Electronics for Analytical Instrument Assoc. Prof. Dr. Jaroon Jakmunee Department of Chemistry, Faculty of Science, Chiang Mai University E-mail: jakmunee@gmail.com 23 January 2012

Signal processing circuits วงจรสำหรับการจัดการสัญญาณ การแปลงสัญญาณ การขยายสัญญาณ การลดทอนสัญญาณ การเปรียบเทียบสัญญาณ การกรองสัญญาณ

การแปลงสัญญาณ Physical /chemical signals -> electrical signal By various transducers Electrical signals (I, freq, R, C) -> voltage Analog voltage -> digital value ADC = analog to digital converter DAC = digital to analog converter

R to V converter Potential divider circuit

i to V converter Passive circuit

i to V converter transistor circuit

i to V converter Op Amp circuit

F to V converter

analog to digital converter

analog to digital converter Conversion from analog to digital form inherently involves comparator action where the value of the analog voltage at some point in time is compared with some standard. A common way to do that is to apply the analog voltage to one terminal of a comparator and trigger a binary counter which drives a DAC. The output of the DAC is applied to the other terminal of the comparator. Since the output of the DAC is increasing with the counter, it will trigger the comparator at some point when its voltage exceeds the analog input. The transition of the comparator stops the binary counter, which at that point holds the digital value corresponding to the analog voltage.

การขยายสัญญาณ transistor

การขยายสัญญาณ transistor

การขยายสัญญาณ Op amp – inverting amp

การขยายสัญญาณ Op amp – non-inverting amp A = (R2/R1) + 1

การลดทอนสัญญาณ Attenuation เป็นการลดสัญญาณที่สูงให้ต่ำลง เพื่อให้เหมาะที่จะนำไปแสดงผล หรือบันทึกสัญญาณ

วงจรรวมสัญญาณ/รวมและขยายสัญญาณ

Differential Amplifier

การเปรียบเทียบสัญญาณ ไม่มี feedback resistor หรือเรียกว่า open loop ซึ่งจะมีอัตราการขยายสูงมาก

การเปรียบเทียบสัญญาณ เช็คว่าสัญญาณสูงหรือต่ำกว่าจุดอ้างอิง

การเปรียบเทียบสัญญาณ ปิด/เปิดออดด้วยแสง

การเปรียบเทียบสัญญาณ

การกรองสัญญาณ เพื่อแยกสัญญาณที่ต้องการออกจากสัญญาณรบกวน แบ่งออกเป็น Using electronic circuit Passive filter Active filter Using computer Digital filter circuit

Passive filter ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น R C L ไม่มีการให้พลังงานจากภายนอกแก่วงจรกรองสัญญาณ สัญญาณออกจะลดลงต่ำกว่าสัญญาณเข้าเสมอ หลังจากผ่านวงจรกรองสัญญาณ ไม่เกิดความเพี้ยนของสัญญาณ สามารถใช้งานได้กับสัญญาณที่มีความถี่ต่างๆ ในช่วงกว้าง

Low pass filter

High pass filter

Active filter