วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ใช้สำหรับเป็นตัวรับรู้

บทที่ 21 วัสดุอิเล็กทรอนิกส์และการใช้งานทางวิทยาศาสตร์

 

                เครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องอำนวยความสะดวกต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องปรับอากาศ โทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ เครื่องซักผ้า เตาไมโครเวฟ นอกจากจะใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงานแล้ว ยังมีส่วนควบคุมที่สามารถกำหนดเงื่อนไขการทำงานได้ตามต้องการ เช่น เวลาปิดเปิด การควบคุมเหล่านี้สามารถกระทำได้โดยการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และอิเล็กทรอนิกส์

 

รูป 21.1 แสดงคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลักการอิเล็กทรอนิกส์สร้างขึ้นมา

 

วิชาอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นจากความรู้ฟิสิกส์ทางด้านของแข็ง (Solid-state physics) ไฟฟ้ากระแส ไฟฟ้า-แม่เหล็ก และฟิสิกส์ควอนตัม ทำให้มีวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เกิดขึ้นมากมาย เช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ไอซี (ซึ่งเป็นวงจรไฟฟ้าเล็กๆ จำนวนมากรวมอยู่ด้วยกัน) ตัวรับรู้ (sensor) ฯลฯ เมื่อนำวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ มาสร้างเป็นเครื่องมือเครื่องใช้ ก็เกิดเป็นเทคโนโลยีทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถนำมาช่วยในการพัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ได้ โดยเฉพาะในด้านเครื่องมือเครื่องวัดปริมาณต่างๆ

เครื่องมือ เครื่องวัดปริมาณต่างๆทางวิทยาศาสตร์ ในระดับที่นักวิจัย นักวิทยาศาสตร์ใช้งานนั้นจะมีเทคโนโลยีทางอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาเกี่ยวข้องเสมอ ดังนั้นเราจึงควรจะศึกษาและทำความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์

 

หน้าที่สำคัญของอิเล็กทรอนิกส์ในงานวิทยาศาสตร์

1. ใช้เป็นตัวรับรู้

2. ใช้ในการวิเคราะห์และตัดสินใจ

3. ใช้ในการควบคุม

 

               วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ใช้สำหรับเป็นตัวรับรู้

ความหมายของตัวรับรู้ทางไฟฟ้า คือ วัสดุหรือสารที่มีการตอบสนองต่อปริมาณทางกายภาพ การตอบสนองนี้มีผลทำ

ให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวรับรู้มีการเปลี่ยนแปลง สามารถนำตัวรับรู้มาสร้างเป็นเครื่องวัดปริมาณทางกายภาพได้

 

ตัวอย่างของการใช้วัสดุอิเล็กทรอนิกส์เป็นตัวรับรู้

 ปริมาณรกายภาพ                                                                 ตัวรับรู้

แสง                                                                                        LDR, Photodiode

อุณหภูมิ                                                                                 Thermistor, IC  LM 335

ความดัน                                                                                 Piezoelectric , Strain gauge

สนามแม่เหล็ก                                                                       Reed relay, Hall effect, Induction coil

แรง                                                                                         Piezoelectric, Strain gauge

ความเข้มเสียง                                                                       Condenser microphone

กัมมันตภาพรังสี                                                                    Geiger Muller Counter

รังสีอินฟราเรด                                                                       IR Photodiode

เพื่อให้เกิดความเข้าใจด้านตัวรับรู้ ให้ศึกษาไปพร้อมกับการทำกิจกรรม

 

การวัดปริมาณแสง

สามารถทำได้หลายแบบ หลายวิธี แต่ในบทเรียนนี้จะนำเสนอการวัดปริมาณแสงด้วย LDR (Light Dependent Resistor) ที่ทำมาจาก CdS (Cadmium sulfide) ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่ง เมื่อถูกแสง พลังงานจากแสงจะทำให้อิเล็กตรอนของ CdS ที่เดิมอยู่ในช่วงพลังงานแถบวาเลนซ์ (valence band) มีพลังงานสูงขึ้นไป อยู่ในระดับ conducting band ทำให้ CdS สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ นั่นคือค่าความต้านทานไฟฟ้าของ CdS จะเปลี่ยนไปเมื่อถูกแสง

 

C = Conduction band (แถบการนำ)

V = Valence band (แถบเวเลนซ์)

รูป 21.2 แสดงช่วงพลังงาน valence band และ conduction band ของ CdS

 

                สำหรับการใช้ photo-diode วัดแสงนั้น พลังงานแสงที่ตกกระทบผิวหน้าของ photo-diode จะทำให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าตรงรอยต่อเชื่อมระหว่างแผ่น P และแผ่น N ของสารกึ่งตัวนำที่นำมาทำเป็นไดโอดมีการเปลี่ยนแปลง เป็นผลให้มีอิเล็กตอรนและโฮลเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อเชื่อมนี้ได้ง่ายขึ้น เมื่อถูกแสงจะมีกระแสในวงจรเพิ่มขึ้น สามารถนำหลักการนี้ไปวัดปริมาณแสงได้ แต่ในบทเรียนมิได้ให้ทำกิจกรรม photo diode วัดแสง

 

รูป 21.3 แสดงรอยต่อเชื่อมระหว่าง แผ่น P และแผ่น N

               

การใช้ IR photodiode วัดรังสีอินฟราเรด 

พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงอินฟราเรด จะทำให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าตรงรอยต่อเชื่อมระหว่างแผ่น P และแผ่น N ของสารกึ่งตัวนำที่นำมาทำเป็นไดโอดมีการเปลี่ยนแปลงเป็นผลให้มีอิเล็กตรอนและโฮลเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อเชื่อมนี้ได้ง่ายขึ้น สามารถนำหลักการนี้ไปวัดปริมาณรังสีอินฟราเรดได้

 

รูป 21.4 IR Photo-diode   

 

การใช้ Thermistor วัดอุณหภูมิ

Thermistor ทำจากสารกึ่งตัวนำ ซึ่งจะมีช่องว่างของพลังงาน (energy gap) ระหว่างแถบวาเลนซ์ (valence band) และแถบการนำ (conduction band) เช่นเดียวกับ LDR พลังงานความร้อนจะทำให้ช่องว่างของพลังงานของ Themistor มีการเปลี่ยนแปลง เป็นผลทำให้ค่าความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยน การเปลี่ยนของความต้านทานไฟฟ้านี้มี 2 แบบ คือ แบบบวก PTC (positive temperature coefficient) หมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นค่าความต้านทานไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นด้วย (Thermistor ประเภทนี้ทำจากแบเรียมไททาเนต \displaystyle BatIO_3)   ส่วนแบบลบ NTC (Negative temperature coefficient) หมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นค่าความต้านทานไฟฟ้าจะลดลง (Thermistor ประเภทนี้ทำจากเจอร์มาเนียม Ge)

 

รูป 21.5 แสดง energy gap

               

 

การใช้ reed switch ตรวจสอบสนามแม่เหล็ก

Reed switch ทำจากโลหะ 2 แท่ง ที่ทำจากสารแม่เหล็ก บรรจุอยู่ภายในหลอดแก้วเล็กๆ เมื่อนำแท่งแม่เหล็กถาวรเข้าไปใกล้จะทำให้แท่งโลหะทั้งสองติดกัน ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ สามารถนำไปใช้เป็นสวิตช์ปิดเปิดที่ควบคุมโดยสนามแม่เหล็ก ในทำนองเดียวกันสามารถนำไปใช้เปรียบเทียบค่าของสนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กถาวร 2 แท่ง (รายละเอียดให้นักเรียนออกแบบการวัดเอง ดังในกิจกรรมที่ 21.3)

 

รูป 21.6 Reed switch

 

การใช้ condenser microphone วัดความเข้มเสียง

                Condenser microphone จะมีลักษณะคล้ายกับแผ่นเก็บประจุไฟฟ้า คือ ประกอบด้วยแผ่นโลหะบางๆ 2 แผ่นที่วางห่างกัน เมื่อมีเสียงมากระทบแผ่นโลหะ พลังงานเสียงจะทำให้แผ่นโลหะบางๆของ condenser microphone เข้าชิดหรือห่างจากกัน เป็นผลให้ค่าประจุไฟฟ้า (capacitance) ของ condenser microphone เปลี่ยนไป ทำให้สามารถวัดค่าความเข้มเสียงได้

 

รูป 21.7 แสดงการทำงานของ condenser microphone

 

การวัดความดันและแรงโดยใช้หลักการ Piezoelectric

ใช้หลักการที่ว่าสารหรือผลึกบางชนิดเมื่อมีแรงกระทำที่ผิวจะเกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นเนื่องจากแรงดังกล่าวไปทำให้โครงสร้างของผลึกบิดเบี้ยวไปจากเดิม และค่าความต่างศักย์ไฟฟ้านี้ยังขึ้นกับขนาดของแรงกระทำ จึงสามารถนำสาร Piezoelectric ไปออกแบบทำเครื่องวัดแรง รวมทั้งวัดความดันได้ เพราะความดนเท่ากับแรงต่อพื้นที่

 

รูป 21.8 แสดงตัวรับรู้ที่ทำจากสาร Piezoelectric

 

การวัดความดันและแรงโดยใช้ Strain gauge 

                ใช้หลักการที่ความยาวของตัวนำเปลี่ยน เมื่อมีแรงกระทำให้เกิดการบิดเบี้ยวหรือโค้งงอเป็นผลให้ค่าความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงและเนื่องจากความดันเท่ากับแรงต่อพื้นที่จึงสามารถนำ Strain guage ไปออกแบบทำเครื่องวัดความดันได้

 

การวัดความเข้มแสงด้วย LDR 

                LDR (Light Dependent Resistor) เป็นวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ที่ค่าความต้านทานขึ้นอยู่กับความเข้มแสง ซึ่งความสัมพันธ์ระหว่างความสว่างของแสงและความต้านทานของ LDR จะเป็นอย่างไร ศึกษาจากกิจกรรมต่อไปนี้

 

กิจกรรมที่ 21.1 LDR กับความเข้มแสง

จุดประสงค์  เพื่อให้เข้าใจการทำงานของ LDR เมื่อใช้เป็นตัวรับรู้ความสว่างของแสง

 

ก. การต่อแบบวัดความต้านทาน

ข. การต่อแบบวัดกระแสไฟฟ้า

รูป 21.9 แสดงวงจรไฟฟ้าของกิจกรรม 21.1

  

วิธีทำ

                1. ใช้โอห์มมิเตอร์ วัดค่าความต้านทานของ LDR เมื่ออยู่ในที่สว่างและในที่มืด ดังรูป 21.9 ก

                2. ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป 21.9 ข ปรับค่าความต้านทานของ VR (variable resistor) จนเข็มของมิลลิแอมมิเตอร์อ่านได้ชัดเจน ทั้งบริเวณที่มีแสงมากและน้อย หลังจากปรับ VR แล้วไม่ต้องปรับอีก จากนั้นทำการทดลองวัดค่าของกระแสไฟฟ้าเมื่อปรับให้ความสว่างที่ตกกระทบ LDR ต่างๆ

                3. ถ้ามี Lux-meter ให้ทำการทดลองเปรียบเทียบค่าความสว่างที่อ่านได้จากมิเตอร์กับค่ากระแสไฟฟ้าจากเครื่องวัดที่สร้างตามข้อ 2

 

                - ออกแบบสร้างเครื่องมือวัดความสว่างในสถานที่ต่างๆ ของโรงเรียน

                - ถ้าต้องการใช้ LDR ทำหน้าที่เป็นสวิตช์สำหรับการนับจำนวนนักเรยนที่เดินเข้าห้องสมุด จะต้องออกแบบวงจรอย่างไร

 

รูป 21.10 แสดงวงจรไฟฟ้า แบบวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า

 

                - ถ้าต่อวงจรดังรูปค่าที่อ่านได้จากโวลต์มิเตอร์จะมีความสัมพันธ์กับความสว่างของแสงที่ตกกระทบ LDR หรือไม่อย่างไร

                - เปรียบเทียบผลของการต่อวงจรแบบวัดกระแสไฟฟ้า และแบบวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า

 

กิจกรรมที่ 21.2 การวัดอุณหภูมิด้วย เทอร์มิสเตอร์ (thermistor)

จุดประสงค์  เพื่อให้เข้าใจการใช้ตัวรับรู้อุณหภูมิที่ให้ผลออกมาในรูปความต้านทานไฟฟ้า

วิธีทำ

 

ก. การต่อแบบวัดความต้านทาน

ข. การต่อแบบวัดกระแสไฟฟ้า

รูป 21.11 การจัดกิจกรรม 21.2

 

 วิธีทำ

1. ใช้โอห์มมิเตอร์ วัดค่าความต้านทานของเทอร์มิเตอร์ ดังรูป 21.11 ก.

2. ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป 21.11 ก. และ 21.11 ข. ปรับค่าความต้านทานของ VR (variable resistor) ขณะที่ร้อนและเย็นจนเข็มของมิลลิแอมมิเตอร์อ่านได้ชัดเจน หลังจากปรับ VR1 แล้วไม่ต้องปรับอีก

3. ถ้ามีเทอร์มอมิเตอร์ (แบบปรอท) ให้ทำการทดลองเปรียบเทียบค่าอุณหภูมิที่อ่านได้จากเทอร์มอมิเตอร์ (แบบปรอท)

กับค่ากระแสไฟฟ้าของเครื่องวัดอุณหภูมิที่สร้างตามข้อ 2

 

รูป 21.12 แสดงวงจรไฟฟ้าแบบวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า

 

                - ออกแบบสร้างเครื่องมือวัดอุณหภูมิในสถานที่ต่างๆ ของโรงเรียน

                - ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ แปรผันตามค่าอุณหภูมิอย่างไร

                - เปรียบเทียบผลของการต่อวงจรแบบวัดกระแสไฟฟ้า และแบบวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า

เทอร์มิสเตอร์มี 2 แบบ คือ แบบ PTC (Positive Temperature Coefficient) และแบบ NTC (Negative Temperature Coefficient) สำหรับแบบ PTC นั้น ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่ม ส่วนแบบ NTC นั้นค่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่ม

เพื่อความสะดวกในการวัดอุณหภูมิ ได้มีการนำเอาเทอร์มิสเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่าง เช่น ตัวต้านทาน

ทรานซิสเตอร์ ฯลฯ มาสร้างเป็นวงจรรวม (IC) สำหรับเป็นตัวรับรู้วัดอุณหภูมิ ในที่นี้จะใช้ LM 335 เป็นตัววัดอุณหภูมิ โดยจะวัดได้ในช่วง\displaystyle 0 - 100{}^ \circ Cค่าที่อ่านได้จะเป็นองศาเคลวิน ดังตารางข้างล่างนี้

 

ตารางที่ 21.1 การวัดอุณหภูมิด้วย IC LM 335<

องศาเซลเซียส

องศาเคลวิน

ค่าที่ได้จาก IC

0

10

20

30

.

.

.

100

273

283

293

303

.

.

.

373

2.73 โวลต์

2.73 โวลต์

2.73 โวลต์

2.73 โวลต์

.

.

.

3.73 โวลต์

 

                สำหรับการใช้ IC LM 335 จะอยู่ในคู่มือครูฟิสิกส์เล่ม 3

 

ข้อดีของการใช้ IC LM335

                ค่าที่ได้จาก IC สามารถอ่านเป็นค่าของอุณหภูมิได้โดยตรง ไม่ต้องนำไปเปรียบเทียบกับเครื่องมือมาตรฐานอื่นใด ดังนั้นเครื่องวัดอุณหภูมิที่ใช้ IC LM 335 เป็นตัวรับรู้จะเป็นเครื่องวัดอุณหภูมิที่ให้ค่าได้อย่างถูกต้องพอสมควร

 

กิจกรรมที่ 21.3 สนามแม่เหล็กกับ Reed Switch

จุดประสงค์  เพื่อให้เข้าใจการทำงานของ Reed Switch

วิธีทำ

 

รูป 21.13 การจัดกิจกรรม 21.3

 

                    1. ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป 21.13  สังเกตผลที่เกิดขึ้นเมื่อนำแท่งแม่เหล็กเข้ามาใกล้ตัวรับรู้ Reed Switch

                2.ในกรณีที่แท่งแม่เหล็กมีความเข้มสนามแม่เหล็กไม่เท่ากัน ให้ออกแบบการทดลองเพื่อเปรียบเทียบค่าความเข้มสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กทั้งสอง

 

กิจกรรมที่ 21.4 การตรวจวัดรังสีอินฟราเรด

จุดประสงค์  เพื่อให้เข้าใจการทำงานของตัวรับรู้รังสีอินฟราเรด

วิธีทำ

 

รูป 21.13 การจัดกิจกรรม 21.4

 

                1. ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป 21.14 ใช้ที่กดปุ่มเปลี่ยนช่อง (remote) ของโทรทัศน์เป็นตัวส่งสัญญาณอินฟราเรด

                2. เล็ง remote ไปที่ตัวรับรู้รังสีอินฟราเรดแล้วกดปุ่ม

3. สังเกตผลที่เกิดขึ้น

 

วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ใช้สำหรับการวิเคราะห์และตัดสินใจ

นอกจากจะสามารถใช้วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ในการวัดปริมาณทางกายภาพแล้ว ยังใช้ในการวิเคราะห์และตัดสินใจได้ ตัวอย่างเช่น การที่ไฟแสงสว่างตามถนนทำงานเมื่อพระอาทิตย์ตกเป็นเพราะปริมาณแสงจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบที่ LDR มีค่าลดลง ถึงระดับที่ตั้งไว้สวิตช์จะเปิดให้ไฟแสงสว่างทำงาน

เพื่อให้การวิเคราะห์และตัดสินใจของวงจรไฟฟ้าทำงานได้ถูกต้องยิ่งขึ้น จึงได้มีการออกแบบวัสดุอิเล็กทรอนิกส์กลุ่มหนึ่งไว้สำหรับทำหน้าที่ตัดสินใจทางตรรกะ คือพวก LOGIC gate ต่างๆ เริ่มแรกเราจะศึกษาวงจรตรรกะแบบ NOT ซึ่งใช้ IC เบอร์ 7404 เป็นต้นแบบ

 

กิจกรรมที่ 21.5 วงจรตรรกะแบบ NOT

จุดประสงค์  เพื่อศึกษาการทำงานของ IC เบอร์ 7404

วิธีทำ

 

รูป 21.15 รูปประกอบกิจกรรม 21.5 แสดงการต่อวงจรไฟฟ้าและสัญลักษณ์ของตรรกะ NOT

 

คำอธิบายการต่อวงจร

              IC  กลุ่ม 74 นี้จะทำงานที่ความต่างศักย์ไฟฟ้า 5 โวลต์เท่านั้น และสถานะตรรกะ(logic) จะมีเพียง 2 สถานะ คือ ต่ำ (low) กับสูง (high) หรือ 0 กับ 1

              โดยที่ 0 คือ สถานะที่ศักย์ไฟฟ้าเท่ากับศูนย์เมื่อเทียบกับดิน GND (Ground) และ 1 คือสถานะที่ศักย์ไฟฟ้าเท่ากับ 5 V เมื่อเทียบกับดิน GND ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป 21.15 แล้วให้ขา 1 แตะที่ GND สังเกตการณ์สว่างของ LED ต่อไปให้ขา 1 แตะที่ 5 V สังเกตการณ์สว่างของ LED

 

หมายเหตุ

                เนื่องจากการต่อสายไฟระหว่างขาต่างๆ ของ IC มีความสลับซับซ้อนมาก จึงมิอาจจะเขียนรูปแสดงการต่อจริงได้ จะเขียนแต่วงจรไฟฟ้าเท่านั้น เมื่อนักเรียนศึกษามาถึงตอนนี้คงมีประสบการณ์มากพอที่จะอ่านจนเข้าใจ และสามารถต่อวงจรไฟฟ้าตามแบบที่เขียนได้

 

คำอธิบายการทำงานของวงจร

             IC 7404 เป็น IC ประเภทอินเวอร์เตอร์ (inverter) นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จาก IC ตัวนี้จะตรงข้ามกับ input เราสามารถเขียนความสัมพันธ์ตรรกะได้ดังนี้

 

A

B

0

1

1

0

ที่ขา 1

ผลลัพธ์ขา2

0

1

1

0

 

 

 

 

 

จากตารางตรรกะดังกล่าว IC 7404 จะทำหน้าที่เท่ากับตรรกะ NOT

 

กิจกรรมที่ 21.6 วงจรตรรกะแบบ AND

จุดประสงค์  เพื่อศึกษาการทำงานของ IC 7408

วิธีทำ  ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป สังเกตผลที่เกิดขึ้นเมื่อค่าตรรกะที่ขา INPUT เป็น 00 01 10 และ 11

 

รูป 21.16 รูปประกอบกิจกรรม 21.6 และสัญลักษณ์ไฟฟ้าของตรรกะ AND

 

คำอธิบายการทำงานของวงจร

                IC  7408 เป็น IC ประเภท AND นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จาก IC ตัวนี้ จะเป็นไปตามความสัมพันธ์ตรรกะดังนี้ (โดยที่ขา 1 และ 2 เป็น input ส่วนขา 3 เป็นผลลัพธ์หรือ output)

 

ขา 1(in1)

ขา 2(in2)

ขา 3(out)

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

 

INPUT

OUTPUT

A

B

C

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

 

 

 

 

 
จากตารางตรรกะดังกล่าว IC 74 08 จะทำหน้าที่เท่ากับตรรกะ AND

 

กิจกรรมที่ 21.7 วงจรตรรกะแบบ OR

จุดประสงค์  เพื่อศึกษาการทำงานของ IC 7432

วิธีทำ  ต่อวงจรไฟฟ้าดังรูป สังเกตผลที่เกิดขึ้นเมื่อค่าตรรกะที่ขา INPUT เป็น 00 01 10 และ 11

 

รูป 21.17 รูปประกอบกิจกรรม 21.7 และสัญลักษณ์ไฟฟ้า

 

คำอธิบายการทำงานของวงจร

                IC  7432  เป็น IC  ประเภท OR นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จาก IC ตัวนี้ จะเป็นไปตามความสัมพันธ์ตรรกะดังนี้ (โดยที่ขา 1 และ 2 เป็น input ส่วนที่ขา 3 เป็นผลลัพธ์หรือ output)

 

ขา 1(in1)

ขา 2(in2)

ขา 3(out)

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

  

INPUT

OUTPUT

A

B

C

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

           จากตารางตรรกะดังกล่าว IC 7432 จะทำหน้าที่เท่ากับตรรกะ OR


          
ขณะนี้นักเรียนมีความรู้เกี่ยวกับ IC ประเภทตรรกะ ให้นักเรียนทดลองต่อวงจรไฟฟ้าทดสอบ IC เบอร์ 7404  7408  7432  ในตำแหน่ง input และ output ชุดอื่น ที่ต่างไปจากที่กำหนดไว้ในกิจกรรม 21.5  21.6  และ 21.7

 

              
            
ให้นักเรียนใช้ความรู้ที่ได้ศึกษากิจกรรม 21.5  ถึงกิจกรรม 21.7  เพื่อออกแบบวงจรตรรกะควบคุมการรดน้ำต้นไม้ โดยกำหนดเงื่อนไขให้อุปกรณ์นี้ทำงานเมื่อดินมีความชื้นน้อยและอากาศมีอุณหภูมิสูง

 

รูป 21.18 แสดงสัญลักษณ์ LOGIC gate แบบต่างๆ

 

                ในการใช้ IC กลุ่มวิเคราะห์และตัดสินใจนั้น ยังมีตรรกะต่างๆ อีกมากมายเช่น NAND NOR ฯลฯ ซึ่งผู้สนใจสามารถศึกษาต่อได้ในวิชาวิศวกรรมศาสตร์ เพราะวงจรตรรกะเหล่านี้เป็นพื้นฐานที่สำคัญในการทำงานของคอมพิวเตอร์