ឧទាហរណ៍នៃសំណួរពិភាក្សាអំពីសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (IC)
សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ឬ IC គឺជាសមាសធាតុសំខាន់ៗនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចទំនើប។ ត្រូវបានគេស្គាល់ដោយសារសមត្ថភាពរបស់ពួកវាក្នុងការវេចខ្ចប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ រេស៊ីស្តង់ និងធាតុអកម្មផ្សេងទៀតមួយចំនួនធំទៅក្នុងបន្ទះឈីបតែមួយ IC បានធ្វើបដិវត្តវិធីដែលឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចត្រូវបានរចនា និងផលិត។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីបញ្ហាឧទាហរណ៍ជាច្រើនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ដើម្បីជួយអ្នកអានឱ្យយល់កាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីគោលគំនិតនេះ។
សេចក្តីផ្តើមអំពីសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (ICs)
មុនពេលយើងចូលទៅក្នុងបញ្ហាឧទាហរណ៍ ចូរយើងពិនិត្យឡើងវិញដោយសង្ខេបអំពីអ្វីដែលជាសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា។ សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (IC) គឺជាបន្ទះឈីបតូចមួយដែលធ្វើពីសម្ភារៈស៊ីមីកុងដុកទ័រ ជាធម្មតាស៊ីលីកុន ហើយមានសមាសធាតុអេឡិចត្រូនិចមួយចំនួនធំដូចជា ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ ឌីយ៉ូដ និងរេស៊ីស្តង់ដែលរួមបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ខ្នាតតូច។ IC អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងកម្មវិធីជាច្រើនប្រភេទ ចាប់ពីកុំព្យូទ័រ និងស្មាតហ្វូន រហូតដល់ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រ និងរថយន្ត។
សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (ICs) បានលេចចេញជារូបរាងនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 ហើយបានបន្តវិវត្តរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ ជាមួយនឹងប្រភេទផ្សេងៗគ្នារួមមាន ICs ឌីជីថល អាណាឡូក និងសញ្ញាចម្រុះ។ ICs ឌីជីថលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍ដំណើរការ និងអង្គចងចាំ ខណៈពេលដែល ICs អាណាឡូកត្រូវបានប្រើក្នុងការពង្រីកសញ្ញា និងការបំប្លែងសញ្ញា។ ICs សញ្ញាចម្រុះផ្សំទាំងពីរ ហើយជារឿយៗត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងឧបករណ៍ទំនាក់ទំនង និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃ IC
សូល។
តើសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (IC) ជាអ្វី ហើយតើ IC សំខាន់ៗបីប្រភេទមានអ្វីខ្លះ?
ចម្លើយ
សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (IC) គឺជាបន្ទះឈីបតូចមួយដែលផលិតពីវត្ថុធាតុ semiconductor ជាធម្មតាគឺស៊ីលីកុន ដែលមានសមាសធាតុអេឡិចត្រូនិចផ្សេងៗដូចជា transistors, diodes និង resistors ដែលរួមបញ្ចូលគ្នាក្នុងឧបករណ៍ខ្នាតតូចតែមួយ។
IC មានបីប្រភេទសំខាន់ៗគឺ៖
១. សៀគ្វីឌីជីថល៖ ប្រើក្នុងកម្មវិធីដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការគណនា និងការដំណើរការទិន្នន័យ ដូចជាមីក្រូប្រូសេសស័រ និងអង្គចងចាំ។
2. អាយស៊ីអេសអាណាឡូក៖ ប្រើក្នុងការពង្រីកសញ្ញាអាណាឡូក និងការបំលែងសញ្ញា ដូចជា op-amps និងឧបករណ៍ពង្រីកសំឡេង។
៣. IC សញ្ញាចម្រុះ៖ ផ្សំមុខងារឌីជីថល និងអាណាឡូកក្នុងបន្ទះឈីបតែមួយ ដែលជារឿយៗត្រូវបានប្រើក្នុងឧបករណ៍ទំនាក់ទំនង និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: រចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃ IC
សូល។
ពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលឌីជីថលសាមញ្ញមួយដែលមានច្រកតក្កវិជ្ជាមូលដ្ឋាន។
ចម្លើយ
រចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលឌីជីថលសាមញ្ញមួយជាធម្មតាមានច្រកតក្កវិជ្ជាមូលដ្ឋានមួយចំនួនដូចជា AND, OR និង NOT។ ខាងក្រោមនេះជាការពន្យល់៖
១. ច្រកទ្វារ AND៖ បង្កើតទិន្នផល `1` លុះត្រាតែធាតុបញ្ចូលទាំងអស់របស់វាគឺ `1`។
២. ច្រកទ្វារ OR៖ បង្កើតទិន្នផល `1` ប្រសិនបើធាតុចូលមួយក្នុងចំណោមធាតុចូលគឺ `1`។
៣. ច្រកទ្វារ NOT៖ បង្កើតទិន្នផលដែលផ្ទុយពីការបញ្ចូលរបស់វា (ប្រសិនបើការបញ្ចូលគឺ `1` នោះទិន្នផលគឺ `0` និងច្រាសមកវិញ)។
នៅក្នុង IC ឌីជីថលសាមញ្ញមួយ ច្រកតក្កវិជ្ជារាប់សិបទៅរាប់ពាន់អាចត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់ដើម្បីអនុវត្តប្រតិបត្តិការតក្កវិជ្ជាដែលចង់បាន។ ឧទាហរណ៍ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃច្រក AND និង OR អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតជា flip-flops ដែលជាមូលដ្ឋាននៃអង្គចងចាំ និងបញ្ជីនៅក្នុងមីក្រូប្រូសេសស័រ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 3: ការដាក់ពាក្យ IC
សូល។
ចូរដាក់ឈ្មោះ និងពន្យល់ពីការអនុវត្តទូទៅចំនួនបីនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ។
ចម្លើយ
កម្មវិធីទូទៅបីនៃសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃគឺ៖
១. កុំព្យូទ័រ និងកុំព្យូទ័រយួរដៃ៖ ស៊ីភីយូ (អង្គភាពដំណើរការកណ្តាល) នៅក្នុងកុំព្យូទ័រគឺជាឧទាហរណ៍ដ៏លេចធ្លោបំផុតនៃ IC។ ស៊ីភីយូមានត្រង់ស៊ីស្ទ័ររាប់លានទៅរាប់ពាន់លានដែលដំណើរការដើម្បីធ្វើការគណនា និងជួយដំណើរការកម្មវិធី។
២. ស្មាតហ្វូន៖ ស្មាតហ្វូនប្រើប្រាស់សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាជាច្រើនប្រភេទសម្រាប់ការទំនាក់ទំនង ដំណើរការទិន្នន័យ និងការគ្រប់គ្រងថាមពល។ ឧបករណ៍ដំណើរការកម្មវិធី ម៉ូដឹម ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងការគ្រប់គ្រងថាមពល សុទ្ធតែប្រើប្រាស់ IC ដើម្បីធានាបាននូវមុខងារប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់។
៣. ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ៖ ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះទំនើបៗជាច្រើនដូចជាទូរទស្សន៍ ម៉ាស៊ីនបោកគក់ និងឡចំហាយមីក្រូវ៉េវប្រើប្រាស់ IC សម្រាប់មុខងារស្វ័យប្រវត្តិកម្ម និងការគ្រប់គ្រងកម្រិតខ្ពស់ជាងមុន។ ឧទាហរណ៍ IC នៅក្នុងទូរទស្សន៍ គ្រប់គ្រងការបង្ហាញ ការបញ្ចូលវីដេអូ និងដំណើរការសំឡេង ដើម្បីផ្តល់នូវបទពិសោធន៍មើលកាន់តែប្រសើរ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 4: ការគណនាថាមពលលើ IC
សូល។
ប្រសិនបើ IC មានវ៉ុលផ្គត់ផ្គង់ 5V ហើយប្រើប្រាស់ចរន្ត 200 mA (មីលីអាំពែរ) តើ IC នេះប្រើប្រាស់ថាមពលប៉ុន្មាន?
ចម្លើយ
ថាមពលដែលប្រើប្រាស់ដោយ IC អាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្តថាមពលអគ្គិសនី៖ \(P = V \xI\)។
កន្លែងណា៖
–\(P\) គឺជាថាមពល (គិតជាវ៉ាត់)
–\( V\) គឺជាវ៉ុល (គិតជាវ៉ុល)
–\(I\) គឺជាចរន្ត (គិតជាអំពែរ)។
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
–\( វី = 5 វី \),
– \( I = 200mA = 0.2A \) (បម្លែងមីលីអំពែរទៅជាអំពែរដោយចែកតម្លៃនឹង 1000)។
ដូច្នេះថាមពលដែលប្រើប្រាស់ដោយ IC គឺ៖
\[ P = 5V \គុណ 0.2A = 1W \]
ដូច្នេះថាមពលដែលប្រើប្រាស់ដោយ IC គឺ 1 វ៉ាត់។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 5: ការវិភាគសៀគ្វីអំព្លីទ័រប្រតិបត្តិការ (Op-Amp) សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា
សូល។
សូមពន្យល់ពីរបៀបដែល IC អំព្លីយ៉ូម័រប្រតិបត្តិការ (Op-Amp) អាចត្រូវបានប្រើជាអំព្លីយ៉ូម័របញ្ច្រាសដែលមានកម្រិតកើនឡើង -10។
ចម្លើយ
IC ឧបករណ៍ពង្រីកប្រតិបត្តិការ (Op-Amp) ត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍ពង្រីកបញ្ច្រាសដោយភ្ជាប់ការបញ្ចូលដែលបានផ្តល់ឱ្យទៅម្ជុលបញ្ច្រាស (-) និងមតិត្រឡប់ពីទិន្នផលទៅម្ជុលបញ្ច្រាសតាមរយៈរេស៊ីស្តង់។ ការកើនឡើងបញ្ច្រាសត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយទំនាក់ទំនងរវាងភាពធន់នៃការបញ្ចូល និងភាពធន់នៃការផ្តល់មតិត្រឡប់។ រូបមន្តការកើនឡើងបញ្ច្រាសគឺ \( A = -\frac{R_f}{R_{in}} \)។
ដើម្បីទទួលបានការកើនឡើង -10 យើងត្រូវកំណត់ភាពធន់នឹងមតិត្រឡប់ (R_f \)) និងភាពធន់នឹងការបញ្ចូល (R_{in} \)) ដើម្បីឱ្យសមាមាត្ររបស់ពួកវាគឺ 10។
ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើ R_{in} = 1k\Omega\) និង R_f = 10k\Omega\) នោះ៖
\[ A = -\frac{R_f}{R_{in}} = -\frac{10k\Omega}{1k\Omega} = -10 \]
នៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះ Op-Amp នឹងបញ្ច្រាសសញ្ញាបញ្ចូល ហើយពង្រីកវាដោយកត្តា 10។ ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃឧបករណ៍ពង្រីកសញ្ញាបញ្ច្រាសរួមមានដំណើរការសញ្ញា ដូចជាការពង្រីកសញ្ញាអូឌីយ៉ូ ដែលការបញ្ច្រាសដំណាក់កាល និងការពង្រីកសញ្ញាត្រូវបានទាមទារ។
Penutup
សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា (ICs) ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងដំណើរការនៃឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចទំនើប។ ការយល់ដឹងពីរបៀបដែល ICs ដំណើរការ កម្មវិធីរបស់វា និងរបៀបអនុវត្តការគណនាដែលទាក់ទងនឹងពួកវា គឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់អ្នកដែលចាប់អារម្មណ៍ ឬធ្វើការក្នុងវិស័យអេឡិចត្រូនិច។ ឧទាហរណ៍ខាងលើបង្ហាញពីទិដ្ឋភាពផ្សេងៗនៃ ICs ចាប់ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះរហូតដល់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វា។ សង្ឃឹមថាអត្ថបទនេះនឹងជួយអ្នកអានស្វែងយល់បន្ថែមអំពី ICs។
