แผนการจดการเรยนร/แผนการเรยนรภาคทฤษฎ แผนการจดการเรยนร หนวยท 11

ชอวชา อปกรณอเลกทรอนกสและวงจร สอนสปดาหท 11 ชอหนวย ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) คาบรวม 55

ชอเรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) จ านวนคาบ 5

หวขอเรอง ดานความร

1. วงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบ ดานทกษะ 2. วงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต า

ดานจตพสย 3. คณสมบตของไอซออปแอป

ดานคณธรรม จรยธรรม 4. ประยกตไอซออปแอมป ไปใชงานอนไดอยางถกตองเหมาะสม

สาระส าคญ ออปแอมป (Op – amp) เปนชอยอส าหรบเรยกวงจรขยายโอเพอเรชนเเนล แอมปลไฟเออร (Operational

amplifier) เปนวงจรขยายแบบตอตรง (Direct coupled amplifier) ทมอตราการขยายสงมาก ใชการปอนกลบแบบลบไปควบคมการท างาน วงจรภายในประกอบดวยวงจรขยายทตออนกรมกนหลายภาค ไอซออปแอมป เปนไอซทแตกตางไปจากลเนยรไอซทวไป มอนพต 2 อนพต และมเอาตพตเดยว อนพตขาหนงเรยกวา อนเวอรตงอนพต (Inverting Input) หรอ ขาลบ(-) อกขาหนง คอ นอนอนเวอรตงอนพต(Non-Inverting Input) หรอขา(+) ออปแอมปสามารถประยกตใชงานไดหลายอยางเชน วงจรขยายสญญาณ วงจรเปรยบเทยบสญญาณ วงจรก าเนดสญญาณ เปนตน

สมรรถนะอาชพประจ าหนวย 1. แสดงความรเกยวกบไอซออปแอมป (Op-Amp I.C)

ค าศพทส าคญ 1. วงจรบฟเฟอร หรอ วงจรกนชน หมายถง วงจรทใชเชอมวงจรสองวงจรเขาดวยกน เชน ระบบ

ไอซทตางกระกลกน หรอทรานซสเตอรทไมแมทชงอมพแดนซกน คอ วงจรทจ าเปนตองใชบฟเฟอรเพราะคณสมบตของออปแอมปทางเอาตพตอมพแดนซต า เมอเชอมตอวงจรอนแลวจะไมท าใหวงจรอนมผลแตกตางไปจากเดม วงจรบฟเฟอรนนจะมอตราการขยายเทากบ I

จดประสงคการสอน/การเรยนร

จดประสงคทวไป / บรณาการเศรษฐกจพอเพยง 1. เพอใหมความรเกยวกบการเปรยบเทยบวงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบ (ดานความร) 2. เพอใหมทกษะในการสงเกตวงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต า (ดานทกษะ) 3. เพอใหมเจตคตทดในการตดตามคณสมบตของไอซออปแอป (ดานจตพสย) 4. เพอประยกตไอซออปแอมปไปใชงานอนไดอยางถกตองเหมาะสม (ดานคณธรรม จรยธรรม)

จดประสงคเชงพฤตกรรม / บรณาการเศรษฐกจพอเพยง 1. เปรยบเทยบวงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบได (ดานความร) 2. สงเกตวงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต าได (ดานทกษะ) 3. ตดตามคณสมบตของไอซออปแอปได (ดานจตพสย) 4. ประยกตไอซออปแอมปไปใชงานอนไดอยางถกตองเหมาะสม (ดานคณธรรม จรยธรรม)

เนอหาสาระการสอน/การเรยนร

• ดานความร(ทฤษฎ)

11.1 คณสมบตของออปแอมป ออปแอมป (Op-amp) เปนชอยอส าหรบเรยกวงจรขยายทยอมาจาก (Operationg amplifier) เปน

วงจรขยายแบบตอตรง ทมอตราการขยายสงมาก ใชการปอนกลบแบบลบไปควบคมคณลกษณะการท างาน ท าใหผลการท างานของวงจรไมขนกบพารามเตอรภายในของออปแอมป วงจรภายในประกอบดวยวงจรขยายทตออนกรมกน 4 ภาค คอ วงจรขยายดฟเฟอเรนเซยลดานทางเขา วงจรขยายดฟเฟอเรนเชยลภาคทสอง วงจรเลอนระดบและวงจรขยายก าลงดานทางออก สญลกษณทใชแทนออปแอมปจะเปนรปสามเหลยม ไอซออปแอมป เปนไอซทแตกตางไปจากลเนยรไอซทวไป คอ ไอซออปแอมปมขาอนพตสองขา เรยกวาขาเขาไมกลบเฟส หรอขา+และขาเขากลบเฟส หรอขา-สวนทางดานออกมเพยงขาเดยว เมอสญญาณปอนขาไมกลบเฟส สญญาณทางดานออกจะมเฟสตรงกบทางดานเขา แตถาปอนสญญาณเขาทขาเขากลบเฟส สญญาณทางออกจะมเฟสตางไป 180 องศาจากสญญาณดานทางเขา

คณสมบตของออปแอมปในทางอดมคต 1. อตราขยายมคาสงมากเปนอนนต หรออนฟนต 2. อนพตอมพแดนซมคาสงมากเปนอนนต 3. เอาตพตอมพแดนซมคาต ามากเทากบศนย 4. ความกวางของแบนดวดท ในการขยายสงมาก 5. สามารถขยายสญญาณไดทงสญญาณ AC. และสญญาณ DC 6. การท างานไมขนกบอณหภม

11.2 วงจรขยายแบบกลบเฟส (Inverting Amplifier) ในวงจรขยายออปแอมปนนสามารถทจะก าหนดอตราการขยายของวงจรไดโดยการใชวงจรเนกาตฟ

ฟดแบค เมอเราปอนสญญาณเขาทางขากลบเฟส (ขา -) แรงดนดานทางออกจะมมมเฟสตางไปจากแรงดนทางเขา 180 องศา ซงมลกษณะตรงกนขาม สญญาณตรงกนขามนกจะถกปอนกลบผาน เขามายงขาอนเวอรตงอกครงหนง ตรงจดนจะท าใหสญญาณเกดการหกลางกนอตราการขยายกจะลดลง ถาตวตานทานทเปนตวปอนกลบมคามาก จะท าใหสญญาณปอนกลบมขนาดเลกอตราการขยายออกจงสง ถาตวตานทาน ปอนกลบมคานอยสญญาณปอนกลบไปไดมาอตราการขยายกจะลดลง ฉะนนอตราสวนของความตานทาน และ จะเปนตวก าหนดอตราการขยายของวงจร โดยไมขนอตราการขยายของออปแอมป ซงสามารถอตราการขยาย

แรงดนไดจากสตร

11.3 วงจรขยายแบบไมกลบเฟส (Non-Inverting Amplifier) วงจรขยายนเปนวงจรขยายอกแบบหนงทตองการเฟสในการขยายเปนเฟสเดยวกน ดงนน การปอน

สญญาณอนพตจงตองปอนเขาทขาอนพตไมกลบเฟส (+) ซงเมอขยายออกทเอาตพตแลวจะไดสญญาณเอาตพตทมเฟสเหมอนกน ดงนน ในวงจรขยายแบบไมกลบเฟสนการปอนกลบเพอลดอตราการขยายจงยงคงตองปอนไปยงขาอนเวอรตง (-) เพอใหเกดการหกลางของสญญาณกนภายในตวไอซออปแอมป 11.4 วงจรบฟเฟอร (Buffer)

วงจรบฟเฟอร หรอ วงจรกนชน เปนวงจรทใชเชอมวงจรสองวงจรเขาดวยกน เชน ระบบไอซทตางกระกลกน หรอทรานซสเตอรทไมแมทชงอมพแดนซกน คอ วงจรทจ าเปนตองใชบฟเฟอรเพราะคณสมบตของออปแอมปทางเอาตพตอมพแดนซต า เมอเชอมตอวงจรอนแลวจะไมท าใหวงจรอนมผลแตกตางไปจากเดม วงจรบฟเฟอรนนจะมอตราการขยายเทากบ I 11.5 วงจรกรองสญญาณความถต า (Low Pass Filter)

การใชวงจรกรองแบบอารซ (RC Filter) เขามาเปนเนกาตฟฟดแบค การขยายสญญาณของออป

แอมปจะกรองเอาความถเฉพาะบางความถออกไปเทานน ซงสามารถหาความถทใชงานไดจากสตร F=

• ดานทกษะ+ดานจตพสย (ปฏบต+ดานจตพสย) (จดประสงคเชงพฤตกรรมขอท 2-3)

1. การทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) 2. แบบทดสอบบทท 11

• ดานคณธรรม/จรยธรรม/จรรยาบรรณ/บรณาการเศรษฐกจพอเพยง (จดประสงคเชงพฤตกรรมขอท 4)

1. ประยกตไอซออปแอมป ไปใชงานอนไดอยางถกตองเหมาะสม

กจกรรมการเรยนการสอนหรอการเรยนร

ขนตอนการสอนหรอกจกรรมของคร ขนตอนการเรยนรหรอกจกรรมของนกเรยน 1. ขนน าเขาสบทเรยน ( 15 นาท )

1. ผสอนใหผเรยนอานเอกสารประกอบการสอนว ช า อ ปก ร ณ อ เ ล กท รอ นก ส แล ะว ง จ ร หนวยท 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C)หนาท 133 ในสวนของสาระส าคญ

2. ผสอนแจงจดประสงคการเรยนของหนวยท 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C)

3. ผสอนใหผเรยนเปรยบเทยบวงจรขยายแบบ

กลบเฟสและแบบไมกลบพรอมใหเหตผลประกอบ 2. ขนใหความร ( 90 นาท )

1. ผสอนใหผเรยนศกษาเอกสารประกอบการสอน ว ช า อปกร ณ อ เ ล กทรอ นก ส และวงจร หนวยท 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) หนาท 134-137

2. ผสอนเปดโอกาส ใหผเรยนถามปญหา และขอสงสยจากเนอหา โดยครฝกใหผเรยนสงเกตวงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต า 3. ขนประยกตใช (150 นาท )

1. ผสอนใหผเรยนท าการทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) 138-142

2. ผสอนใหผเรยนสบคนขอมลจากอนเทอรเนต

1. ขนน าเขาสบทเรยน ( 15 นาท ) 1. ผเรยนศกษาเอกสารประกอบการสอนวชา

อปกรณอเลกทรอนกสและวงจร หนวยท 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C)หนาท 133 ในสวนของสาระส าคญ

2. ผเรยนท าความเขาใจเกยวกบจดประสงคการเรยนของหนวยเรยนท 2 เรอง วงจรเรยกกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)

3. ผเรยนเปรยบเทยบวงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบพรอมใหเหตผลประกอบ 2. ขนใหความร ( 90 นาท )

1. ผเรยนศกษาเอกสารประกอบการสอน วชา อปกรณอเลกทรอนกสและวงจร 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) หนาท 134-137

2. ผเรยนถามปญหา และขอสงสยจากเนอหา

โดยครฝกใหผเรยนสงเกตวงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต า 3. ขนประยกตใช( 150 นาท )

1. ผเรยนท าการทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) 138-142

2. ผเรยนสบคนขอมลจากอนเทอรเนต

กจกรรมการเรยนการสอนหรอการเรยนร

ขนตอนการสอนหรอกจกรรมของคร ขนตอนการเรยนรหรอกจกรรมของนกเรยน 4. ขนสรปและประเมนผล ( 45 นาท )

1. ผสอนและผเรยนรวมกนสรปเนอหาทไดเรยนใหมความเขาใจในทศทางเดยวกน

2. ผสอนใหผเรยนท าแบบทดสอบบทท 11 หนาท 143-144

3. ผสอนใหผเรยนศกษาเพมเตมนอกหองเรยน ดวย PowerPoint ทจดท าขน

(บรรลจดประสงคเชงพฤตกรรมขอท 1-4)

(รวม 300 นาท หรอ 5 คาบเรยน)

4. ขนสรปและประเมนผล( 45 นาท ) 1. ผเรยนรวมกนสรปเนอหาทไดเรยนใหมความ

เขาใจในทศทางเดยวกน 2. ผเรยนท าแบบทดสอบบทท 11 หนาท 143-

144 3. ผ เ ร ยนศกษา เพ ม เ ตมนอกหอง เ รยน ดวย

PowerPoint ทจดท าขน

(บรรลจดประสงคเชงพฤตกรรมขอท 1-4)

งานทมอบหมายหรอกจกรรมการวดผลและประเมนผล

กอนเรยน 1. จดเตรยมเอกสาร สอการเรยนการสอนหนวยท 11 2. ท าความเขาใจเกยวกบจดประสงคการเรยนของหนวยท 11 และใหความรวมมอในการท ากจกรรม

ตาง ๆ

ขณะเรยน 1. ศกษาเอกสารประกอบการสอน หนวยท 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) 2. ซกถามปญหาขอสงสยจากผสอน 3. ท าการทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C)

หลงเรยน 1. สรปเนอหา 2. ท าแบบทดสอบบทท 11

ผลงาน/ชนงาน/ความส าเรจของผเรยน การทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C), แบบทดสอบบทท 11

สอการเรยนการสอน/การเรยนร สอสงพมพ

1. เ อกสารประกอบการสอนวช า อปกรณ อ เล กทรอนก สและวงจร (Entrepreneurship) (ใชประกอบการเรยนการสอนจดประสงคเชงพฤตกรรมขอท 1-4)

2. ใบความรท 11 เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) (ใชประกอบการเรยนการสอนขนใหความร เพอใหบรรลจดประสงคเชงพฤตกรรม ขอท 1-5)

3. การทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) ขนประยกตใช ขอ 1

4. แบบทดสอบบทท 11 สรปและประเมนผล ขอ 2

5. แบบประเมนผลงานตามใบงาน ใชประกอบการสอนขนประยกตใช ขอ 1 6. แบบประเมนพฤตกรรมการท างาน ใชประกอบการสอนขนประยกตใช ขนสรปและประเมนผล

สอโสตทศน (ถาม)

1. หนงสอ เรอง ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) สอของจรง

ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) (ใชประกอบการเรยนการสอนจดประสงคเชงพฤตกรรมขอท 1-4)

แหลงการเรยนร ในสถานศกษา

1. หองสมดวทยาลยเทคนคพทยา 2. หองปฏบตการคอมพวเตอร ศกษาหาขอมลทางอนเทอรเนต

นอกสถานศกษา

ผประกอบการ สถานประกอบการ ในทองถน

การบรณาการ/ความสมพนธกบวชาอน

1. บรณาการกบวชาอปกรณอเลกทรอนกสเบองตน 2. บรณาการกบวชาวงจรไฟฟาเบองตน

การประเมนผลการเรยนร

หลกการประเมนผลการเรยนร

กอนเรยน ความรเบองตนกอนการเรยนการสอน ขณะเรยน

1. ตรวจการทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) 2. สงเกตการท างาน

หลงเรยน

1. ตรวจแบบทดสอบบทท 11

ค าถาม 1. จงเปรยบเทยบวงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบ 2. วงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต าตางกนอยางไร 3. ไอซออปแอป มคณสมบตอยางไร

ผลงาน/ชนงาน/ผลส าเรจของผเรยน ตรวจการทดลองท 11 ไอซออปแอมป (Op-Amp I.C), แบบทดสอบบทท 11

สมรรถนะทพงประสงค ผเรยนสรางความเขาใจเกยวกบไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) 1. วเคราะหและตความหมาย 2. ตงค าถาม 3. อภปรายแสดงความคดเหนระดมสมอง 4. การประยกตความรสงานอาชพ

สมรรถนะการปฏบตงานอาชพ

1. เขยนวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนและค านวณหาแรงดนเอาตพต

สมรรถนะการขยายผล ความสอดคลอง จากการเรยน เรอง แสดงความรเกยวกบไอซออปแอมป (Op-Amp I.C) ท าใหผเรยนมความรเพม

เกยวกบออปแอมป (Op – amp) เปนชอยอส าหรบเรยกวงจรขยายโอเพอเรชนเเนล แอมปลไฟเออร (Operational amplifier) เปนวงจรขยายแบบตอตรง (Direct coupled amplifier) ทมอตราการขยายสงมาก ใชการปอนกลบแบบลบไปควบคมการท างาน วงจรภายในประกอบดวยวงจรขยายทตออนกรมกนหลายภาค ไอซออปแอมป เปนไอซทแตกตางไปจากลเนยรไอซทวไป มอนพต 2 อนพต และมเอาตพตเดยว อนพตขาหนงเรยกวา อนเวอรตงอนพต (Inverting Input) หรอ ขาลบ(-) อกขาหนง คอ นอนอนเวอรตงอนพต(Non-Inverting Input) หรอขา(+) ออปแอมปสามารถประยกตใชงานไดหลายอยางเชน วงจรขยายสญญาณ วงจรเปรยบเทยบสญญาณ วงจรก าเนดสญญาณ เปนตน

รายละเอยดการประเมนผลการเรยนร

จดประสงคเชงพฤตกรรม ขอท 1 เปรยบเทยบวงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบได

1. วธการประเมน : ทดสอบ

2. เครองมอ : แบบทดสอบ 3. เกณฑการใหคะแนน : เปรยบเทยบวงจรขยายแบบกลบเฟสและแบบไมกลบได ได 2 คะแนน

จดประสงคเชงพฤตกรรม ขอท 2 สงเกตวงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต าได

1. วธการประเมน : ทดสอบ 2. เครองมอ : แบบทดสอบ 3. เกณฑการใหคะแนน : สงเกตวงจรบฟเฟอรและวงจรกรองสญญาณความถต าได ได จะได 3

คะแนน

จดประสงคเชงพฤตกรรม ขอท 3 ตดตามคณสมบตของไอซออปแอปได

1. วธการประเมน : ทดสอบ 2. เครองมอ : แบบทดสอบ 3. เกณฑการใหคะแนน : ตดตามคณสมบตของไอซออปแอปได จะได 2 คะแนน

จดประสงคเชงพฤตกรรม ขอท 4 ประยกตไอซออปแอมป ไปใชงานอนไดอยางถกตองเหมาะสม

1. วธการประเมน : ทดสอบ 2. เครองมอ : แบบทดสอบ 3. เกณฑการใหคะแนน : ประยกตไอซออปแอมป ไปใชงานอนไดอยางถกตองเหมาะสม จะได

3 คะแนน