวจสอบอย่างระมัดระวังในแอปพลิเคชันที่สำคัญเนื่องจากการออกแบบทางดิจิทัล—ตัวอย่างเช่น สิ่งที่จะเกิดขึ้นในระบบหากไมโครคอนโทรลเลอร์หยุดทำงาน

นอกเหนือจากส่วนประกอบพื้นฐานสามอย่างสำหรับการสร้างสัญญาณนาฬิกาแล้ว ยังมีทางเลือกอื่นๆ ที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักอีกด้วย โมดูล TimerBlox จาก Analog Devices เป็นหนึ่งในทางเลือกเหล่านั้น โมดูลเหล่านี้เป็นโมดูลจับเวลาที่ใช้ซิลิคอน ซึ่งแตกต่างจากไมโครคอนโทรลเลอร์ตรงที่เป็นแบบอนาล็อกโดยสมบูรณ์และสามารถปรับค่าได้ผ่านตัวต้านทาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ และการทำงานมีความน่าเชื่อถือสูง รูปที่ 1 แสดงภาพรวมของโมดูล TimerBlox ต่างๆ พร้อมฟังก์ชันพื้นฐานของแต่ละโมดูล ฟังก์ชันอื่นๆ อีกมากมายสามารถสร้างขึ้นได้จากส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้

รูปที่ 1 วงจร TimerBlox สำหรับสร้างฟังก์ชันการจับเวลาแบบต่างๆ

แตกต่างจากวงจรจับเวลา 555 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย วงจร TimerBlox ไม่ต้องอาศัยการชาร์จตัวเก็บประจุภายนอก การตั้งค่าทั้งหมดทำด้วยตัวต้านทาน ดังนั้นการทำงานจึงแม่นยำกว่า สามารถทำความแม่นยำได้ 1% ถึง 2% ออสซิเลเตอร์แบบคริสตัลมีความแม่นยำสูงกว่าประมาณ 100 เท่า แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน

การใช้งานบล็อกเวลา (timing blocks) มีความหลากหลายมาก บริษัท Analog Devices ได้เผยแพร่ตัวอย่างวงจรจำนวนมาก รูปที่ 2 แสดงวงจรตรวจจับซองสัญญาณ (envelope detector) โดยการรวมพัลส์ความเร็วสูงหลายๆ พัลส์เข้าด้วยกันเพื่อสร้างพัลส์ที่ยาวขึ้น ส่วนประกอบภายนอกของวงจรแอลทีซี6993-2สำหรับการใช้งานนี้ ตัวเก็บประจุในวงจรเป็นเพียงตัวเก็บประจุสำรองเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้า และไม่มีผลต่อความแม่นยำของโมดูลจับเวลา

รูปที่ 2. ตัวตรวจจับสัญญาณซอง (Envelope detector) โดยใช้ไอซี LTC6993 TimerBlox

แอปพลิเคชันที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ การซิงโครไนซ์แบบเฟสชิฟต์ของตัวควบคุมการสวิตช์หลายตัวสำหรับแหล่งจ่ายไฟ หรือการเพิ่มการมอดูเลชั่นสเปกตรัมแบบกระจายให้กับไอซีตัวควบคุมการสวิตช์ที่มีอินพุตการซิงโครไนซ์ อีกหนึ่งแอปพลิเคชันทั่วไปคือการกำหนดค่าหน่วงเวลาที่แน่นอน กล่าวคือ หน้าที่ของตัวจับเวลาสำหรับหน่วงเวลาเปิดสวิตช์สำหรับส่วนวงจรเฉพาะ

มีวิธีการทางเทคนิคมากมายในการสร้างสัญญาณนาฬิกาและดำเนินการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเวลา แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ออสซิลเลเตอร์ซิลิคอน เช่น โมดูล TimerBlox มีลักษณะเด่นคือใช้งานง่าย มีความแม่นยำสูงเนื่องจากใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้แทนตัวเก็บประจุ และมีความน่าเชื่อถือสูง