พื้นฐานการใช้โปรแกรม ทดสอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (2)

All Articles >> Circuit Designed >> - พื้นฐานการใช้โปรแกรม ทดสอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (2)

ถ้าจะพูดถึงการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์และการทดสอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้ทำการออกแบบมานั้น ก่อนที่จะนำไปทำการสร้างเป็นวงจรจริง โดยในความเป็นจริงแล้วนั้นเมื่อผู้สร้างทำการออกแบบวงจรแล้วจะต้องทำการทดสอบวงจรนั้นด้วยโปรแกรมก่อนเพื่อให้ทราบว่าวงจรที่ได้ออกแบบนั้นทำงานได้ตรงตามที่ต้องการ แล้วจึงนำวงจรที่ได้นั้นไปทำการสร้างเป็นวงจรจริงต่อจึงจะถูกต้องตามขั้นตอนของการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์
ดังนั้นในบทความจึงจะขอกล่าวถึงโปรแกรมที่ใช้ในการทดลอง การทดสอบและการจำลองการทำงานของวงจรทางด้านอิเล็กทรอนิกส์โปรแกรมหนึ่ง คือ โปรแกรม OrCad Lite (Capture CIS Lite Edition) ซึ่งก็ถือได้ว่าเป็นโปรแกรมที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในปัจจุบันและมีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน สาเหตุที่มีผู้นิยมใช้งานก็เนื่องมาจากความสะดวกและรวดเร็วในการใช้งาน มีอุปกรณ์ให้เลือกใช้งานที่หลากหลาย และที่สำคัญก็คือความถูกต้องแม่นยำในผลการทดสอบที่ได้จากวงจรที่ทำการจำลองการทำงานต่างๆ โดยจะช่วยให้เราสามารถลดเวลาในการทำความเข้าใจในวงจรต่างๆ นั้นลงไปได้เพราะในส่วนของโปรแกรมนั้นสามารถที่จะแสดงถึงค่ากระแส ค่าแรงดันและค่าของกำลังงานที่จุดต่างๆ ของวงจรได้เป็นอย่างดี พร้อมกันนั้นยังสามารถที่จะดูลักษณะสัญญาณทั้งทางด้านโดเมนเวลา (Time Domaim) และโดเมนความถี่ (Frequency Domaim) และยังรวมไปถึงการทดสอบวงจรเมื่อมีอุณหภูมิที่มีการเปลี่ยนแปลงไปได้ ซึ่งถ้าผู้ใช้งานนั้นมีความชำนาญมากขึ้นก็สามารถที่จะนำโปรแกรมไปใช้ทำงานในการออกแบบวงจรรวมต่างๆ ได้ หรือจะเป็นงานวิจัยในระดับที่สูงขึ้นได้ครับ ซึ่งที่กล่าวมานั้นจะเห็นว่าโปรแกรมนี้มีความหลากหลายในการใช้งานและมีประโยชน์หลายอย่างมากครับ พูดไปแล้วก็ไม่เท่ากับการหาโปรแกรมนี้มาเพื่อทดลองใช้และลองศึกษาดูนะครับ
และถ้าจะกล่าวถึงประวัติความเป็นมาของโปรแกรม OrCad Lite (Capture CIS Lite Edition) ว่ามีความเป็นมาอย่างไร และผู้ผลิตเป็นใครนั้น ก็คงจะขอกล่าวแบบพอเข้าในความเป็นมานะครับ เริ่มแรกนั้นเจ้าของผลิตภัณฑ์ก็คือบริษัท Microsim ที่เป็นผู้สร้างโปแกรมนี้ขึ้นมาในช่วงปี ค.ศ. 1980-1998 โดยประมาณนะครับ โดยใช้ชื่อโปรแกรมว่า MicroSim Designlab จากนั้นก็มีการพัฒนาขีดความสามารถของโปรแกรมให้สูงขึ้นไปตามลำดับ จนมาถึงประมาณปี ค.ศ. 1998 ก็ได้มีการควบรวมบริษัทเป็นของ OrCad นะครับ จนกลายมาเป็นโปรแกรม OrCad Lite (Capture CIS Lite Edition) ครับ โดยที่กล่าวมานั้นก็เป็นข้อมูลที่ทำให้รู้ถึงที่มาที่ไปบางส่วนนะครับ แต่ถ้าพูดถึงเวอร์ชั่นของโปรแกรมแล้ว ตอนนี้นะครับก็มีการพัฒนาเวอร์ชั่นของโปรแกรม ออกมาหลายเวอร์ชั่นมากครับ ยกตัวอย่างเช่น OrCad เวอร์ชั่น 9.1 , OrCad เวอร์ชั่น 10.5 , OrCad เวอร์ชั่น 15.7 และ OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition เป็นต้น
โดยเครื่องไมโครคอมพิวเตอรที่สามารถใชงานโปรแกรม OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition ควรที่จะมี สเปกอขั้นต่ำ ที่ยังสามารถใช้งานได้ ดังนี้ต่อไปนี้ครับ
- ไมโครคอมพิวเตอร อินเทล เพนเทียม 100MHz หรือโปรเซสเซอร์ที่เทียบเท่า
- หนวยความจํา RAM 32 เมกะไบต
- ฮารดดิสกมีพื้นที่วาง 250-300 เมกะไบต
- โปรแกรมวินโดวส์ 95 , 98 , ME หรือ วินโดวส์ XP
- จอภาพ VGA , SVGA
- การด VGA 1024 , 2048 MB(S3 , ATI , CIRRUS , MPEG ฯลฯ)
- CD ROM


โปรแกรม OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition ที่พร้อมจะใช้งานแล้วครับ ซึ่งในบทความนี้ได้ใช้โปรแกรม OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition ซึ่งทำงานบนวินโดวส์ XP นะครับ และหลังจากเมื่อได้ทำการติดตั้งโปรแกรมเสร็จแลว เราก็จะได้โปรแกรมกรุปของโปรแกรม OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition ดังแสดงในรูปที่ 1 นะครับ


รูปที่ 1 โปรแกรม OrCad Lite (Capture CIS Lite Edition) ที่ติดตั้งพร้อมใช้งาน

ตัวอย่างการใช้งานโปรแกรม OrCad Lite Edition เบื้องต้น
มาเริ่มต้นการใช้งานกันเลยนะครับ ดวยเราสามารถใช้โปรแกรมทดสอบวงจรเพื่อดูค่าของกระแส(I) แรงดัน(V)และกำลังงาน(W) ได้ครับ ดังที่ได้แสดงในรูปที่ 2 ก็เป็นตัวอย่างการใช้งานเบื้องต้นในการสร้างวงจรแบบง่ายๆ ก่อนนะครับ เพื่อที่จะใช้โปรแกรมวิเคราะห์หาค่าของกระแส แรงดันและกำลังงาน ของวงจรตัวอย่างนี้ครับ



รูปที่ 2 วงจรตัวอยางในการวิเคราะหการทํางานของวงจร

ตัวอย่างการวิเคราะหวงจรด้วยโปรแกรม OrCad Lite Edition
ในส่วนนี้เป็นส่วนที่สำคัญมากครับ เพราะมีการทดสอบวงจรอยู่หลายแบบด้วยกันโดยในวงจรตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้ในส่วนของการทดสอบแบบ Bias Point ครับ จากนั้นก็ทำการ ทดสอบการทำงานของวงจร โดยกดปุ่ม F11 ครับ (แต่ก่อนที่ไปถึงจุดนั้นเราจะต้องทำการสร้าง New Simulation Profile ก่อนนะครับ ดังที่ได้แสดงไว้ในรูปที่ 3 นะครับ)



รูปที่ 3 การกำหนดการสร้าง New Simulation Profile การการทดสอบวงจร

จากนั้นก็ทำการกำหนดรูปแบบการวิเคราะห์วงจร แบบ Bias Point ดังแสดงไว้ในรูปที่ 4 และต่อจากนั้นก็ทำการเริ่มทดสอบวงจรได้เลยครับ โดยกดปุ่ม F11 หรือทำตามรูปที่ 5 ก็ได้ครับ ซึ่งจะเห็นว่าเราก็จะทราบค่าของกระแส แรงดันและค่ากำลังงานภายในวงจร ที่ได้จากโปรแกรม OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition นั้นเองครับ จะเห็นว่าผลที่ได้นั้นมีความถูกต้องทุกประการครับ เมื่อนำไปเทียบกับค่าที่ได้จากการคำนวณครับ (ต้องลองทำดูนะครับ)



รูปที่ 4 การกำหนดรูปแบบการวิเคราะห์วงจร แบบ Bias Point


รูปที่ 5 ผลการทดลองที่ได้จากโปรแกรม OrCad เวอร์ชั่น Lite Edition
ที่แสดงค่ากระแส แรงดันและค่ากำลังงานภายในวงจร