บทที่ 7 วงจรขยายเครื่องเสียง

หน่วยท่ี 11 วงจรขยายแบบต่าง ๆ สาระสาคญั การขยายสญั ญาณเสียงใหม้ ีกาลงั แรงสูงข้ึน หรือใหไ้ ดส้ ญั ญาณเสียงท่มี ีความแรงมากข้นึ ซ่ึงจะมีผลทาใหไ้ ดส้ ญั ญาณเสียงทีม่ ีความดงั มากข้ึน ตอ้ งคานึงถึงในเร่ืองของวงจรขยายเป็ นส่วน สาคญั ดว้ ย หากจดั วงจรขยายไม่เหมาะสมแลว้ จะทาใหส้ ญั ญาณเกิดความผดิ เพ้ยี น(Distortion) ใน การขยายสญั ญาณเสียงน้นั สามารถใชอ้ ุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ ฟิลดเ์ อฟเฟค- ทรานซิสเตอร์ มอสเฟต และไอซีแบบตา่ งๆ มาสรา้ งเป็นวงจรขยายได้ เร่ืองท่ีจะศึกษา 11.1 บทนา 11.2 ดีซีโหลดไลน์ 11.3 วงจรทรานซิสเตอร์และเสน้ ดีซีโหลดไลน์ 11.4 การแบ่งคลาสของการขยายสญั ญาณเสียง 11.5 การคปั ปลิ้ง 11.6 วงจรขยายแบบคาสเคด 11.7 วงจรขยายแบบดาริงตนั 11.8 วงจรคอมพลีเมนทารี่ 11.9 การใชง้ านอุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกสใ์ นวงจรขยายสญั ญาณ จดุ ประสงค์การสอน 1. จุดประสงค์ท่ัวไป 1.1 เพอื่ ใหม้ ีความรูค้ วามเขา้ ใจเก่ียวกบั วงจรขยายแบบตา่ ง ๆ 1.2 เพอื่ ใหเ้ ขา้ ใจการทางานของวงจรขยายแบบตา่ ง ๆ 1.3 เพอื่ ใหเ้ ขา้ ใจการใชง้ านอุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ในวงจรขยายสญั ญาณ

109 2. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม เม่ือเรียนจบบทเรียนหน่วยน้ีแลว้ ผเู้ รียนสามารถ 2.1 อธิบายการทางานของวงจรขยายแตล่ ะแบบได้ 2.2 บอกความแตกตา่ งของวงจรขยายแตล่ ะแบบได้ 2.3 บอกลกั ษณะของสญั ญาณในวงจรขยายแต่ละแบบได้ 2.4 สรา้ งวงจรขยายเสียงใหส้ ามารถใชง้ านไดอ้ ยา่ งสมบูรณ์ คณุ ธรรมและจริยธรรมท่ีม่งุ เน้น 2. ความรับผดิ ชอบ 1. ความมีวนิ ยั 4. ความสนใจใผร่ ู้ 3. ความมีมนุษยสมั พนั ธ์ 5. ความเช่ือมน่ั ในตนเอง

110 11.1 บทนา การขยายสญั ญาณเสียงใหม้ ีกาลงั แรงสูงข้ึน หรือใหไ้ ดส้ ญั ญาณเสียงทมี่ ีความแรงมากข้ึน ซ่ึง จะมีผลทาใหไ้ ดส้ ญั ญาณเสียงท่มี ีความดงั มากข้ึน แตต่ อ้ งคานึงถึงในเรื่องของวงจรขยายเป็ นส่วน สาคญั ดว้ ย หากจดั วงจรขยายไม่เหมาะสมแลว้ จะทาใหส้ ญั ญาณเกิดความผดิ เพ้ยี น(Distortion) เป็นผลทาใหเ้ สียงทีอ่ อกมามีความผดิ เพ้ยี น ท้งั น้ีเน่ืองจากทรานซิสเตอร์ท่ีนามาใชใ้ นการขยาย สญั ญาณเสียง มีจดุ ทางาน(Operating Point)เฉพาะ ซ่ึงเป็นส่วนสาคญั มากท่ตี อ้ งพจิ ารณา 11.2 ดซี ีโหลดไลน์(DC Load Line) ดีซีโหลดไลน์(DC Load Line) คือกราฟท่ีแสดงจดุ ทางานของทรานซิสเตอร์ โดยมีลกั ษณะ ดงั แสดงตามรูปที่ 11.1 รูปที่ 11.1 ดีซีโหลดไลน์ จากรูปท่ี 11.1 แสดงเส้นดีซีโหลดไลน์ท่ีแสดงจุดการทางานของทรานซิสเตอร์ จุดที่ สาคญั คือจดุ อิ่มตวั ของทรานซิสเตอร์(Saturation Point) และจุดคตั ออฟ(Cutoff) ดงั ไดก้ ล่าวมาแลว้ ในบทท่ี 6 แตใ่ นส่วนท่ตี อ้ งพจิ ารณาในรูปท่ี 11.1 คอื ส่วนของเสน้ ดีซีโหลดไลน์ ซ่ึงจะแสดงจุด ทางานของทรานซิสเตอร์บนเสน้ ดีซีโหลดไลน์น้ี และเรียกจุดทางาน(Operating Point) น้ีว่าจุด Q (Quiesent Point) โดยท่ีจุด Q จะถูกวางท่ีตาแหน่งใดก็ไดบ้ นเสน้ ดีซีโหลดไลน์ แต่จะให้ผลการ ทางานของทรานซิสเตอร์ ที่แตกต่างกันไป และจะส่งผลถึงการขยายสัญญาณ ที่มีลักษณะ แตกตา่ งกนั ไป ดงั น้ันเส้นดีซีโหลดไลน์ จึงเป็ นเสน้ ที่แสดงจุดการทางานของทรานซิสเตอร์ โดย กาหนดจากค่าแรงดันและกระแส ที่จ่ายให้กับทรานซิสเตอร์ ซ่ึงหมายถึงการไบแอสให้กับ

111 ทรานซิสเตอร์อยา่ งเหมาะสม จึงจะสามารถนาไปใชใ้ นวงจรขยายสญั ญาณเพ่อื ใหไ้ ดส้ ัญญาณที่มี ความแรงสูงข้นึ และสญั ญาณไม่เกิดความผดิ เพ้ยี น 11.3 วงจรทรานซิสเตอร์และเส้นดซี ีโหลดไลน์ จากรูปที่ 11.1 ในวงจรทรานซิสเตอร์ท่ีใช้ขยายสัญญาณแบบ คอมมอนอีมิตเตอร์ สามารถหาความสมั พนั ธก์ บั กราฟแสดงคุณสมบตั ิการทางานของทรานซิสเตอร์และเสน้ ดีซีโหลด ไลน์ไดด้ งั น้ี VCC  VCE  ICR L IC  VCC RL สภาวะ cutoff IC  0 VCE  VCC VCE  12V สภาวะ saturation VCE  0V IC  VCC RL  12V 1k  12mA จากการคานวณในเบ้ืองตน้ ทาให้ทราบว่าการจดั ไบแอสทรานซิสเตอร์ ที่ทาให้ค่า แรงดนั VCE มีค่าสูงจะทาใหท้ รานซิสเตอร์อยใู่ นสภาวะ คตั ออฟ และการจดั ไบแอสทรานซิสเตอร์ ที่ทาให้ค่ากระแสของ IC มีค่าสูง ทรานซิสเตอร์จะอยใู่ นสภาวะอิ่มตวั (Saturation) ดงั น้นั หาก ตอ้ งการให้ทรานซิสเตอร์ ทาการขยายสัญญาณโดยไม่เกิดความผิดเพ้ียน ตอ้ งจัดไบแอส ทรานซิสเตอร์ ใหอ้ ยใู่ นช่วงแอคตีฟ(Active) จากกราฟในรูปท่ี 11.1 จะพบว่าจุดที่อยกู่ ่ึงกลาง ของเสน้ ดีซีโหลดไลน์ คือจุดทางานของทรานซิสเตอร์ (Operating Point) หรือจุด Q ซ่ึงจะทาให้ ทรานซิสเตอร์สามารถขยายสญั ญาณไดอ้ ยา่ งสมบรู ณ์โดยไม่มีการผดิ เพ้ยี น

112 11.4 การแบ่งคลาสของการขยายสัญญาณเสียง วงจรขยายสญั ญาณเสียง ถูกจดั แบง่ ออกเป็ นชนิดต่างๆ ซ่ึงเรียกวา่ คลาส(Class) เหตุทม่ี ีการ แบ่งออกเป็นคลาสน้นั เพราะ การจดั วงจรขยายจะถูกจดั ไปตามจุดการทางาน (Operating Point) ของทรานซิสเตอร์ โดยแบง่ ออกเป็นคลาสต่างๆดงั น้ี 1. วงจรขยายคลาสเอ (Class A Amplifier) 2. วงจรขยายคลาสบี (Class B Amplifier) 3. วงจรขยายคลาสเอบี (Class AB Amplifier) 4. วงจรขยายคลาสซี (Class C Amplifier) 5. วงจรขยายคลาสดี (Class D Amplifier) 11.4.1 วงจรขยายคลาสเอ (Class A Amplifier) วงจรขยายคลาสเอ ถูกออกแบบให้มีจุดทางาน หรือจุด Q อยใู่ นช่วงแอคตีฟ (Active)โดยเลือกจุด Q อยทู่ ี่ตาแหน่งก่ึงกลางของเส้นดีซีโหลดไลน์ ทาให้ทรานซิสเตอร์มีการ ขยายสญั ญาณในเฟสบวก และสญั ญาณในเฟสลบ มีการขยายเท่ากนั มีผลทาใหส้ ัญญาณไม่เกิด ความผดิ เพ้ยี น(Distortion) ดงั แสดงตามรูปท่ี 11.2 รูปท่ี 11.2 จดุ ทางานของคลาสเอ จากรูปท่ี 11.2 จะพบว่าสัญญาณทางอินพุต และสัญญาณทางเอาตพ์ ตุ มีรูปร่างท่ี เหมือนกนั ซ่ึงหมายถึงสญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ ทีไ่ ดน้ ้นั ไม่เกิดความผิดเพ้ยี น วงจรขยายในคลาสเอ

113 มีอัตราการขยายค่อนข้างต่ามีประสิทธิภาพ(Efficiency)การขยายประมาณ 25-50% จึงตอ้ ง หลีกเล่ียงการป้ อนสญั ญาณทางอินพุตที่มีความแรงมาก ซ่ึงจะมีผลทาใหส้ ัญญาณทางเอาตพ์ ตุ เกิด ความผดิ เพ้ยี นได้ การจดั วงจรขยายในคลาสเอน้ีเป็นช่วงทที่ าใหเ้ กิดกระแสคอลเลคเตอร์ไหลในวงจร ตลอดเวลา แม้จะไม่มีสัญญาณทางอินพุตป้ อนเขา้ มาก็ตาม จึงเป็ นข้อเสียอย่างหน่ึงของ วงจรขยายในคลาสเอ คือเกิดความร้อนสูงมาก แต่ในส่วนขอ้ ดีจะให้สัญญาณท่ีไม่เกิดความ ผดิ เพ้ยี น จึงทาใหไ้ ดค้ ุณภาพเสียงทด่ี ี ดงั แสดงวงจรตวั อยา่ งในรูปที่ 11.3 รูปที่ 11.3 วงจรขยายคลาสเอ 11.4.2 วงจรขยายคลาสบี (Class B Amplifier) วงจรขยายคลาสบี ถูกออกแบบให้จุดทางานหรือจุด Q อยู่ท่ีจุดคัตออฟ (Cutoff)พอดี ทาใหท้ รานซิสเตอร์มีการขยายสญั ญาณเพยี งเฟสเดียวเท่าน้นั มีผลทาใหส้ ญั ญาณ เกิดความผดิ เพ้ยี น(Distortion)อยา่ งมาก ดงั แสดงตามรูปท่ี 11.4 รูปท่ี 11.4 จุดทางานของคลาสบี

114 จากรูปที่ 11.4 จะพบว่าสญั ญาณทางอินพุตที่ป้ อนเขา้ ไปแล้วมีผลทาให้สัญญาณ เอาต์พุต มีรูปสัญญาณท่ีถูกขยายเพียงเฟสเดียว ส่วนสัญญาณอีกเฟสหน่ึงน้ันจะไม่ถูกขยาย ออกมา นนั่ คอื ความผดิ เพ้ยี นทเี่ กิดข้ึน แตส่ ญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ สามารถขยายสญั ญาณไดค้ ่อนขา้ ง สูง ซ่ึงมีประสิทธิภาพ(Efficiency)การขยายประมาณ 75-78.5% ซ่ึงสามารถนาไปจดั ทาเป็ น วงจรขยายกาลงั (Power Amplifier)ได้ ส่วนปัญหาในการขยายสัญญาณได้เพียงเฟสเดียวน้ัน สามารถแกไ้ ขได้ โดยจดั วงจรขยายเป็ นแบบ พชุ -พลู (Push-Pull Amplifier) วงจรขยายแบบพุช-พูล (Push-Pull Amplifier) จากปัญหาของการเกิดความผดิ เพ้ยี นในการขยายสญั ญาณไดเ้ พยี งเฟสเดียว ใน วงจรขยายคลาสบสี ามารถแกไ้ ขปัญหา โดยใชว้ งจรขยายแบบพชุ -พลู ดงั แสดงบล็อกไดอะแกรม ตามรูปที่ 11.5 รูปท่ี 11.5 บล็อกไดอะแกรมการขยายแบบพชุ -พลู จากรูปที่ 11.5 สญั ญาณทางอินพตุ ท่ปี ้ อนเขา้ สู่วงจรขยาย ถูกแยกเฟสบวกและ เฟสลบของสญั ญาณ ป้ อนเขา้ สู่วงจรขยายสญั ญาณทจ่ี ดั แยกไวเ้ ฉพาะในการขยายสญั ญาณของเฟส บวกและเฟสลบ โดยแตล่ ะวงจรจะทาการขยายสญั ญาณในคร่ึงไซเกิลบวก และคร่ึงไซเกิลลบ แลว้ นาสญั ญาณทถ่ี ูกขยายแต่ละคร่ึงไซเกิลมาต่อรวมกนั ทางเอาตพ์ ทุ แลว้ ส่งออกไปยงั โหลดท่ี ลาโพง

115 รูปท่ี 11.6 วงจรขยายแบบพชุ -พลู จากรูปท่ี 11.6 แสดงวงจรขยายแบบคลาสบีพชุ -พลู (Class B Push-Pull Amplifier) สญั ญาณทางอินพตุ จะถูกกลบั เฟสโดยเฟสสปลิตทรานฟอสเ์ มอร์(Phase Splitting Transformer)โดย มีสญั ญาณในเฟสบวกส่งไปทาการขยายโดยทรานซิสเตอร์ Q1 ส่วนสญั ญาณในเฟสลบส่งไปทา การขยายโดยทรานซิสเตอร์ Q2 สญั ญาณจาก Q1 และ Q2 ที่ถูกขยายแลว้ จะส่งไปใหก้ บั เอาตพ์ ตุ ทรานฟอส์เมอร์(Output Transformer) และไดส้ ญั ญาณท้งั เฟสบวกและเฟสลบมาตอ่ รวมกนั ท่เี อาตพ์ ตุ ทรานฟอสเ์ มอร์ครบเฟสของสญั ญาณเพอ่ื ส่งใหก้ บั โหลดที่ลาโพง ผลจากการใชว้ งจรขยายเป็นแบบ พชุ -พลู สามารถช่วยใหข้ ยายสญั ญาณไดค้ รบท้งั เฟสบวกและเฟสลบ เป็นการแกป้ ัญหาการเกิดความผดิ เพ้ยี นของการขยายสญั ญาณไดเ้ พยี งเฟส เดียวไดส้ าเร็จแต่ยงั พบกบั ปัญหาสญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ ในสญั ญาณช่วงรอยต่อระหวา่ งเฟสบวกกบั เฟสลบ มีรอยตอ่ ของสญั ญาณเกิดความผดิ เพ้ยี นข้นึ เรียกวา่ ครอสโอเวอร์ดิสทรอชนั่ (Crossover Distortion) ดงั แสดงตามรูปท่ี 11.7 รูปที่ 11.7 ครอสโอเวอร์ดิสทรอชนั่

116 วงจรขยายคลาสบีแบบ พชุ -พลู จะถูกนาไปใชใ้ นวงจรขยายกาลงั (Power Amplifier) และมีการจดั วงจรขยายพุช-พลู ในแบบตา่ งๆ เพอ่ื แกป้ ัญหาครอสโอเวอร์ดิสทรอชน่ั ดงั วงจร ตวั อยา่ งตามรูปท่ี 11.8 รูปที่ 11.8 วงจรขยายคลาสบแี บบ พชุ -พลู 11.4.3 วงจรขยายคลาสเอบี(Class AB Amplifier) วงจรขยายคลาสเอบี ถูกออกแบบใหจ้ ุดทางาน(Operating Point) หรือจุด Q (Q Point)อยรู่ ะหวา่ งคลาส เอ กบั คลาส บี ซ่ึงอยสู่ ูงกวา่ จุดคตั ออฟเล็กนอ้ ย เป็นผลทาให้ ทรานซิสเตอร์ขยายสญั ญาณในเฟสใดเฟสหน่ึงไดเ้ ตม็ เฟส ส่วนอีกเฟสหน่ึงจะถูกขยายไดไ้ ม่เตม็ เฟส มีผลทาให้สญั ญาณเกิดความผดิ เพ้ยี น(Distortion)เกิดข้ึน ดงั แสดงตามรูปท่ี 11.9 รูปที่ 11.9 จุดทางานของคลาสเอบี

117 จากรูปท่ี 11.9 จะพบวา่ สญั ญาณทางอินพตุ ทีป่ ้ อนเขา้ ไปแลว้ มีผลทาใหส้ ญั ญาณ เอาตพ์ ตุ ถูกขยายไดเ้ ตม็ เพยี งเฟสเดียวเทา่ น้นั ส่วนสญั ญาณอีกเฟสหน่ึงน้นั ถูกขยายสญั ญาณ ไดไ้ ม่เตม็ เฟส(สญั ญาณถูกคลิปไปในบางส่วน) นนั่ คือความผดิ เพ้ยี นทีเ่ กิดข้ึน แต่สญั ญาณทาง เอาทพ์ ตุ สามารถขยายสญั ญาณไดม้ ีความแรงค่อนขา้ งสูงเช่นกนั ซ่ึงมีประสิทธิภาพ(Efficiency)การ ขยายประมาณ 65% ซ่ึงสามารถนาไปจดั ทาเป็นวงจรขยายกาลงั (Power Amplifier)ได้ ส่วนปัญหา ในการขยายสญั ญาณไดไ้ ม่เตม็ เฟสของสญั ญาณในอีกเฟสหน่ึงน้นั ทาการแกไ้ ขโดยใชว้ งจรขยาย สญั ญาณแบบ พชุ -พลู (Push-Pull Amplifier) เช่นเดียวกบั คลาสบี ดงั แสดงวงจรตวั อยา่ งตามรูปที่ 11.10 รูปที่ 11.10 วงจรขยายคลาสเอบีแบบ พชุ -พลู

118 11.4.4 วงจรขยายคลาส ซี(Class C Amplifier) วงจรขยายคลาสซี ถูกออกแบบใหม้ ีจดุ ทางาน(Operating Point)หรือจุด Q(Q Point) อยใู่ นตาแหน่งต่ากวา่ จดุ คตั ออฟ ทาใหท้ รานซิสเตอร์มีการขยายสญั ญาณไดเ้ พยี งเฟสเดียวแตไ่ ม่ เตม็ เฟส มีผลทาใหส้ ญั ญาณเกิดความผดิ เพ้ยี นอยา่ งมาก ดงั แสดงตามรูปท่ี 11.11 IC 0 VCE Q Input DC Load Signal Line รูปที่ 11.11 จุดทางานของคลาสซี จากรูป 11.11 หากพจิ ารณาตามรูปสญั ญาณจะพบว่าสัญญาณทางอินพุตที่ป้ อนเขา้ ไปแลว้ มีผลทาใหส้ ญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ มีรูปร่างสญั ญาณทีถ่ ูกขยายไดเ้ พยี งเฟสเดียวแต่ไม่เตม็ เฟส เนื่องจากสัญญาณบางส่วนในเฟสเดียวกันน้ีกับสัญญาณอีกเฟสหน่ึงวางอยู่ต่ากว่าจุดคตั ออฟ ทรานซิสเตอร์จะไม่ทางานทาให้สญั ญาณทางดา้ นเอาตพ์ ตุ ถูกตดั ออกไป มีผลทาให้รูปร่างของ สญั ญาณมีความผดิ เพ้ยี นอยา่ งมาก หากพจิ ารณาถึงการขยายสญั ญาณ วงจรขยายคลาสซีน้ีมีการ ขยายสัญญาณได้สูงมาก ซ่ึงมีประสิทธิภาพ(Efficiency)การขยายประมาณ 90 % น่ันคือขยาย สญั ญาณไดก้ าลงั สูงทสี่ ุดเมื่อเปรียบเทียบกบั คลาสตา่ ง ๆ ทีผ่ า่ นมา แตว่ งจรขยายในคลาสซีน้ีจะไม่ นาไปใชก้ บั วงจรขยายสญั ญาณเสียงเนื่องจากเกิดความผิดเพ้ยี นสูงมาก แต่มีความสามารถในการ ขยายสัญญาณไดส้ ูงมาก จึงนาเอาวงจรขยายคลาสซีไปใชก้ ับวงจรขยายที่เก่ียวกับความถี่วิทยุ (Radio Frequrncy:RF)หรือนาไปใชก้ บั วงจรเคร่ืองส่งวทิ ยตุ า่ ง ๆ ดงั วงจรตามรูปท่ี 11.12

119 รูปท่ี 11.12 วงจรขยายคลาสซี จากรูปท่ี 11.12 เป็นวงจรขยายแบบคลาสซี หรือวงจรจูนความถี่วทิ ย(ุ Class C Amplifier With a Tuned Circuit) หรือวงจรแทงค(์ Tunk Circuit) ท่ีใชใ้ นวงจรเครื่องส่งวทิ ยุ 11.4.5 วงจรขยายคลาสด(ี Class D Amplifier) วงจรขยายคลาสดี เป็นวงจรขยายสญั ญาณที่มีความแตกต่างไปจากคลาส เอ คลาส บี คลาส เอบี และคลาส ซี อยา่ งมาก ท้งั น้ีเนื่องจากวงจรขยายในคลาส ดี ไม่ไดน้ าเอาสญั ญาณ ทางอินพตุ มาขยายสญั ญาณใหแ้ รงข้ึนแลว้ ส่งออกทางเอาตพ์ ตุ เหมือนกบั คลาสต่าง ๆ ที่กล่าว มาแลว้ ขา้ งตน้ โดยหลกั การทางานจะนาเอาสญั ญาณทางอินพุต มาแปลงสญั ญาณใหอ้ ยใู่ นรูป ส่ีเหล่ียม(Square Wave)เสียก่อน แลว้ จงึ แปลงสญั ญาณกลบั ออกมาเป็นสญั ญาณเสียงออกทาง เอาตพ์ ตุ ดงั แสดงการทางานตามบลอ็ กไดอะแกรม ตามรูปท่ี 11.13 รูปท่ี 11.13 บล็อกไดอะแกรมวงจรขยายคลาส ดี

120 จากรูปท่ี 11.13 บล็อกไดอะแกรมวงจรขยายคลาส ดี สญั ญาณเสียงป้ อนเขา้ ทาง อินพุตมายงั วงจรเปรียบเทียบ หรือวงจร (Comparator:C) เพ่ือนาไปเปรียบเทียบกบั สญั ญาณรูป สามเหล่ียม(Triangle Wave)ท่สี รา้ งจากวงจรเจนเนอร์เรเตอร์ ผลจากการเปรียบเทียบสัญญาณ จะ ทาใหเ้ กิดสญั ญาณรูปสี่เหล่ียม(Square Wave) ออกทางเอาทพ์ ุตของวงจรคอมพาเรเตอร์ สญั ญาณ เอาตพ์ ตุ รูปส่ีเหลี่ยมจะมีคา่ ความกวา้ ง(Pulse Width) ของสญั ญาณแตกต่างกนั ออกไป ท้งั น้ีข้ึนอยู่ กบั ค่าความแรงของสัญญาณเสียงกบั ค่าของสัญญาณรูปสามเหล่ียม เมื่อไดส้ ัญญาณเอาตพ์ ตุ รูป สี่เหล่ียมแลว้ จงึ ส่งเขา้ สู่ภาคขยายสัญญาณที่เป็ นวงจรแบบสวิตซ์ช่ิง(Switching Controller)เพ่อื ปรับ รูปร่างและความแรงของสัญญาณรูปสี่เหลี่ยม ใหม้ ีความแรงสูงข้ึน แลว้ จึงส่งเขา้ สู่วงจรกรอง ความถี่ต่า(Low-pass filter) วงจรกรองความถ่ีต่าจะทาหนา้ ที่ในการแยกสญั ญาณความถี่ต่าออกมา จากสญั ญาณรวม จึงไดส้ ญั ญาณทางเอาทพ์ ุตออกมาเป็ นสญั ญาณความถ่ีต่า หรือสัญญาณเสียง ตามสญั ญาณเดิมทางอินพตุ แลว้ จึงป้ อนเขา้ สู่ลาโพง ดงั แสดงตวั อยา่ งวงจรขยายเสียงในคลาส ดี ตามรูปที่ 11.14 รูปที่ 11.14 แสดงวงจรขยายเสียงคลาส ดี

121 11.5 การคปั ปลงิ้ (Coupling) การคปั ปล้ิง(Coupling) หมายถึงการเช่ือมตอ่ สญั ญาณจากวงจรภาคหน่ึงไปสู่วงจรอีกภาค หน่ึง หรือจากทรานซิสเตอร์ตวั หน่ึงไปยงั อีกตวั หน่ึง และรวมท้งั วงจรที่มีทรานซิสเตอร์หลายตวั วงจรที่มีหลายภาคการทางาน ก็มีความจาเป็นทตี่ อ้ งอาศยั การคปั ปลิ้ง ท้งั น้ีในการคปั ปล้ิงตอ้ ง คานึงถึงในเรื่องของ การตอบสนองความถ่ี(Frequency Respone) และการแมทช่ิงอิมพแี ดนซ์ (Matching Impedance)ทีด่ ีดว้ ย การคปั ปล้ิง สามารถจดั วงจรในแบบต่างไดด้ งั น้ี 1. อาร์ซี คปั ปลิ้ง(RC Coupling) 2. ทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปล้ิง (Transformer Coupling) 3. อิมพแี ดนซ์ คปั ปลิ้ง (Impedance Coupling) 4. ไดเร็ค คปั ปล้ิง(Direct Coupling) 11.5.1 อาร์ซี คปั ปลงิ้ (RC Coupling) การคปั ปลิ้งโดยใชต้ วั ตา้ นทาน และคาปาซิเตอร์ หรืออาร์ซี ในการเช่ือมต่อวงจร ซ่ึงจะพบมากในวงจรอิเลก็ ทรอนิกสท์ วั่ ๆไป ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.15 รูปท่ี 11.15 อาร์ซี คปั ปล้ิง จากรูปท่ี 11.15 แสดงวงจรอาร์ซี คปั ปลิ้ง ทป่ี ระกอบดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ต่อเป็ นวงจรขยายสญั ญาณแบบสองภาค สญั ญาณทางอนิ พุตป้ อนผา่ นคาปาซิเตอร์ C1 เขา้ สู่ ทรานซิสเตอร์Q1 และขยายสญั ญาณผา่ นคาปาซิเตอร์ C3 ซ่ึงทาหนา้ ท่ีเป็ นคาปาซิเตอร์คปั ปลิ้งในการ เชื่อมต่อสญั ญาณเขา้ ไปสู่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q2 เมื่อทรานซิสเตอร์ Q2 ขยายสญั ญาณแลว้ จะส่งสญั ญาณผา่ นคาปาซิเตอร์ C5 เป็นสญั ญาณเอาตพ์ ตุ ออกไป ความสาคญั อีกประการหน่ึงของ คาปาซิเตอร์ C3 นอกจากจะทาหนา้ ทีใ่ นการคปั ปลิ้งแลว้ ยงั ทาหนา้ ทีเ่ ป็ นตวั ก้นั แรงดนั ไฟไบแอส

122 ของทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ไม่ใหไ้ หลไปปะปนกนั อกี ดว้ ย ส่วนตวั ตา้ นทาน R3 และ R5 ที่ต่อ ร่วมกบั คาปาซิเตอร์ C3 จะทาหนา้ ท่ีจ่ายไบแอสใหก้ บั ทรานซิสเตอร์ Q1 กบั Q2 ดงั น้นั R3 กบั R5 และ C3 จึงทาหนา้ ท่เี ป็ นอาร์ซี คปั ปล้ิง การเช่ือมต่อวงจรแบบอาร์ซี คปั ปล้ิงน้ีตอ้ งเลือกใชค้ าปาซิเตอร์คปั ปลิ้งทม่ี ีค่ามาก พอเพยี งทจ่ี ะใหส้ ญั ญาณความถี่ต่าผา่ นไปได้ มิฉะน้นั วงจรจะใหผ้ ลการตอบสนองความถ่ีต่าไดไ้ ม่ ดี จึงเป็นขอ้ เสียของวงจรทใี่ ชอ้ าร์ซี คปั ปล้ิง 11.5.2 ทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปลงิ้ (Transformer Coupling) การคปั ปลิ้งโดยใชท้ รานสฟอร์เมอร์ หรือหมอ้ แปลงในการเช่ือมต่อวงจร โดยอาศยั การเหน่ียวนา(Induce) ของตวั ทรานสฟอร์เมอร์ ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.16 รูปท่ี 11.16วงจรทรานสฟอร์เมอร์คปั ปลิ้ง จากรูปที่ 11.16 แสดงวงจรทรานสฟอร์เมอร์คปั ปล้ิง ทปี่ ระกอบดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ต่อเป็ นวงจรขยายแบบสองภาค สญั ญาณทางอินพตุ ป้ อนผา่ นคาปาซิเตอร์ C1 เขา้ สู่ ทรานซิสเตอร์ Q1 และขยายสญั ญาณผา่ นทรานสฟอร์เมอร์ T1ซ่ึงทาหนา้ ท่เี ป็ นทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปล้ิง เช่ือมตอ่ สญั ญาณเขา้ ไปสู่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q2 และ Q2 จะทาการขยายสญั ญาณ ส่งออกทางคาปาซิเตอร์ C5 เป็นสญั ญาณเอาทตพ์ ตุ การจดั วงจรทรานสฟอร์เมอร์ T1 นอกจากจะทาหนา้ ท่เี ป็ นตวั คปั ปล้ิงแลว้ ยงั ทา หนา้ ท่แี ยกแรงดนั ไฟไบแอสของทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ออกจากกนั อกี ดว้ ย และใชต้ วั ตา้ นทาน R5 กบั R6 เป็ นตวั จดั ไบแอสใหก้ บั ทรานซิสเตอร์ Q2 ดว้ ย

123 11.5.3 อมิ พแี ดนซ์ คปั ปลงิ้ (Impedance Coupling) อิมพแี ดนซค์ ปั ปล้ิง(Impedance Coupling) เป็ นการเชื่อมต่อวงจรโดยใชอ้ ุปกรณ์ ที่ เป็นขดลวดโชค้ (Choke Coil) เขา้ มาต่อร่วมกบั คาปาซิเตอร์ ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.17 รูปที่ 11.17 วงจรอิมพแี ดนซค์ ปั ปลิ้ง จากรูปที่11.17แสดงวงจรอิมพแี ดนซ์ คปั ปล้ิง (Impedance Coupling) ท่ี ประกอบดว้ ย ทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ต่อเป็ นวงจรขยายสญั ญาณแบบสองภาค สญั ญาณทาง อินพตุ ป้ อนผา่ นคาปาซิเตอร์ CI เขา้ สู่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q1 และขยายสญั ญาณผา่ นคาปาซิ เตอร์ C1 ซ่ึงทาหนา้ ท่ีเป็ นคาปาซิเตอร์คปั ปล้ิง ร่วมกบั ขดลวดโชค้ L1 และตวั ตา้ นทาน R4 รวมกนั เป็นวงจรแบบอิมพแี ดนซ์คปั ปลิ้ง สญั ญาณผา่ นเขา้ สู่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q2 แลว้ ขยาย สญั ญาณผา่ นคาปาซิเตอร์ CO เป็นสญั ญาณออกทางเอาตพ์ ตุ 11.5.4 ไดเร็ค คปั ปลงิ้ (Direct Coupling) การคปั ปล้ิงโดยตรงที่ไม่ตอ้ งใชอ้ ุปกรณ์อ่ืนใดมาเป็ นตวั เชื่อมต่อสญั ญาณ ซ่ึงเป็ น ขอ้ ดีของวงจร เน่ืองจากวงจรจะไม่มีผลเสียต่อการตอบสนองความถ่ี และไมม่ ีผลต่อคา่ อิมพแี ดนซ์ในวงจร จึงทาใหก้ ารตอบสนองความถี่ในวงจรดี อีกท้งั ยงั สามารถใหอ้ ตั ราการขยาย แรงดนั มากกวา่ 20 เท่าโดยไม่ตอ้ งใชต้ วั เก็บประจคุ ร่อมตวั ตา้ นทาน RE ท่ที าใหม้ ีผลเสียในเรื่องของ อิมพแี ดนซข์ องวงจร ดงั แสดงวงจรตามรูปท่ี 11.18

124 รูปที่ 11.18 ไดเร็ค คปั ปล้ิง จากรูปที่ 11.18 แสดงวงจรไดเร็ค คปั ปล้ิง ที่ประกอบดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 สญั ญาญทางอินพตุ ผา่ นคาปาซิเตอร์ C1 เขา้ ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q1 และขยายสญั ญาณ ออกทางขาคอลเลคเตอร์ของ Q1 ส่งตอ่ โดยตรงเขา้ กบั ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q2 และได้ สญั ญาณออกผา่ นคาปาซิเตอร์ C5 ซ่ึงเป็นสญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ 11.6 วงจรขยายแบบคาสเคด(Case Cade Amplifier) วงจรขยายแบบคาสเคด(Case Cade Amplifier) หมายถึงการนาเอาวงจรขยายมาตอ่ ร่วมกนั หลายภาค เพอ่ื ใหม้ ีการขยายสญั ญาณไดม้ ีความแรงของสญั ญาณมากข้ึน การตอ่ วงจรขยายแบบคาสเคด สามารถทาได้ 3 แบบคอื 1. วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเช่ือมต่อระหวา่ งภาคแบบ อาร์-ซี คปั ปลิ้ง (R-C Coupling) 2. วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเช่ือมตอ่ ระหวา่ งภาคแบบ ทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปลิ้ง (Transformer Copling) 3. วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเช่ือมตอ่ ระหวา่ งภาคแบบ ไดเร็ค คปั ปล้ิง(Direc Coupling)

125 11.6.1 วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเช่ือมต่อระหว่างภาคแบบ อาร์-ซี คปั ปลงิ้ (R-C Coupling) วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเช่ือมตอ่ ระหวา่ งภาคแบบ อาร์-ซี คปั ปลิ้ง เป็นวธิ ีการ เชื่อมต่อวงจรจากภาคหน่ึงไปยงั อีกภาคหน่ึงโดยใชอ้ ุปกรณ์ อาร์-ซี(R-C) ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.19 รูปที่ 11.19 วงจรขยายแบบคาสเคดแบบ อาร์-ซี คปั ปล้ิง จากรูปท่ี 11.19 เป็นวงจรคอมมอนอีมิตเตอร์ทเี่ ช่ือมต่อกนั 2 ภาค(Stage) วงจรขยายภาค แรกถูกขยายสญั ญาณดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 และเช่ือมตอ่ วงจรจากภาคที่1 จาก Q1 ผา่ นทางคาปาซิ เตอร์ C3 เพอ่ื ส่งสญั ญาณไปยงั ภาคที่ 2ไปสู่ทรานซิสเตอร์ Q2 โดยที่ Q2 จะทาการขยายสญั ญาณแลว้ ส่งออกผา่ นทางคาปาซิเตอร์ C4 เป็นสญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ 11.6.2 วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเชื่อมต่อระหว่างภาคแบบ ทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปลงิ้ (Transformer Copling) วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเช่ือมตอ่ ระหวา่ งภาคแบบ ทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปล้ิง (Transformer Copling) เป็ นวธิ ีการเชื่อมต่อวงจรจากภาคหน่ึงไปยงั อีกภาคหน่ึงโดยใชอ้ ุปกรณ์ หมอ้ แปลง (Transformer) ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.20

126 รูปท่ี 11.20 วงจรขยายแบบคาสเคดแบบทรานสฟอร์เมอร์ คปั ปลิ้ง จากรูปที่ 11.20 เป็นวงจรคอมมอนอีมิตเตอร์ทเี่ ชื่อมตอ่ กนั 2 ภาค (Stage) วงจรขยายภาคแรกถูกขยายสญั ญาณดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 และเช่ือมตอ่ วงจรจากภาคท่ี 1 จาก Q1 ผา่ นทางทรานสฟอร์เมอร์ T1 จากขดลวดทางเขา้ แลว้ เกิดการเหนี่ยวนาขา้ มไปยงั ขดลวดตรงขา้ ม เพอื่ ส่งสญั ญาณไปยงั ภาคที่ 2 ไปสู่ทรานซิสเตอร์ Q2 และ Q3 โดยท่ี Q2 กบั Q3 จะทาการขยาย สญั ญาณแลว้ ส่งออกผา่ นทางทรานสฟอร์เมอร์T2 เป็นสญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ 11.6.3 วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเชื่อมต่อระหว่างภาคแบบ ไดเร็ค คปั ปลงิ้ (Direc Coupling) วงจรขยายแบบคาสเคด โดยเชื่อมต่อระหวา่ งภาคแบบ ไดเร็ค คปั ปล้ิง (Direc Coupling) เป็ นวธิ ีการเชื่อมต่อวงจรจากภาคหน่ึงไปยงั อีกภาคหน่ึงโดยตรง ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.21 รูปท่ี 11.21 วงจรขยายแบบคาสเคดแบบไดเร็คคปั ปล้ิง

127 จากรูปท่ี 11.21 เป็นวงจรคอมมอนอีมิตเตอร์ท่ีเช่ือมตอ่ กนั 2 ภาค (Stage) วงจรขยายภาคแรกถูกขยายสญั ญาณดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 และเช่ือมตอ่ วงจรจากภาคท่ี 1 จาก Q1 ออกทางขาคอลเลคเตอร์เขา้ ขาเบสของทรานซิสเตอร์ Q2 โดยตรง โดยที่ Q2 ทาหนา้ ทีเ่ ป็น วงจรขยายภาคที่ 2 และจะทาการขยายสญั ญาณแลว้ ส่งออกผา่ นทางคาปาซิเตอร์ C6 เป็นสญั ญาณ ทางเอาตพ์ ตุ 11.7 วงจรขยายแบบดาริงตัน(Darlington Amplifier) การใชท้ รานซิสเตอร์จานวน 2 ตวั โดยการนาขาคอลเลคเตอร์(C) แต่ละตวั ต่อเขา้ ดว้ ยกนั และใชข้ าอีมิตเตอร์ (E) ของทรานซิสเตอร์ตวั แรกต่อไปเขา้ ทข่ี าเบส (B) ของทรานซิสเตอร์ตวั หลงั ส่งผลใหก้ ารทางานทางเอาตพ์ ตุ อยทู่ ท่ี รานซิสเตอร์ตวั หลงั ส่วนสญั ญาณทางอินพตุ จะถูกส่งเขา้ ทางขาเบส (B) ของทรานซิสเตอร์ตวั แรก เรียกการตอ่ ทรานซิสเตอร์ในลกั ษณะน้ีวา่ การตอ่ ทรานซิสเตอร์แบบดาริงตนั (Darlington) ดงั แสดงตามรูปท่ี 11.22 รูปท่ี 11.22 ทรานซิสเตอร์แบบดาริงตนั จากรูปท่ี 11.22 การทางานของทรานซิสเตอร์แบบดาริงตนั กระแสของทรานซิสเตอร์Q1 จะส่งเป็นกระแสเบสของทรานซิสเตอร์ Q2 จึงทาใหม้ ีอตั ราการขยายสูง หรือเท่ากบั อตั ราการขยาย กระแสของ Q1 กบั อตั ราการขยายกระแสของ Q2 เขา้ ดว้ ยกนั จึงทาใหม้ ีอตั ราการขยายของ กระแสสูงมาก ส่วนค่าอินพตุ อิมพแี ดนซ์จะมีคา่ สูง และคา่ เอาตพ์ ตุ อิมพแี ดนซจ์ ะมีคา่ ต่า

128 จากความสามารถในการใหอ้ ตั ราขยายของกระแสสูง ของวงจรทรานซิสเตอร์แบบดาริงตนั จึงถูกนามาใชใ้ นการเพมิ่ กาลงั การขยายของวงจรขยายสญั ญาณเสียง ท่ีถูกจดั วงจรทรานซิสเตอร์ดา ริงตนั แบบคอมพลีเมนทารี่ ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.23 รูปท่ี 11.23 วงจรขยายสญั ญาณเสียงแบบดาริงตนั จากรูปท่ี 11.23 แสดงวงจรขยายสญั ญาณเสียงแบบดาริงตนั ท่ปี ระกอบดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q2 กบั Q3 ต่อแบบดาริงตนั ชนิด NPN และทรานซิสเตอร์ Q4 กบั Q5 ต่อแบบดาริงตนั ชนิด PNP โดยทรานซิสเตอร์ท้งั สองชุด (Q2 , Q3) และ(Q4 , Q5) จดั เป็นทรานซิสเตอร์เอาตพ์ ตุ คูแ่ มทชแ์ พร์ (Match Pair) ทีป่ ระกอบกนั เป็นวงจรขยายสญั ญาณเสียงแบบดาริงตนั คอมพลีเมนทาร่ี ที่ใหก้ าลงั การขยายสูง ส่วนในวงจรทางดา้ นอินพตุ ท่ีประกอบดว้ ยไดโอดจานวน 4 ตวั ทาหนา้ ทีก่ าหนด ไบแอสใหก้ บั ทรานซิสเตอร์คูแ่ มทชแ์ พร์ และตอ่ ร่วมกบั ตวั ตา้ นทาน R1 เพอ่ื ทาหนา้ ท่ีกาหนด ไบแอสและชดเชยอุณหภูมิใหก้ บั ทรานซิสเตอร์คู่แมทชแ์ พร์ของวงจรใหม้ ีความเหมาะสม ส่วนตวั ตา้ นทาน R2 และ R3 ทาหนา้ ทีจ่ ดั ไบแอสใหก้ บั ทรานซิสเตอร์ Q1โดยท่ีทรานซิสเตอร์ Q1 จะทา หนา้ ทีข่ ยายสญั ญาณทางดา้ นอินพตุ ที่เขา้ มาทางคาปาซิเตอร์ C1

129 11.8 วงจรคอมพลเี มนทาร่ี(Complementary) วงจรคอมพลีเมนทาร่ี เป็นการจดั วงจรขยายภาคเอาตพ์ ตุ ท่ีใชท้ รานซิสเตอร์แบบคู่แมทช์- แพร์(Match Pair)ทป่ี ระกอบดว้ ยทานซิสเตอร์ ชนิด NPN คูก่ บั ทรานซิสเตอร์ ชนิด PNP โดยท่ี ทรานซิสเตอร์ท้งั สองชนิดน้ี มีความสามารถในการทางานไดเ้ หมือนกนั ทุกประการ ดงั แสดงตาม รูปท่ี 11.24 รูปที่ 11.24 วงจรขยายคอมพลีเมนทารี่ จากวงจรรูปที่ 11.24 เป็นวงจรขยายสญั ญาณแบบคอมพลีเมนทารี่ ทใ่ี ชท้ รานซิสเตอร์ แบบคูแ่ มทชแ์ พร์ ท่ีประกอบดว้ ยทรานซิสเตอร์ Q1 ชนิด NPN และ Q2 ชนิด PNP การทางานเม่ือ ป้ อนสญั ญาณในคร่ึงไซเกิลบวกทางอินพตุ ผา่ นคาปาซิเตอร์ C1 เขา้ สู่วงจร จะมีผลทาให้ ทรานซิสเตอร์ Q1 ซ่ึงเป็นชนิด NPN ไดร้ บั ฟอร์เวริ ์ดไบแอส ทาให้ Q1 ทางาน ไดส้ ญั ญาณในเฟส บวกผา่ นคาปาซิเตอร์C2 เป็นสญั ญาณเอาตพ์ ตุ ทลี่ าโพง ส่วนทรานซิสเตอร์ Q2 จะไดร้ ับรีเวริ ์สไบ- แอสจงึ อยใู่ นสภาวะคตั ออฟทาให้ Q2 ไม่ทางาน และเม่ือสญั ญาณอินพตุ ในคร่ึงไซเกิลลบ ผา่ นคา- ปาซิเตอร์ C1 เขา้ สู่วงจร จะมีผลทาใหท้ รานซิสเตอร์ Q2 ซ่ึงเป็นชนิด PNP ไดร้ บั ฟอร์เวริ ์ดไบแอส ทาให้ Q2 ทางาน ไดส้ ญั ญาณในเฟสลบผา่ นคาปาซิเตอร์ C2 เป็ นสญั ญาณเอาตพ์ ตุ ที่ลาโพง ส่วนทรานซิสเตอร์ Q1 จะไดร้ ับรีเวริ ์สไบแอสจงึ อยใู่ นสภาวะคตั ออฟ ทาให้ Q1 ไม่ทางาน ดงั แสดงวงจรตวั อยา่ งตามรูปท่ี 11.25

130 รูปที่ 11.25 วจรขยายแบบคอมพลีเมนทาร่ี 11.9 การใช้งานอปุ กรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ในวงจรขยายสัญญาณ ในการขยายสญั ญาณนอกจากจะใชไ้ บโพลาร์ทรานซิสเตอร์แลว้ วงจรขยายสญั ญาณ สามารถนาเอาอุปกรณอ์ ิเลก็ ทรอนิกสอ์ ื่นๆ เช่น เฟต (FET) มอสเฟท (MOSFET) ลิเนียร์ไอซี(Linear IC) ไอซีออปแอมป์ (IC op-amp) มาใชใ้ นการขยายสญั ญาณไดเ้ ช่นกนั 11.9.1 วงจรขยายสัญญาณโดยใช้เฟต(FET) การนาเอาฟิลดเ์ อฟเฟคทรานซิสเตอร์(Field Effect Transistor) หรือเฟต (FET) มา ใชใ้ นวงจรขยายสญั ญาณ โดยคุณสมบตั ิที่สาคญั คอื เฟตมีอินพทุ อิมพแี ดนซส์ ูงกวา่ ไบโพลาร์ ทรานซิสเตอร์ การจดั วงจรขยายสญั ญาณโดยใชเ้ ฟต ดงั แสดงวงจรตามรูปท่ี 11.26 รูปที่ 11.26 วงจรขยายใชเ้ ฟต

131 จากรูปท่ี 11.26 เม่ือป้ อนสญั ญาณอนิ พตุ ในคร่ึงไซเกิลบวกผา่ นคาปาซิเตอร์ C1 เขา้ ทางขาเกท (G) ของเฟต จะทาใหค้ า่ แรงดนั ไฟ VGS มีค่าสูงข้นึ จงึ ทาใหเ้ ฟตนากระแสมากข้ึน เป็ น ผลทาใหค้ า่ แรงดนั ไฟ VDS ลดต่าลง ไดส้ ญั ญาณออกทางเอาตพ์ ตุ ท่มี ีเฟสต่างจากสญั ญาณทาง อินพตุ 180 องศา เมื่อป้ อนสญั ญาณในคร่ึงไซลบผา่ นคาปาซิเตอร์ C1 เขา้ ทางขาเกต (G) ของเฟต มีผลทาใหค้ า่ แรงดนั ไฟ VGS มีคา่ ลดต่าลง ส่งผลใหเ้ ฟตนากระแสนอ้ ยลง และมีค่าแรงดนั ไฟ VDS สูงข้ึน ไดส้ ญั ญาณออกทางเอาตพ์ ตุ มีเฟสต่างจากอินพทุ 180 องศา 11.9.2 วงจรขยายสัญญาณโดยใช้มอสเฟต(MOSFET) วงจรขยายสญั ญาณเสียงอีกแบบหน่ึง ท่นี าเอาอุปกรณ์มอสเฟตมาใชใ้ นภาคขยาย ทางเอาตพ์ ตุ ของวงจร โดยทางานร่วมกบั ไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์ ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.27 รูปท่ี 11.27 วงจรขยายมอสเฟต จากรูปที่ 11.27 วงจรขยายสญั ญาณเสียงทใ่ี ชม้ อสเฟตทาหนา้ ท่ีขยายกาลงั ทางาน ร่วมกบั ไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์ การทางานสัญญาณทางอินพุตถูกป้ อนผ่านคาปาซิเตอร์ C2 โดย ใช้ ทรานซิสเตอร์ Q1 กบั Q2 ท่ีต่อกันแบบดาริงตนั (Darlington) ทาหน้าท่ีเป็ นปรีแอมป์ ขยาย สญั ญาณเสียงทางอินพตุ ส่วนวงจรทางดา้ นเอาตพ์ ตุ ใชเ้ พาเวอร์มอสเฟต(Power MOSFET) Q3 กบั Q4 สญั ญาณถูกขยายเป็นเอาตพ์ ตุ ผา่ นทางคาปาซิเตอร์ C4 ออกไปยงั ลาโพง 11.9.3 วงจรขยายสัญญาณที่ใช้ลเิ นียร์ไอซี(Linear IC) ในวงจรขยายสญั ญาณเสียงทใ่ี ชไ้ อซีสาเร็จรูปท่ีเป็นประเภทลิเนียร์ไอซี จะมี ความสามารถในการขยายสญั ญาณเสียงไดต้ ้งั แตก่ าลงั วตั ตต์ ่าไปจนถึงกาลงั วตั ตส์ ูง โดยการนา

132 ไอซีสาเร็จรูปมาตอ่ ร่วมกบั อุปกรณ์ภายนอกเพม่ิ เติมเพยี งเล็กนอ้ ยเท่าน้นั จงึ ทาให้จดั สรา้ งวงจร ไดง้ า่ ย และไม่ยงุ่ ยากในการสรา้ ง วงจรจงึ มีขนาดเล็ก ตลอดจนไอซีขยายสญั ญาณเสียงสาเร็จรูป น้ีมีใหเ้ ลือกใชห้ ลากหลายเบอร์ เป็นจานวนมาก การนาลิเนียร์ไอซีไปใชใ้ นงานขยาย สญั ญาณเสียงจะถูกนาไปใชก้ บั วงจรทวั่ ๆไป เช่น เครื่องตดิ ตอ่ ภายใน(Intercoms) ภาคขยาย สญั ญาณเสียงของวทิ ยเุ อเอ็ม-เอฟเอม็ (AM-FM Radio) ภาคขยายเสียงของโทรทศั น์ เป็นตน้ ดงั แสดงวงจรขยายเสียงตามรูปท่ี 11.28 รูปท่ี 11.28 วงจรขยายเสียงLM380 จากรูปท่ี 11.28 แสดงวงจรขยายสัญญาณเสียงให้กาลังขยายเท่ากับ 2.5 วตั ต์ (Watt)แบบโอทแี อล (OTL) ท่ใี ชล้ ิเนียร์ไอซี เบอร์LM380 ซ่ึงเป็นไอซีขนาด 14 ขา ไอซีสาเร็จรูปที่ใชส้ าหรับในการขยายสัญญาณเสียงมีหลากหลายเบอร์ และมี กาลงั ขยายต้งั แตว่ ตั ตต์ ่าไปถึงวตั ตท์ ี่สูงมาก ดงั ตวั อยา่ งวงจรตามรูปท่ี 11.29 รูปท่ี 11.29 วงจรขยายเสียงไอซี TDA2030

133 จากรูป 16.29 แสดงวงจรขยายสัญญาณเสียงท่ีใช้ไอซีเบอร์ TDA2030 ท่ีมี กาลงั ขยายสญั ญาณ 14 วตั ต์ 11.9.4 วงจรขยายสัญญาณเสียงใช้ไอซีออปแอมป์ (Op-amp) ไอซีออปแอมป์ (Op-amp)เป็นไอซีที่สามารถนามาจดั วงจรไดห้ ลากหลายรูปแบบ และสามารถจดั เป็นวงจรขยายสญั ญาณเสียงได้ โดยใชอ้ ุปกรณ์ภายนอกตอ่ ร่วมอีกจานวนไม่มาก ไอซีออปแอมป์ ทน่ี ามาจดั เป็นวงจรขยายสญั ญาณเสียงมีหลากหลายเบอร์ใหเ้ ลือกใช้ เช่นไอซีออป- แอมป์ เบอร์ LM741 ซ่ึงเป็นไอซีออปแอมป์ ตวั หน่ึงทมี่ ีความนิยมนามาใชใ้ นการขยายสญั ญาณเสียง ขนาดเล็ก หรือปรีแอมป์ ปลิไฟร์ ดงั แสดงวงจรตามรูปที่ 11.30 รูปที่ 11.30 วงจรขยายสญั ญาณเสียงไอซีLM741 จากรูปท่ี11.30 แสดงวงจรขยายสญั ญาณเสียงโดยใชไ้ อซี LM741 ที่ใชแ้ รงดนั ไฟเล้ียงวงจรเท่ากบั 12 โวลตป์ ้ อนเขา้ ที่ขา 7 ของไอซี และใชข้ า 4 เป็นขากราวนด์ สญั ญาณอินพตุ ป้ อนผา่ นเขา้ ทางคาปาซิเตอร์ C1ซ่ึงทาหนา้ ทเ่ี ป็ น ตวั คปั ปลิ้งสญั ญาณผา่ นตวั ตา้ นทาน R1 เขา้ ที่ขา 3 ของไอซี LM741 การขยายสญั ญาณ จะไดส้ ญั ญาณทางเอาทตพ์ ตุ ออกทีข่ า 6 ของไอซี โดยใช้ ตวั ตา้ นทานแบบปรบั ค่าได้ VR1 เพอ่ื ปรับความแรงของสญั ญาณทางเอาตพ์ ตุ ผา่ นทางคาปาซิเตอร์ C3 ทที่ าหนา้ ทเี่ ป็นตวั คปั ปล้ิงสญั ญาณออกทางเอาตพ์ ตุ