การสังเคราะห์และประยุกต์ใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในโหมดกระแสที่ทำงานในช่วงอิ่มตัวสำหรับใช้งานในการเรียนการสอนด้านการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ : กรณีศึกษากับ CCCDTA

Synthesis and application of current-mode electronic element in saturationmode for the teaching and learning of electronic circuit design: case study for CC-CDTA

Name: ภมร ศิลาพันธ์

ThaSH: การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ -- การศึกษาและการสอน

ThaSH: สื่อการสอน -- การออกแบบและการสร้าง

Abstract: การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) สังเคราะห์และออกแบบวงจรแอนะลอกโหมดกระแสที่ ทำงานในช่วงอิ่มตัวโดยใช้ CC-CDTA (2) สังเคราะห์และออกแบบวงจรประยุกต์ใช้งานวงจร แอนะลอกโหมดกระแสที่ทำงานในช่วงอิ่มตัวโดยใช้ CC-CDTA และ (3) สร้างและหา ประสิทธิภาพชุดการสอน เรื่อง วงจรขยายความนำถ่ายโอนผลต่างกระแสที่สามารถควบคุมด้วย กระแสที่ทำงานในช่วงอิ่มตัวและการประยุกต์ใช้งาน วงจรแอนะลอกที่ออกแบบโดยอาศัยหลักการทำงานในช่วงอิ่มตัวของ CC-CDTA เป็นแกน หลัก ในงานวิจัยนี้คือ วงจรชมิตต์ทริกเกอร์โหมดกระแส ที่สามารถควบคุมขนาดและกระแสขีดเริ่ม ด้านสูงและต่ำได้ด้วยกระแสไบแอสและเป็นอิสระจากกันและเป็นอิสระจากอุณหภูมิ ซึ่งสามารถ นำไปประยุกต์ใช้กับระบบควบคุมแบบอัตโนมัติ หรือผ่านไมโครคอนโทรลเลอร์ได้โดยง่าย อีกทั้ง ได้นำเอาวงจรชมิตต์ทริกเกอร์นี้ไปประยุกต์ออกแบบวงจรต่างๆ เช่น วงจรกำเนิดสัญญาณสี่เหลี่ยม โหมดกระแส วงจรกำเนิดสัญญาณสามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยมโหมดกระแส วงจรมอดูเลตความกว้าง พัลส์โหมดกระแส และวงจรโมโนสเตเบิ้ลมัลติไวเบรเตอร์โหมดกระแส เพื่อเป็นการยืนยัน สมรรถนะของวงจรชมิตต์ทริกเกอร์ที่ได้มีการพัฒนาขึ้น ผลการทดสอบสมรรถนะของวงจรชมิตต์ทริกเกอร์และวงจรประยุกต์ใช้งานที่ได้มีการ สังเคราะห์และออกแบบขึ้นด้วยโปรแกรม PSpice และการทดลองจริง ให้สมรรถนะออกมาตามที่ คาดหวัง คือ สามารถควบคุมได้ด้วยวิธีทางอิเล็กทรอนิกส์ อีกทั้งโครงสร้างของแต่ละวงจรที่ไม่ ซับซ้อน จึงเหมาะสมกับการนำวงจรไปพัฒนาให้อยู่ในรูปแบบที่เป็นวงจรรวม วงจรชมิตต์ทริก เกอร์แบบทวนเข็มนาฬิกาและแบบตามเข็มนาฬิกามีอัตราการบริโภคกำลังไฟฟ้า 191μW และ 235μW ตามลำดับ ที่แหล่งจ่ายไฟเลี้ยง ±1.5V เพื่อเป็นการนำองค์ความรู้ที่ได้จากการสังเคราะห์และออกแบบวงจรแอนะลอกโหมดกระแส โดยอาศัยหลักการทำงานในช่วงอิ่มตัวของ CC-CDTA จึงนำชุดการสอนที่สร้างขึ้นไปถ่ายทอด ให้กับกลุ่มตัวอย่าง ได้แก่ นักศึกษาระดับปริญญาตรีชั้นปีที่ 4 ที่ผ่านลงทะเบียนวิชาการวิเคราะห์ และออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตสกลนคร จำนวน 37 คน ด้วยการเลือกแบบ เจาะจง ก่อนเรียนในแต่ละเรื่องให้กลุ่มตัวอย่างทำแบบทดสอบก่อนเรียน เมื่อกลุ่มตัวอย่างเรียนจบ ในแต่ละเรื่องแล้วจึงทำแบบทดสอบหลังเรียน และเมื่อจบทุกเรื่องแล้วให้กลุ่มตัวอย่างทำ แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ หลังจากนั้นนำคะแนนที่ได้มาคำนวณหาค่าประสิทธิภาพชุดการสอน E₁/E₂ ผลการวิจัยพบว่า ชุดการสอนที่ผู้วิจัยสร้างขึ้นมีประสิทธิภาพเท่ากับ 81.622/80.180 ซึ่งสูง กว่าเกณฑ์ 80/80 ที่กำหนดและจากผลการประเมินเพื่อหาคุณภาพของชุดการสอนจากผู้เชี่ยวชาญ พบว่าชุดการสอนที่สร้างขึ้นมีความเหมาะสมอยู่ในระดับมาก (ค่าเฉลี่ย 4.033) ส่วนความพึงพอใจ ของนักศึกษาที่มีต่อการจัดการเรียนการสอนโดยใช้ชุดการสอนอยู่ในระดับเห็นด้วยมาก (ค่าเฉลี่ย 4.152)

Abstract: The purposes of this research are (1) to synthesize and design analog circuits using current controlled current differencing transconductance amplifier in saturation-mode (CC-CDTA) (2) to synthesize and design the application examples of the circuit using CC-CDTA in saturation-mode and (3) to construct and find the efficiency of an instructional package on the topic of current controlled current differencing transconductance amplifier in saturation-mode and its applications. The proposed circuit is based on CC-CDTA in saturation-mode which is the Schmitt trigger. The hysteresis and amplitude of the output current of the Schmitt trigger can be adjusted independently/electronically by input bias currents, it is more desirable for applying in an automatic control via a microprocessor. In addition, the output signals are independent of the thermal voltage (VT). The applications as a relaxation oscillator, triangular/square wave generator, pulse width modulation and monostable multivibrator are given here to display the usefulnesses of the presented Schmitt trigger. The performances of proposed circuits and its applications are examined through PSpice simulations and the experimental results. The results show that they are good agreement with the expectations that the hysteresis and amplitude of the output current can be independently/electronically tuned. Moreover, the circuit descriptions are very simple. With mentioned features, they are very suitable to realize in a monolithic chip. The maximum power consumptions of CCW (counterclockwise) and CW (clockwise) Schmitt triggers are approximately 191μW and 235μW, respectively, at ±1.5V supply voltages. An instructional package is used to transfer new knowledge to concerning person. The samples are 37 students of the fourth year bachelor degree registering in electronic circuit analysis and design, department of electrical engineering, faculty of industrial and technology, Rajamangala Isan university Sakonnakhon campus. The experimental plan of this research is “One Group Pretest-Posttest Design”. The scores are computed for its efficiency with the formula E1/E2. The results show that this instructional package had efficiency at 81.622/80.180 which is higher than 80/80. Moreover, the results obtained from experts for suitability are found that the instructional package is in most suitable level (average value is 4.033). For the impressibility offering from the students to the demonstrative set is in much agree level (average value is 4.152).

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: มนตรี ศิริปรัชญานันท์

Role: ที่ปรึกษาดูษฎีนิพนธ์

Email : mts@kmutnb.ac.th

Created: 2553

Modified: 2024-11-13

Issued: 2554-09-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: E-THESIS

tha

DegreeName: ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: ไฟฟ้าศึกษา

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15381523.pdf	5.25 MB	127	2025-10-30 15:04:02

ใช้เวลา

0.027013 วินาที