LM2907N Frequency-to-Voltage Converter

การทดลองนี้เป็นการใช้งานไอซี LM2907N ที่สามารถเปลี่ยนค่าความถี่ของสัญญาณทางด้านอินพุตให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เอาต์พุต (DC Voltage) ซึ่งในการทดลองจะใช้สัญญาณจำลองอินพุตแบบสี่เหลี่ยมจากฟังชั่นเจนเนอร์เรเตอร์และใช้ดิจิตอลออสซิลโลสโคปวัดสัญญาณที่เกิดขึ้นเพื่อให้เข้าใจได้ง่าย ทั้งนี้ไอซี LM2907N สามาถนำไปประยุกต์ใช้งานต่างๆ ได้หลายรูปแบบ เช่น การวัดความเร็วในรถยนต์ (Speedometers), การวัดความเร็วรอบให้กับมอเตอร์ (Tachometer) และการตรวจจับการหมุนพวงมาลัยรถยนต์ (Steering sensor) เป็นต้น

LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 1 บอร์ดต้นแบบที่ประกอบขึ้นสำหรับทดลองไอซี LM2907N
LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 2 ไอซี LM2907N ใช้ในการทดลอง

ในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 แสดงการประกอบบอร์ดต้นแบบสำหรับทดลองใช้งานไอซี LM2907N โดย PCB อเนกประสงค์ เพื่อให้ง่ายและสามารถปรับแต่งหรือแก้ไขวงจรเพิ่มเติมได้ทันที สำหรับไอซีที่ใช้จะเป็นตัวถังแบบ DIP ขนาด 14 ขา ซึ่งในการทดลองจะต้องสังเกตขาเทียบกับดาต้าซีตประกอบการทดลอง

รูปที่ 3 บล็อกไดอะแกรมการทำงานของไอซี LM2907N [Picture by Ref.1]

Datasheet for LM2907N Frequency-to-Voltage Converter

LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 4 ลักษณะของการเตรียมการทดลอง
LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 5 ฟังก์ชั่นเจนเนอร์เรเตอร์สำหรับทดลอง

สำหรับในรูปที่ 4 และรูปที่ 5 เป็นลักษณะของการทดลองไอซี LM2907N ด้วยการวัดสัญญาณที่ป้อนให้ทางด้านอินพุต (f) และแรงดันเอาต์พุต (Vo) ที่ได้โดยใช้ดิจิตอลออสซิลโลสโคป ซึ่งสัญญาณอินพุตในการทดลองจะเป็นพัลซ์สี่เหลี่ยมดิวตี้ไซเกิลที่ 50% และแอมปริจูดที่ 5Vp-p จากฟังชั่นเจนเนอร์เรเตอร์

LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 6 การทดลองที่ 1 ป้อนสัญญาณอินพุตความถี่ 50Hz (f =50Hz, Vo=0.112V)
LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 7 การทดลองที่ 2 ป้อนสัญญาณอินพุตความถี่ 500Hz (f =500Hz, Vo=0.611V)
LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 8 การทดลองที่ 3 ป้อนสัญญาณอินพุตความถี่ 1000Hz (f =1000Hz, Vo=1.23V)
LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 9 การทดลองที่ 4 ป้อนสัญญาณอินพุตความถี่ 2000Hz (f =2000Hz, Vo=2.64V)

ในรูปที่ 6 ถึงรูปที่ 9 เป็นการทดลองป้อนสัญญาณอินพุตที่ความถี่ต่างๆ โดยเริ่มจาก 50Hz, 500Hz, 1000Hz และ 2000Hz ในรูปจะเป็นช่องวัดสัญญาณที่ 1 (CH1) ส่วนช่องวัดสัญญาณที่ 2 (CH2) จะแสดงค่าแรงดันเอาต์พุต (Vrms) ซึ่งจะเปลี่ยนค่าที่ได้ตามความถี่ของสัญญาณอินพุตตามคำอธิบายใต้รูปนั้นๆ

รูปที่ 10 วงจรอ้างอิงในการทดลองไอซี LM2907N [Picture by Ref.1]

รูปที่ 10 แสดงวงจรอ้างอิงที่ใช้ในการทดลองซึ่งจะสังเกตว่าใช้อุปกรณ์ต่อร่วมกับไอซีไม่มากนัก ซึ่งผู้อ่านสามารถปรับแต่งการทำงานของวงจรให้เป็นไปตามที่ต้องการ และในการทดลองครั้งนี้แอดมินใช้อุปกรณ์บางตัวค่าใกล้เคียงเนื่องจากเอาอุปกรณ์ที่มีบนโต๊ะทดลอง

LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 11 ลักษณะการทดลองไอซี LM2907N (1)
LM2907 Frequency-to-Voltage Converter
รูปที่ 12 ลักษณะการทดลองไอซี LM2907N (2)

ในการทดลองใช้งานไอซี LM2907N ครั้งนี้ เป็นการทดลองในเบื้องต้นเพื่อให้เห็นลักษณะการทำงานและการต่อใช้งานด้วยวงจรในตัวอย่างตามเอกสารข้อมูลของตัวไอซี (Datasheet) ซึ่งคิดว่าคงจะเป็นประโยชน์หรือไอเดียให้กับผู้อ่านได้ในส่วนหนึ่ง สำหรับการประยุกต์ใช้งานอ่านอื่นๆ เพิ่มเติมแนะนำเว็บไซต์ตามลิ้งก์ข้างล่างนี้ครับ.

Reference

  1. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2907-n.pdf
  2. https://electronics.stackexchange.com/questions/158176/lm2907-schematic-critique