สโคป LG OS-5020G 20 MHz ทำเป็น Component Tester แบบ V-I Curve Tracer ได้ โดยใช้โหมด X-Y ร่วมกับ Function Generator

LG OS-5020G 20 MHz ทำเป็น Component Tester แบบ V-I Curve Tracer ได้ โดยใช้โหมด X-Y ร่วมกับ Function Generator ที่มีอยู่ในเครื่อง แล้วต่อคาปาซิเตอร์ผ่านตัวต้านทานจำกัดกระแส วิธีนี้จะเห็น “รูปทรง” ของคาปาซิเตอร์บนจอ และสามารถคำนวณค่าคาปาซิเตอร์ได้

คู่มือของ OS-5020G ระบุว่าเครื่องมีโหมด X-Y โดย CH1 ใช้เป็นแกน X และ CH2 เป็นแกน Y และสามารถใช้ DC coupling ในการทำงาน X-Y ได้

1. หลักการต่อวงจร

แนะนำให้ต่อแบบนี้ก่อนครับ

       Function Generator
          Sine 100 Hz–1 kHz
               │
               │
               R
          1 kΩ / 1%
               │
               ├──────── CH1
               │          X
              Cx
               │
               ├──────── CH2
               │          Y
               │
             GND
               │
       Generator GND

แต่เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น:

• CH1 = แรงดันที่ตกคร่อม R → ใช้เป็นแกน X → แทนกระแส
• CH2 = แรงดันที่ตกคร่อม C → ใช้เป็นแกน Y
• Function Generator → R → C → Ground

ดังนั้น

CH1 ∝ กระแสผ่านคาปาซิเตอร์

เพราะ

\[
I=\frac{V_R}{R}
\]

ส่วน CH2 คือแรงดันที่คาปาซิเตอร์

---

2. ตั้งปุ่มบน OS-5020G

จากเครื่องของคุณ ให้ตั้งเริ่มต้นดังนี้

HORIZONTAL

TIME/DIV → X-Y

นี่เป็นปุ่มใหญ่ตรงกลางด้านบนของเครื่อง

ไม่ต้องสนใจค่า µs/ms เมื่ออยู่ X-Y เพราะ TIME/DIV จะเปลี่ยนหน้าที่เป็นการเลือกโหมด X-Y

---

VERTICAL MODE

ตั้งเป็น

CH2

คู่มือ Service Manual ของรุ่นนี้ระบุการตรวจ X-Y โดยตั้ง V-MODE เป็น CH2 และ TIME/DIV เป็น X-Y

ในโหมดนี้:

• CH1 → X-axis
• CH2 → Y-axis

---

3. CH1 — แกน X

บริเวณด้านล่างซ้ายของเครื่อง

AC-GND-DC ของ CH1

ตั้งเป็น

DC

VOLTS/DIV CH1

เริ่มที่

0.5 V/div

หรือ

1 V/div

ก่อนก็ได้

ถ้ารูปเล็กเกินไปค่อยลดเป็น 0.2 V/div หรือ 0.1 V/div

VARIABLE

ต้องอยู่ตำแหน่ง

CAL

และต้อง กดปุ่ม VARIABLE เข้าไป

อย่าใช้ตำแหน่ง UNCAL เพราะจะทำให้การคำนวณจากจำนวนช่องบนจอผิด

---

4. CH2 — แกน Y

บริเวณด้านล่างขวา

AC-GND-DC CH2

ตั้งเป็น

DC

VOLTS/DIV CH2

เริ่มที่

0.5 V/div

หรือ 1 V/div

เช่นเดียวกับ CH1

และ

VARIABLE → CAL

---

5. Function Generator ในเครื่อง

OS-5020G มี Function Generator ในตัวด้วย โดยช่วงความถี่ของเครื่องครอบคลุมตั้งแต่ประมาณ 0.1 Hz ถึง 1 MHz และมี Sine/Square/Triangle

สำหรับทดลองคาปาซิเตอร์ ผมแนะนำให้เริ่มง่าย ๆ:

FUNCTION

เลือก

SINE

RANGE

เลือก

1K

เพื่อให้ได้ช่วงประมาณ 1 kHz

FREQUENCY

ตั้งประมาณ

1 kHz

AMPLITUDE

เริ่มประมาณ

1–2 Vp-p

ก่อนครับ

ไม่ควรเริ่มด้วยแรงดันสูง เพราะเรากำลังทดลองกับอุปกรณ์ที่ไม่ทราบสภาพ

---

6. TRIGGER ไม่สำคัญในโหมด X-Y

เมื่อใช้ X-Y การ Trigger ไม่ได้ทำหน้าที่เหมือนการดู waveform ปกติ

ดังนั้นตั้งประมาณ:

MODE → AUTO

และ

SOURCE → CH1

หรือถ้าจอไม่แสดงผลนิ่ง สามารถทดลองปรับได้

แต่ตัวสำคัญจริง ๆ คือ

TIME/DIV = X-Y

---

7. การต่อสายที่สำคัญมาก

สมมุติใช้

R = 1 kΩ

และต้องการทดสอบ C

ให้ต่อ:

FG OUT
   │
   │
  1kΩ
   │
   ├──────── CH1 probe
   │
  Cx
   │
   ├──────── CH2 probe
   │
  GND

และ Ground ของ CH1, CH2 และ Function Generator ต้องเป็นจุดเดียวกัน

⚠️ ห้ามนำ Ground clip ของ Probe ไปหนีบคนละจุดที่มีแรงดันต่างกัน เพราะ Ground ของออสซิลโลสโคปแบบนี้เชื่อมกับ Earth Ground

---

8. จะเห็นอะไรบนจอ?

ตรงนี้สำคัญมากครับ

เมื่อเอา ตัวต้านทาน มาทดสอบ จะเห็นลักษณะเป็นเส้นตรง

       Y
       │
       │      /
       │    /
       │  /
       │/
───────┼──────── X
      /

แต่เมื่อเอา คาปาซิเตอร์ มาทดสอบ จะเห็นเป็นลักษณะ วงรี/วงรีเอียง

ประมาณนี้

             Y
             │
          ╭─────╮
       ╭──       ──╮
───────┼───────────── X
       ╰──       ──╯
          ╰─────╯

รูปทรงที่ได้จะเปลี่ยนตาม

• ค่า C
• ความถี่
• ตัวต้านทาน R
• แรงดัน Generator
• ESR ของ capacitor

นี่คือหลักการของ V-I Curve / Component Tester

---

9. ทำไมคาปาซิเตอร์ถึงเป็นวงรี?

สำหรับคาปาซิเตอร์

\[
I=C\frac{dV}{dt}
\]

เมื่อเราใช้ Sine Wave กระแสจะเหลื่อมเฟสกับแรงดันประมาณ 90°

ดังนั้นเมื่อเอา

กระแส → X

และ

แรงดัน → Y

มาแสดงพร้อมกัน จะเกิดรูปวงรี

ถ้าเป็นคาปาซิเตอร์ในอุดมคติและปรับสเกลเหมาะสมมาก ๆ รูปจะเข้าใกล้เส้นวงกลม

---

10. วิธีใช้วัดค่า C จริง

ถ้าต้องการใช้สโคปเครื่องนี้ ไม่ได้ดูแค่ดี/เสีย แต่ต้องการประมาณค่า µF ให้ใช้ตัวต้านทานค่าที่ทราบแน่นอน

เช่น

R = 1 kΩ

และ

f = 1 kHz

วัดแรงดัน:

• CH1 = \(V_R\)
• CH2 = \(V_C\)

จากนั้น

\[
I=\frac{V_R}{R}
\]

และ

\[
X_C=\frac{V_C}{I}
\]

ดังนั้น

\[
C=\frac{1}{2\pi fX_C}
\]

หรือรวมเป็นสูตรเดียว:

\[
\boxed{C=\frac{V_R}{2\pi f R V_C}}
\]

โดยต้องใช้ค่าแรงดันที่วัดแบบ Peak-to-Peak ทั้งคู่ได้ เพราะอัตราส่วนของแรงดันยังใช้ได้

---

11. ตัวอย่างจริง

สมมุติ:

• R = 1 kΩ
• Frequency = 1 kHz
• CH1 วัดได้ \(V_R=0.5V_{pp}\)
• CH2 วัดได้ \(V_C=2.5V_{pp}\)

จะได้

\[
C=
\frac{0.5}
{2\pi(1000)(1000)(2.5)}
\]

ได้ประมาณ

31.8 nF

ดังนั้น capacitor ตัวนั้นจะอยู่ประมาณ

0.032 µF

---

12. ถ้าเป็นคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่ เช่น 100 µF

ตรงนี้ต้องเปลี่ยนความถี่ลงครับ

เพราะ

\[
X_C=\frac{1}{2\pi fC}
\]

ตัวอย่าง:

100 µF ที่ 1 kHz

\[
X_C \approx 1.59\Omega
\]

กระแสจะค่อนข้างสูงเมื่อใช้ R ต่ำ

ไม่เหมาะสำหรับการเริ่มต้น

ผมจะแนะนำประมาณ:

100 Hz

และใช้ R เช่น

1 kΩ

แล้วปรับแรงดัน Generator ต่ำ ๆ

---

13. ถ้าทดสอบคาปาซิเตอร์บนบอร์ด

อันนี้สำคัญสำหรับงานซ่อมบอร์ดโฟล์คลิฟท์ของคุณครับ

อย่าต่อ Function Generator เข้าไปในบอร์ดที่ยังมีไฟเลี้ยงอยู่

ต้อง:

1. ปิดเครื่อง
2. ถอดแหล่งจ่าย
3. Discharge capacitor
4. ตรวจว่าไม่มีแรงดันเหลือ
5. จึงต่อวงจรทดสอบ

และถ้า capacitor ยังอยู่บนบอร์ด ค่าอาจผิดเพราะมี

• Resistor ขนาน
• Diode
• IC
• Semiconductor
• Capacitor ตัวอื่น

อยู่ในวงจร

ดังนั้นถ้าจะวัดค่า C จริง ควร ยกขา capacitor ขึ้นอย่างน้อยหนึ่งขา

---

⭐ ผมแนะนำการตั้งเครื่องของคุณแบบนี้ก่อน

ปุ่ม	ตั้งค่า
TIME/DIV	X-Y
V-MODE	CH2
CH1 AC-GND-DC	DC
CH2 AC-GND-DC	DC
CH1 VOLTS/DIV	0.5 V/div
CH2 VOLTS/DIV	0.5 V/div
CH1 VARIABLE	CAL / กดเข้า
CH2 VARIABLE	CAL / กดเข้า
Function	SINE
Frequency	ประมาณ 1 kHz
Amplitude	1–2 Vp-p เริ่มต้น
Trigger	AUTO / CH1
R อนุกรม	1 kΩ 1%