โดย นายชญาน์ แหวนหล่อ 503040219-3 นายธนวัฒน์ วัฒนราช 503040231-3 COE2010-04 :โปรแกรมออกแบบวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านโดยใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุมาตรฐาน โดย นายชญาน์ แหวนหล่อ 503040219-3 นายธนวัฒน์ วัฒนราช 503040231-3

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ อาจารย์ผู้ร่วมประเมินโครงการ COE2010-04 :โปรแกรมออกแบบวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านโดยใช้ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุมาตรฐาน อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ ดร.วรินทร์ สุวรรณวิสูตร อาจารย์ผู้ร่วมประเมินโครงการ ดร. นวภัค เอื้ออนันต์ อ. จิระเดช พลสวัสดิ์

หัวข้อเรื่องที่จะนำเสนอ วัตถุประสงค์ของโครงการ ความคืบหน้าของโครงการ การออกแบบโปรแกรม การหา error ระหว่างสัมประสิทธิ์ การค้นหาค่า R C แบบใหม่

วัตถุประสงค์ของโครงการ พัฒนาเทคนิคการเขียนโปรแกรมเพื่อนำค่าอุปกรณ์มาตรฐาน มาแทนลงในวงจรกรองความถี่ต่ำผ่าน เพื่อคำนวณหาการตอบสนองความถี่หรือค่าสัมประสิทธิ์ของฟังก์ชั่นถ่ายโอนให้ใกล้เคียงกับที่ต้องการ หาเทคนิคที่จะตัดทิ้งค่าอุปกรณ์บางตัวที่เป็นไปไม่ได้ ไม่ต้องนำมาคำนวณ เพื่อทำให้ได้คำตอบเร็วขึ้น

ความคืบหน้าของโครงการ ขั้นตอนการดำเนินโครงการ 2553 2554 มิ.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค. ม.ค. ก.พ. 1.ศึกษาข้อมูลวงจรกรองความถี่ต่ำ เพื่อหาแนวทางในการพัฒนาโปรแกรม 2.ออกแบบวงจรกรองความถี่ต่ำ เพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบโปรแกรม 3.วิเคราะห์สิ่งที่ออกแบบเพื่อนำไปเขียน โปรแกรมและตรวจสอบความถูกต้อง 4.สร้างและทดสอบโปรแกรมที่เขียนขึ้นมา ว่าเป็นไปตามที่ออกแบบวงจรหรือไม่ 5.ทดสอบโปรแกรมโดยรวม และปรับปรุงแก้ไข ส่วนที่ยังไม่สมบูรณ์ 6.วิเคราะห์และสรุปผลการทดสอบและวิเคราะห์โปรแกรม ว่านำไปใช้ได้จริงหรือไม่ 7.เขียนรายงานผลการดำเนินโครงการ

การออกแบบโปรแกรม การทำงานของโปรแกรมที่ออกแบบไว้จะประกอบด้วย ส่วนหลักๆที่สำคัญ 4 ส่วน ได้แก่ การเตรียมค่าตัวเก็บประจุและตัวต้านทานมาตรฐาน การเตรียมค่าสัมประสิทธิ์ตามทฤษฎี การเตรียมค่าส่วนประกอบต่างๆ ของวงจร การคำนวณหาสัมประสิทธิ์ต่างๆ ของวงจร แล้วนำมาเปรียบเทียบกับสัมประสิทธิ์ตามทฤษฎี

การหา error ระหว่างสัมประสิทธิ์ ส.ป.ส. จากการประมาณค่า ส.ป.ส. จากวงจร 1.หาค่า error ระหว่างสัมประสิทธิ์ที่มีอันดับตรงกันโดนคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ของการ error เช่น 2.นำค่า error ที่ได้มาเปรียบเทียบกับ maximum error ซึ่งตอนแรกกำหนดค่าไว้ที่ 0 ถ้าค่า error ระหว่างสัมประสิทธิ์ที่มีค่ามากที่สุด มีค่ามากกว่าจะให้ค่า error ระหว่างสัมประสิทธิ์นั้นเป็นค่า maximum error แทน

การหา error ระหว่างสัมประสิทธิ์ 3.กำหนดค่า Global error ที่ 100% จากนั้นนำค่า maximum error มาเปรียบเทียบ ถ้า maximum error มีค่าน้อยกว่าให้เก็บค่า maximum error เป็น Global error พร้อมกับเก็บค่าของ R C และ แรงดัน ณ ขณะนั้นไว้ด้วย 4.นำค่า R C ชุดใหม่มาเปรียบเทียบหาค่า error โดยเริ่มจากข้อ 1 วนแบบนี้ไปเรื่อยๆ จนกระทั่งได้ค่า global error ที่น้อยที่สุด

การค้นหาค่า R C (แบบใหม่) แบ่งวงจร Order สูงๆ ออกเป็นวงจรย่อยๆ ตัวอย่าง วงจรที่มี Order = 6 Option1 : 2 2 2 Option2 : 2 2 2 Option3 : 4 2 Option4 : 6

การค้นหาค่า R C (แบบใหม่) ถ้าวงจรย่อยที่มี order 1 หรือ 2 จะใช้วิธีการค้นหาแบบเดิม คือหาทุกค่าของ R C ถ้าวงจรย่อยที่มี order มากกว่า 2 จะใช้วิธีการค้นหาแบบใหม่ดังนี้

การค้นหาค่า R C (แบบใหม่) Ex.Order=3 R min R2 R1 R3 R max 5 C min C1 C2 C 3 C max ถ้ามากกว่า-> ไปสุ่มค่า R C ชุดใหม่เข้า

การค้นหาค่า R C (แบบใหม่) ถ้าน้อยกว่า ->เก็บค่าของ RC ในรูปแบบของสัมประสิทธิ์ของ V ในรูปแบบวงจร SallenKey นำ error ระหว่างสัมประสิทธิ์แต่ละตัวมาเปรียบเทียบกัน เพื่อหา Maximum coefficient error และ Global coefficient error คำนวณหา Gap R Gap C โดยคำนวณจาก (%GlobalCoeffErr/200)*จำนวน R ทั้งหมด (%GlobalCoeffErr/200)*จำนวน C ทั้งหมด

การค้นหาค่า R C (แบบใหม่) R min R2 R1 R3 R max Gap R Gap R C min C1 C2 C 3 C max Gap C Gap C

ข้อดี-ข้อเสียเมื่อเปรียบเทียบกับแบบเดิม ข้อดี : ใช้เวลาในการค้นหาน้อยกว่า ข้อเสีย : ค่าที่ได้ไม่ใช่ค่าที่ดีที่สุด

สาธิตการทำงานของโปรแกรม

R max R max R max +5 R1 +5 R2 R3 R min R min R min

R max R max R max Gap R +5 R1 Gap R Gap R +5 R2 Gap R Gap R R3 Gap R R min R min R min

R max R max R max Gap R R1 Gap R Gap R R2 Gap R Gap R R3 Gap R R min R min R min