หน่วยที่ 10

หน่วยท่ี 10 เครื่องส่งวทิ ยุระบบ FM (FREQUENCY MODULATION TRANSMITTER)สาระการเรียนรู้ 10.1 การกาเนิดสัญญาณ FM พ้นื ฐาน 10.2 ไซดแ์ บนดว์ ทิ ยุ FM (FM Sideband) 10.3 หลกั การเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM 10.4 วงจรเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยตรง (Direct FM) 10.5 วงจรเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยออ้ ม (Indirect FM)ผลการเรียนรู้ทค่ี าดหวงัจุดประสงค์ปลายทาง มีความรู้ความเขา้ ใจเกี่ยวกบั คุณสมบตั ิและลกั ษณะการทางานของวงจรเคร่ืองส่งวทิ ยุแบบ FMจุดประสงค์นาทาง 1. อธิบายการกาเนิดสญั ญาณ FM พ้ืนฐานได้ 2. บอกการเกิดไซดแ์ บนดว์ ทิ ยุ FM (FM Sideband) ได้ 3. อธิบายหลกั การเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM ได้ 4. อธิบายหลกั การวงจรเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยตรง (Direct FM) ได้ 5. อธิบายหลกั การวงจรเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยออ้ ม (Indirect FM) ได้

- 196 -บทนา ในระบบ FM สัญญาณความถี่เสียงหรือสัญญาณที่นามามอดูเลตจะไปทาให้ความถ่ีคล่ืนพาห์ท่ีตอ้ งการส่งเปลี่ยนแปลงไปจากค่าท่ีสูงกวา่ และต่ากวา่ ความถี่ก่ึงกลาง ซ่ึงบางคร้ังเรียกวา่“ความถี่คล่ืนพาห์” ซ่ึงอตั ราท่ีคล่ืน FM เปล่ียนแปลงไปน้นั จะข้ึนอยกู่ บั ความถี่ของสัญญาณ เสียงหรือสัญญาณท่ีนามามอดูเลต10.1 การกาเนิดสัญญาณ FM พนื้ ฐาน การกาเนิดสัญญาณ F M อยา่ งง่ายจะประกอบดว้ ยวงจรแทงก์ L C ตอ่ ร่วมอยกู่ บั วงจรออสซิลเลเตอร์ เพื่อผลิตสัญญาณคล่ืนรูปไซน์ ดงั รูปท่ี 10.1 เม่ือพดู ใส่เขา้ ไปที่คาปาซิเตอร์ไมโครโฟน ค่าความจุจะเปลี่ยนแปลงมาก-นอ้ ย ตามความแรงของสัญญาณเสียง (พดู เบาคา่แอมพลิจดู จะต่า พดู ดงั ค่าแอมพลิจดู จะสูง) จากคา่ ก่ึงกลาง จึงมีผลทาใหค้ วามถ่ีของออสซิลเลเตอร์เปลี่ยนแปลงไปท้งั ต่ากวา่ และสูงกวา่ ความถี่ปกติ จึงเกิดเป็นสญั ญาณ FM ตามที่ตอ้ งการ ดูจากสมการที่ 10.1FC  1 CFC  2 1 …………………………....................................(10.1) LC Capacitor FM microphone OscillatorSoundwave รูปที่ 10.1 วงจรออสซิลเลเตอร์พ้นื ฐานที่มา: นท.วิโรจน์ แกว้ จนั ทร์.2544 หนา้ 143

- 197 - การเปลี่ยนคา่ ความจุจะมีผลต่อการเปล่ียนแปลงความถี่ของสญั ญาณ F M ดงั แสดงในรูปที่ 10.2 C CC Medium value Decreased in value Increased in valueAmplitude remainsconstantRest frequency Frequency increased Frequency decreasd (X) (Y) (Z)รูปท่ี 10.2 การเปลี่ยนแปลงความถ่ีเอาทพ์ ตุท่ีมา: นท.วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์.2544 หนา้ 143 จากรู ปท่ี 10.2 เม่ือปรับ C ไว้ที่ค่าขนาดกลางจะทาให้ได้รู ปคล่ืนเอาท์พุต ของออสซิลเลเตอร์มีความถี่คงที่ค่าหน่ึง เรียกวา่ “ความถ่ีก่ึงกลาง” (Center Frequency) มีค่าแอมพลิจูดคงท่ี (ดงั คลื่นรูป X) เมื่อปรับ C ใหค้ ่าลดลง ความถี่ออสซิลเลเตอร์ก็จะเพิ่มข้ึน (ดงั คลื่นรูป Y) และเม่ือปรับ C ให้มีค่าเพ่ิมข้ึน ความถ่ีของออสซิลเลเตอร์ก็จะลดลง (ดังคล่ืนรูป Z) ถ้ามีการเปล่ียนแปลงค่า C มากข้ึนเท่าใด ก็จะยิ่งทาให้ความถี่ออสซิลเลเตอร์มีการเปลี่ยนแปลงมากข้ึนเท่าน้นั แต่คา่ แอมพลิจดู จะคงที่

- 198 - Audio Signal Carrier FM Signal Time รูปที่ 10.3 การกาเนิดสญั ญาณรูปคล่ืน FM รูปที่ 10.3 แสดงใหเ้ ห็นถึงความสัมพนั ธ์ระหวา่ ง สญั ญาณความถี่เสียง (หรือสัญญาณท่ีนามา มอดูเลต) กบั คลื่นพาห์และผลของคลื่น FM ท่ีเกิดข้ึนจากการมอดูเลชนั่ ระหวา่ งคล่ืนพาห์กบัสัญญาณความถ่ีเสียง10.2 ไซด์แบนด์วทิ ยุ FM (FM Sideband) ระบบ AM กบั ระบบ FM มีความแตกต่างของไซดแ์ บนดท์ ้งั สองระบบ พิจารณาไดอ้ ยา่ งชดั เจนดงั น้ี ในระบบ AM ถา้ ผสมคล่ืนระหวา่ งสญั ญาณเสียงท่ีเป็นรูปคล่ืนไซน์ กบั คล่ืนพาห์จะเกิดความถ่ีไซดแ์ บนดเ์ พยี ง 1 คู่ คือ ความถ่ีไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง (USB) และความถี่ไซดแ์ บนดด์ า้ นต่า(LSB)เท่าน้นั ท่ีมีผลต่อการส่งออกอากาศ แต่ในระบบ FM ถา้ ผสมคลื่นสัญญาณเสียงท่ีเป็นรูปคล่ืนไซน์ กบั คลื่นพาหะ จะเกิดความถี่ไซดแ์ บนดจ์ านวนมากกวา่ 1 คู่ จานวนคู่และแบนดว์ ดิ ท์ ในระบบFM จะข้ึนอยกู่ บั ดรรชนีการผสมคลื่น ดรรชนีการผสมคล่ืนจะเป็นตวั กาหนดจานวนคู่ของไซดแ์ บนด์ มีปัจจยั 2 ประการ คือ 1. ขนาดความแรงของสญั ญาณเสียงท่ีผสมกบั คล่ืนพาหะ กล่าวคือ ถา้ สัญญาณเสียงมีความแรงมาก แบนด์วดิ ทข์ องคล่ืน FM กจ็ ะกวา้ ง และถา้ สญั ญาณเสียงมีความแรงนอ้ ยแบนดว์ ดิ ทข์ องคลื่น FM กจ็ ะแคบ

- 199 - 2. ความถี่ของสัญญาณเสียง ที่ผสมกบั คล่ืนพาหะ กล่าวคือ ถา้ สญั ญาณเสียงมีความถ่ีต่าแบนดว์ ดิ ทข์ องคล่ืน FM ก็จะกวา้ ง และถา้ สัญญาณเสียงมีความถ่ีสูงแบนดว์ ดิ ทข์ องคล่ืน FM กจ็ ะแคบ เพราะสัญญาณเสียงที่ความถ่ีสูง ระดบั ความแรงของความถ่ีฮาร์โมนิคจะต่าลง สามารถตดัฮาร์โมนิคสูง ๆ ออกได้ สเปคตรัมความถ่ีของวทิ ยุ FM แสดงไดด้ งั รูปที่ 10.4 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 fC +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 LSB USB รูปที่ 10.4 สเปคตรัมความถ่ีของวทิ ยุ FM ประกอบดว้ ยความถ่ีพาหะและไซดแ์ บนด์ ที่มา: พนั ธ์ศกั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ.์ 2540 หนา้ 41 จากรูปท่ี 10.4 เป็นยา่ นความถ่ีของการส่งกระจายเสียงระบบ FM ซ่ึงประกอบดว้ ยไซด์แบนด์จานวนมาก มีขนาดและความแรงแต่ละฮาร์โมนิคต่างกนั ไซด์แบนด์บางฮาร์โมนิค มีระดบั ความแรงมากกว่าความถี่คล่ืนพาหะ แต่ไซด์แบนด์ที่อยู่ห่างจากจุดศูนยก์ ลางความถ่ีมาก ๆความแรงของไซดแ์ บนดก์ ็จะลดลงจนเป็นศนู ย์ ค่าอีกค่าหน่ึงที่เป็นตวั กาหนดแบนดว์ ดิ ทข์ องความถ่ีวทิ ยุ FM วา่ จะมีความกวา้ งของไซดแ์ บนดเ์ ท่าไร คือ ดรรชนีการผสมคลื่น (Modulation Index) ซ่ึงสามารถหาไดด้ งั น้ี m  F/fกาหนดให้ m = ดรรชนีการผสมคลื่น F = อตั ราการเปล่ียนแปลงสูงสุดของความถี่ที่ถูกผสมแลว้ มีหน่วยเป็น Hz. F = ความถี่สูงสุดของสญั ญาณเสียงท่ีเขา้ มาผสมคล่ืน มีหน่วยเป็น Hz.

- 200 - ในการส่งวทิ ยุกระจายเสียง FM ตามกฎของ FCC (Federal Communication Commission)กาหนดใหค้ วามถ่ีคล่ืนพาหะมีอตั ราการเปล่ียนแปลงไดส้ ูงสุด =  75 kHz. และความถี่ของสัญญาณเสียงที่จะเขา้ มาผสมคลื่นมีค่าสูงสุดได้ = 15 kHz. ดรรชนีการผสมคล่ืนจะได้ m = F/f F = 75 kHz., f = 15 kHz. m = 75 kHz. /15 kHz. = 5 เม่ือไดด้ รรชนีการผสมคลื่น (m) แลว้ เราสามารถหาค่าแบนดว์ ดิ ทโ์ ดยประมาณไดจ้ ากสมการ BW = 2 (m+1)fกาหนดให้ BW = แบนดว์ ดิ ท์ มีหน่วยเป็น Hz. M = ดรรชนีการผสมคล่ืน f = ความถ่ีสูงสุดของสญั ญาณเสียงท่ีเขา้ มาผสมคลื่น มีหน่วยเป็น Hz.จากค่าความถี่ที่กาหนดไวต้ ามมาตรฐานของ FCC จะไดแ้ บนดว์ ดิ ท์ ดงั น้ีคือ BW= 2 (5+1) 15 kHz. = 180 kHz.มาตรฐานของ FCC กาหนดไซดแ์ บนดข์ องวทิ ยกุ ระจายเสียงยา่ น FM ไว้ =  75 kHz.รวม150 k H z . มีแบนดว์ ดิ ทส์ ถานีละ 200 k H z . เหลือเป็ นช่องวา่ งของความถี่ที่ไม่มีสัญญาณส่งอีก50 kHz. (200 kHz.-150 kHz. = 50 kHz) ซ่ึงจะเรียกวา่ การ์ดแบนด์ (Guard Band) มีคา่  25 kHz. มีสาหรับป้ องกนั การรบกวนและแทรกกนั ระหวา่ งสถานีขา้ งเคียงสถานีวทิ ยกุ ระจายเสียง FM หน่ึงสถานี มีความถ่ี 200 kHz. เป็นไซดแ์ บนดด์ า้ นต่า (LSB)75 kHz. ไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง (USB) 75 kHz. และเป็นการ์ดแบนดด์ า้ นต่าและดา้ นสูงดา้ นละ 25 kHz.ความถี่ท่ีใชใ้ นการส่งกระจายเสียงวทิ ยุ FM อยใู่ นช่วง 88 MHz.-108 MHz. ซ่ึงจะมีช่วงความถ่ีท่ีใช้ = 20 MHz. (108 MHz.-88 MHz. = 20 MHz) หรือเทา่ กบั 20,000 kHz.เม่ือนาแบนดว์ ิดท์ 1 สถานีมาหารจะทาใหไ้ ดจ้ านวนช่องของสถานีกระจายเสียงวทิ ยุ FMจานวน 100 สถานี  20,000KHz  100 200KHz

- 201 - ในการสื่อสารวทิ ยุ F M อ่ืน ๆ จะมีไซดแ์ บนดท์ ่ีแตกตา่ งกนั ไป เช่น F M ของเสียงในโทรทศั นม์ ีไซดแ์ บนด์  25 k H z . หรือในวทิ ยุ F M ตารวจ, หน่วยราชการ, วทิ ยุสมคั รเล่น มีไซดแ์ บนด์  5 kHz. หรือ  15 kHz. เทา่ น้นั-25 kHz. 200 kHz. +25 kHz. -25 kHz. 200 kHz. +25 kHz. -25 kHz.LSB 1 fC1 USB 1 LSB 2 fC2 USB 2 LSB 3 -75 kHz. +75 kHz. -75 kHz. +75 kHz.88 MHz. 88.075 MHz. 88.1 MHz. 88.175 MHz. 88.2 MHz.88.225 MHz. 88.3 MHz. 88.375 MHz.88.4 MHz. 88.425 MHz.(1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (3) รูปท่ี 10.5 แบนดว์ ดิ ทแ์ ต่ละสถานีของวทิ ยกุ ระจายเสียงยา่ น FM ท่ีมา: พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ 2540 หนา้ 43 จากรูปท่ี 10.5 แสดงมาตรฐานการส่งกระจายเสียงวทิ ยุ FM ของ FCC ซ่ึงข้ึนอยกู่ บั ความหนาแน่นของสถานีในแตล่ ะประเทศ สาหรับประเทศไทยสถานี FM แตล่ ะสถานีจะส่งคลื่นพาหะออกอากาศ มีช่วงห่างกนั ถึงสถานีละ 500 kHz. เช่น สถานี FM ที่ 1 ส่งดว้ ยคล่ืนพาหะ 89.5 MHz.สถานี FM ท่ี 2 ส่งดว้ ยคลื่นพาหะ 89 MHz. สถานี FM ที่ 3 ส่งดว้ ยคล่ืนพาหะ 89.5 MHz. สถานี FMท่ี 4 ส่งดว้ ยคล่ืนพาหะ 90 MHz. เป็นตน้ ทาใหม้ ีช่วงการ์ดแบนดม์ ากข้ึน การรบกวนจากสถานีขา้ ง เคียงนอ้ ยลง10.3 หลกั การเครื่องส่งวทิ ยุระบบ FM เป็นเพราะการสื่อสารวทิ ยใุ นระบบ AM มกั จะถูกรบกวนดว้ ยสัญญาณรบกวน (Noise) ท้งัท่ีเกิดจากธรรมชาติ (Natural statics noise) และจากที่มนุษยส์ ร้างข้ึน (Man-made noise) ซ่ึงมีผลตอ่การเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดของคลื่นพาหะ ดว้ ยเหตุน้ีจึงไดม้ ีการพยายามคน้ ควา้ และปรับปรุงใหก้ ารรับ-ส่งมีประสิทธิภาพมากข้ึน เพอื่ หลีกเล่ียงหรือป้ องกนั สญั ญาณรบกวนท่ีเกิดข้ึนในระบบAM ในปี ค.ศ.1934 (พ.ศ. 2477) พนั ตรี เอด็ วนิ เอช อาร์มสตรอง (Major Edwin H. Armstrong)ซ่ึงอยทู่ ี่มหาวทิ ยาลยั โคลมั เบีย สหรัฐอเมริกา ไดเ้ ร่ิมตน้ คิดคน้ การส่งวทิ ยรุ ะบบ F M ข้ึน ดว้ ย

- 202 -เหตุเพราะ อาร์มสตรอง มีความเชื่อวา่ สัญญาณรบกวนต่าง ๆ ท่ีเกิดข้ึนระหวา่ งเครื่องส่งและเคร่ืองรับวทิ ยนุ ้นั เป็ นการรบกวนทางแอมพลิจดู ของคล่ืนวทิ ยุ ถา้ มีการจดั ให้ระบบการผสมคล่ืนและระบบการรับเป็ นอิสระจากการเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดของคลื่นได้ การรบกวนดงั กล่าวก็จะไม่มีผลต่อการติดต่อส่ือสารและประสิทธิภาพของการถ่ายทอดข่าวสาร ก็จะสูงข้ึนกวา่ ระบบAM ท่ีมีอยใู่ นขณะน้นั ในระบบ FM มีวงจรจากดั แอมพลิจูด (Amplitude limiter หรือ Noise limiter) ทาหนา้ ที่กาจดั สญั ญาณรบกวนท่ีเกิดข้ึนท่ีเครื่องรับวทิ ยุ ดว้ ยเหตุน้ีจึงเกิดมีระบบ FM ซ่ึงมีประสิทธิภาพสูงกวา่ ระบบ AM สาหรับใชใ้ นการติดต่อส่ือสารทางวทิ ยอุ ีกระบบหน่ึง อาร์มสตรอง ไดเ้ ร่ิมเปิ ดกระจายเสียงวทิ ยรุ ะบบ FM ท่ีเมืองแอลไพน์ มลรัฐนิวเจอร์ซีสหรัฐอเมริกา เมื่อเดือน กรกฎาคม ค.ศ.1939 (พ.ศ.2482) จากขอ้ ดีของระบบ FM ที่มีการรบกวนต่า สามารถพาสัญญาณที่มีแถบคลื่นกวา้ ง ๆ ไปได้ระบบ FM จึงมีประโยชนม์ ากสาหรับการกระจายเสียงดา้ นบนั เทิง และยงั ไม่มีระบบการผสมคลื่นแบบใดท่ีใหค้ ุณภาพดีเท่าเทียมกนั ในราคาท่ีประหยดั กวา่ ระบบ FM แบนดแ์ คบ (Narrow Band FM) เพ่อื การสื่อสาร คือ ระบบ FM ท่ีผสมสัญญาณเกิดข้ึนจากการพฒั นาระบบ FM ในเวลาต่อมา ไดม้ ีการนาระบบ FM แบนดแ์ คบ ไปใชง้ านมากในยา่ นความถี่ VHF, UHF และ SHF ในการสื่อสารตา่ ง ๆ เช่น ทหาร ตารวจ รัฐวสิ าหกิจ องคก์ ารตา่ ง ๆ และวทิ ยสุ มคั รเล่น เป็ นตน้ เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM คอื หลกั การนาเอาสัญญาณจาก 2 แหล่งมารวมหรือผสมกนัเรียกวา่ การมอดูเลต สญั ญาณ 2 แหล่งจะประกอบดว้ ย ความถี่เสียง (AF) หรือสญั ญาณเสียง(Audio) และความถ่ีวทิ ยุ (RF) หรือ คล่ืนพาหะ (Carrier) การส่งวทิ ยรุ ะบบ FM มี 2 ระบบ คือ 1. เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM แบบธรรมดา 2. เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM สเตอริโอมลั ติเพล็กซ์10.4 วงจรเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยตรง (Direct FM) เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM แบบธรรมดา แบง่ ออกเป็น 2 แบบ คือ แบบ FM โดยตรง (DirectFM) และแบบ FM โดยออ้ ม (Indirect FM) แบบ F M โดยตรง ( D i r e c t F M ) มีหลกั การที่สาคญั คือจะตอ้ งใชส้ ่วนประกอบที่เป็นรีแอกแตนซ์ (Reactance) ไปควบคุมความถี่ของวงจรกาเนิดความถี่ (OSC) เพือ่ ใหค้ วามถ่ีน้นัเปล่ียนแปลงไปตามสญั ญาณของความถ่ีเสียงโดยตรง วงจรกาหนดความถ่ีจึงตอ้ งเป็ นแบบ L C

- 203 -ดงั รูป ที่ 10.6 ขยาย ผสมคลื่น กาเนิด บฟั เฟอร์ ทวคี ูณ สายอากาศ เสียง ทางความถ่ี ความถี่แบบ ความถี่ ปรีเอม ขยาย ไมค์ ฟาซิส (PM) L-C กาลงั ควบคุมแรงดนั ดิสครีม มิกเซอร์ กาเนิด มิเนเตอร์ ความถ่ีแบบ คลิสตอล ควบคุมความถี่อตั โนมตั ิ (AFG)รูปท่ี 10.6 บลอ็ กไดอะแกรมของเครื่องส่ง แบบ FM โดยตรง (Direct FM) ท่ีมา: พนั ธ์ศกั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ.์ 2540 หนา้ 38การทางานภาคต่าง ๆ มีรายละเอยี ดดังนี้ภาคปรีเอมฟาซิส (Pre-emphasis network) ทาหนา้ ที่ ยกระดบั ความแรงของสญั ญาณเสียงความถ่ีสูงใหแ้ รงข้ึนมากกวา่ ปกติ เพราะคุณสมบตั ิของสญั ญาณเสียงความถี่ยงิ่ สูงข้ึน ระดบั ความแรงของเสียงจะยงิ่ ต่าลง ซ่ึงจะทาให้สัญญาณรบกวนแทรกเขา้ มาแทนท่ี ทาใหค้ ุณภาพของการผสมคล่ืนแบบ FM ต่าลง ซ่ึงกค็ ือทาให้อตั ราส่วนของสัญญาณเสียงตอ่ สัญญาณรบกวน (Signal to Noise Ratio) ต่าลงนน่ั เอง การใส่ภาคปรีเอมฟาซิสเขา้ มากเ็ พื่อชดเชยให้ S/N Ratio เท่ากนั ตลอดยา่ นความถี่เสียง จากน้นั จึงส่งตอ่ ไปเขา้ ภาคขยายเสียงภาคขยายเสียง (AF Amplifier) ทาหนา้ ที่ ขยายสัญญาณเสียงใหม้ ีระดบั ความแรงมากข้ึน โดยสญั ญาณท่ีขยายแลว้ ตอ้ งไม่ผดิ เพ้ยี น และแรงพอที่จะส่งต่อไปเขา้ ภาคผสมคลื่นภาคผสมคลนื่ ทางความถี่ (FM Modulator) ทาหนา้ ที่ รับสญั ญาณเสียงเขา้ มาควบคุมทาใหภ้ าคผสมคล่ืนมีคุณสมบตั ิของตวั เอง มีค่าความจุ (Capacitance) เปลี่ยนแปลงสูงข้ึนหรือต่าลงตามสญั ญาณเสียงท่ีเขา้ มาควบคุม คือสัญญาณเสียงช่วงบวกเขา้ มาค่าความจุของภาคผสมคล่ืนจะต่าลง และเม่ือสัญญาณเสียงช่วงลบเขา้

- 204 -มา คา่ ความจุของภาคผสมคลื่นจะสูงข้ึน ค่าความจุที่เปลี่ยนแปลงน้ี จะถูกส่งไปควบคุมการกาเนิดความถี่ของภาคกาเนิดความถี่แบบ LCภาคกาเนิดความถแี่ บบ LC (LC Oscillator) ทาหนา้ ที่ รับคา่ ความจุที่เปล่ียนแปลงตามสญั ญาณเสียงของภาคผสมคลื่นเขา้ มา ควบคุมการกาเนิดความถ่ีของวงจรกาเนิดความถ่ีแบบ LC ถา้ ค่าความจุสูงข้ึนจะทาใหว้ งจรกาเนิดความถ่ีแบบ LC กาเนิดความถี่ต่าลง และเม่ือคา่ ความจุท่ีเขา้ มามีคา่ ต่าลง จะทาใหว้ งจรกาเนิดความถ่ีแบบLC กาเนิดความถ่ีสูงข้ึน ทาใหค้ วามถ่ีท่ีไดเ้ ปล่ียนแปลงไป เกิดความถ่ี FM ข้ึนที่เอาทพ์ ตุ ของภาคกาเนิดความถี่แบบ LC ส่งตอ่ ไปภาคบฟั เฟอร์ภาคบฟั เฟอร์ (Buffer) ทาหนา้ ที่ รับสญั ญาณ FM มาจากภาคกาเนิดความถ่ีแบบ LC มาขยายความแรงของสญั ญาณใหม้ ากข้ึน และทาอีกหนา้ ท่ีหน่ึงคือ ป้ องกนั การรบกวนระหวา่ งภาคกาเนิดความถ่ีแบบ LCกบั ภาคทวคี ูณความถ่ี แลว้ ส่งตอ่ ไปเขา้ ภาคทวคี ูณความถ่ีภาคทวคี ูณความถี่ (Frequency Multiplier) ทาหนา้ ท่ี รับสญั ญาณ FM เขา้ มาและเพิม่ ความถี่พาหะใหส้ ูงข้ึนจนถึงยา่ นความถ่ีที่ใชง้ านเพราะวงจรกาเนิดความถ่ีแบบ LC จะไม่สามารถกาเนิดความถ่ีข้ึนมาไดส้ ูงมากเทา่ ที่ตอ้ งการ จึงตอ้ งเอาความถี่ FM มาทวคี วามถี่ใหส้ ูงมากข้ึน ในวงจรทวคี ูณความถ่ีจะสามารถทวคี ูณความถ่ีไดห้ ลายแบบ เช่น แบบทวคี ูณ 2 เท่า เรียกวา่ ดบั เบิ้ล ทวคี ูณ 3 เท่าเรียกวา่ ทริปเปิ ล และทวคี ูณ 4 เทา่ เรียกวา่ควอดดูเปิ ล เมื่อทวคี ูณความถ่ีจนไดต้ ามสถานีส่งแลว้ จึงส่งสัญญาณ FM ต่อไปภาคขยายกาลงัความถ่ีวทิ ยุภาคขยายกาลงั ความถว่ี ิทยุ (RF Power Amplifier) ทาหนา้ ที่ ขยายสญั ญาณความถี่ FM ท่ีมีกาลงั ต่า ใหม้ กี าลงั สูงพอก่อนท่ีจะส่งตอ่ ไปยงัสายอากาศเพอ่ื แพร่กระจายสญั ญาณความถี่ FM ออกไปภาคควบคุมความถโี่ ดยอตั โนมัติ (Automatic Frequency Control : AFC) ทาหนา้ ที่ ควบคุมศนู ยก์ ลางความถี่ (Center Frequency) ของวงจรกาเนิดความถี่ใหต้ รง โดยจดั ไฟ DC ไปคอยควบคุมภาคผสมคลื่น FM ใหม้ ีค่าความจุของวงจรเปลี่ยนไป ค่าความจุที่เปล่ียนน้ีจะไปทาใหภ้ าคกาเนิดความถ่ีแบบ LC เปล่ียนแปลงปรับศูนยก์ ลางความถี่เขา้ สู่ความถี่เดิม แรงไฟ

- 205 -DC ไดม้ าจากภาคดิสคริมมิเนเตอร์ (Discriminator) ในส่วนของภาค AFC ยงั แบ่งออกไดอ้ ีก 3 ภาคคือภาคกาเนิดความถค่ี ริสตอล (Crystal Oscillator) ทาหนา้ ท่ี กาเนิดความถ่ีวทิ ยขุ ้ึนมาใหม้ ีความถี่เท่ากบั ความถ่ีพาหะของสถานี ถา้ สถานี FMส่งดว้ ยความถี่ 90 MHz. คริสตอลกจ็ ะกาเนิดความถี่ออกมา 90 MHz. เช่นกนั แลว้ ส่งต่อไปยงัภาคมิกเซอร์ภาคมิกเซอร์ (Mixer) ทาหนา้ ที่ รับสัญญาณเขา้ มา 2 สัญญาณ คือ สญั ญาณวทิ ยุ FM ท่ีไดจ้ ากภาคทวคี ูณความถ่ีและสญั ญาณความถี่วทิ ยจุ ากภาคกาเนิดความถ่ีคริสตอล เม่ือนาสญั ญาณท้งั สองมาหกั ลา้ งกนั ถา้ความถี่ท้งั สองมีคา่ เท่ากนั เมื่อหกั ลา้ งกนั ความถ่ีจะหมดไป ไมม่ ีความถี่ส่งออก ถา้ ความถ่ีที่ส่งออกจากภาคทวคี ูณความถี่มีค่าเพ่ิมข้ึน เมื่อหกั ลา้ งกบั ความถ่ีจากภาคกาเนิดความถี่คริสตอล จะได้ความถ่ีช่วงบวกออกมา และถา้ ความถี่ท่ีส่งออกจากภาคทวคี ูณความถี่ลดลง เมื่อนามาหกั ลา้ งกบัความถ่ีจากภาคกาเนิดความถี่คริสตอล จะไดค้ วามถี่ช่วงลบออกมาส่งไปยงั ภาคดีสคริมมิเนเตอร์ภาคดสิ คริมมเิ นเตอร์ (Discriminator) ทาหนา้ ท่ี รับความถ่ีผลต่างจากภาคมิกเซอร์มาแปลงเป็ นไฟ DC ถา้ ไดค้ วามถ่ีช่วงบวกมาเม่ือแปลงไฟ DC ก็จะไดไ้ ฟ DC เป็นบวก ถา้ ไดค้ วามถี่ช่วงลบมา เม่ือแปลงเป็นไฟ DC ก็จะได้ DCเป็นลบมา ส่งแรงไฟ DC ที่ไดไ้ ปควบคุมศูนยก์ ลางความถี่ของภาคกาเนิดความถี่แบบ LC ใหก้ าเนิดความถี่มีศนู ยก์ ลางความถี่คงท่ี10.5 วงจรเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยอ้อม (Indirect FM) วงจรเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM โดยออ้ ม มีหลกั การสาคญั คือ ระบบการผสมคลื่นจะตอ้ งเป็นแบบ PM และทาใหเ้ ป็น FM โดยอาศยั วงจรเปล่ียนสญั ญาณเสียง จุดหมายหลกั ของเครื่องส่งแบบน้ีคือ ตอ้ งการดดั แปลงใหร้ ะบบ FM สามารถใชค้ ริสตอลควบคุมวงจรกาเนิดความถ่ีได้

- 206 - กาเนิด ผสมคลื่น บฟั เฟอร์ ทวคี ูณ สายอากาศ ความถ่ีแบบ ทางเฟส ความถ่ี คลิสตอล (PM) ขยาย กาลงั ปรีเอม ขยาย กรองไมค์ ฟาซิส เสียง ความถ่ีต่า ผา่ น รูปท่ี 10.7 บล็อกไดอะแกรมของเคร่ืองส่ง แบบ FM โดยออ้ ม ที่มา: พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ 2540 หนา้ 39การทางานภาคตา่ ง ๆ มีรายละเอียดดงั น้ีภาคปรีเอมฟาซิส (Pre-emphasis network) ทาหนา้ ที่ ยกระดบั ความแรงของสัญญาณเสียงความถี่สูงใหแ้ รงข้ึนมากกวา่ ปกติ เพ่ือทาให้สัญญาณเสียงต่อสัญญาณรบกวน (Signal to Noise Ratio: S/N Ratio) เทา่ กนั ตลอดยา่ นความถ่ีเสียงส่งต่อสัญญาณไปเขา้ ภาคขยายเสียงภาคขยายเสียง (AF Amplifier) ทาหนา้ ที่ ขยายสญั ญาณเสียงที่มาจากภาคปรีเอมฟาซิส ใหม้ ีระดบั ความแรงมากข้ึนแบบไม่ผดิ เพ้ยี น แลว้ จึงส่งต่อไปเขา้ ภาคกรองความถี่ต่าผา่ นภาคกรองความถตี่ ่าผ่าน (Low Pass Filter, LPF) ทาหนา้ ท่ี เปล่ียนเฟสของสัญญาณเสียงใหเ้ ล่ือน (Shift) ไป 90 ก่อนท่ีจะส่งไปเขา้ ภาคผสมคลื่นทางเฟส เพ่อื ทาให้สญั ญาณเอาทพ์ ทุ ของภาคผสมคลื่นทางเฟส เป็นสญั ญาณความถี่ FMโดยสมบรู ณ์ภาคกาเนิดความถคี่ ริสตอล (Crystal Oscillator) ทาหนา้ ที่ กาเนิดความถ่ีคล่ืนพาหะท่ีมีความถ่ีคงที่ค่าหน่ึงข้ึนมา ส่งตอ่ ไปเขา้ ภาคผสมคล่ืนทางเฟส

- 207 -ภาคผสมคลน่ื ทางเฟส (Phase Modulator) ทาหนา้ ท่ี ผสมคล่ืนสัญญาณเสียงท่ีผา่ นภาคกรองความถ่ีต่ามา และสัญญาณความถ่ีคลื่นพาหะท่ีมาจากภาคกาเนิดความถี่คริสตอลไดส้ ัญญาณเอาทพ์ ทุ เป็นแบบ PM แต่เน่ืองจากสัญญาณเสียงจากภาคขยายเสียงถูกเลื่อนเฟสไปอีก 90 โดยภาคกรองความถ่ีต่าผา่ น เม่ือถูกผสมคลื่นทางเฟส สัญญาณความถี่ท่ีไดอ้ อกมาจึงกลบั มาเป็นความถ่ีแบบ FM อีกคร้ังหน่ึง ดูรูปที่ 10.7 ประกอบจากน้นั ส่งสัญญาณ FM ท่ีไดต้ อ่ ไปเขา้ ภาคบฟั เฟอร์ภาคบฟั เฟอร์ (Buffer) ทาหนา้ ท่ี ขยายสญั ญาณความถี่ FM ท่ีส่งมาจากภาคผสมคล่ืนทางเฟส ใหม้ ีระดบั ความแรงมากข้ึน และยงั ทาหนา้ ท่ีป้ องกนั การรบกวนกนั ระหวา่ ง ภาคผสมคลื่นทางเฟสกบั ภาคทวคี ูณความถ่ีจากน้นั ส่งต่อสัญญาณไปภาคทวคี ูณความถ่ีภาคทวคี ูณความถี่ (Frequency Multiplier) ทาหนา้ ท่ี เพ่มิ ความถี่ของสัญญาณ FM ใหม้ ีความถี่สูงข้ึนถึงยา่ นความถ่ีที่ใชง้ านในสถานีFM เพราะวงจรกาเนิดความถี่แบบคริสตอล จะไม่สามารถกาเนิดความถี่ข้ึนมาไดถ้ ึงคา่ ท่ีตอ้ งการ จึงตอ้ งเอาความถ่ี FM มาทวคี วามถี่ใหส้ ูงมากข้ึน จนไดค้ วามถี่ตามตอ้ งการแลว้ จะส่งสญั ญาณ FMต่อไปยงั ภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยุภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยุ (RF Power Amplifier) ทาหนา้ ที่ ขยายสญั ญาณความถี่ FM ที่มีกาลงั ต่า ใหม้ ีกาลงั สูง พอท่ีจะส่งตอ่ ไปในสายอากาศ เพ่ือแพร่กระจายสญั ญาณความถี่ FM ออกไป สัญญาณจะอยใู่ นรูปแบบของคล่ืนแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ า (Electromagnetic Wave)

- 208 -บทสรุป การส่งวทิ ยกุ ระจายเสียง FM ตามกฎของ FCC (Federal Communication Commission)กาหนดใหค้ วามถี่คล่ืนพาหะมีอตั ราการเปล่ียนแปลงไดส้ ูงสุด =  75 kHz. และความถี่ของสญั ญาณเสียงที่จะเขา้ มาผสมคลื่นมีค่าสูงสุดได้ = 15 kHz. มาตรฐานของ FCC กาหนดไซดแ์ บนดข์ องวทิ ยกุ ระจายเสียงยา่ น FM ไว้ =  75 kHz. รวม150 k H z . มีแบนดว์ ดิ ทส์ ถานีละ 200 k H z . เหลือเป็ นช่องวา่ งของความถี่ที่ไมม่ ีสัญญาณส่งอีก50 kHz. (200 kHz.-150 kHz. = 50 kHz) ซ่ึงจะเรียกวา่ การ์ดแบนด์ (Guard Band) มีค่า  25 kHz. มีสาหรับป้ องกนั การรบกวนและแทรกกนั ระหวา่ งสถานีขา้ งเคียง สถานีวทิ ยกุ ระจายเสียง FM หน่ึงสถานี มีความถี่ 200 kHz. เป็นไซดแ์ บนดด์ า้ นต่า (LSB)75 kHz. ไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง (USB) 75 kHz. และเป็นการ์ดแบนดด์ า้ นต่าและดา้ นสูงดา้ นละ 25 kHz. เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM คอื หลกั การนาเอาสญั ญาณจาก 2 แหล่งมารวมหรือผสมกนัเรียกวา่ การมอดูเลต สัญญาณ 2 แหล่งจะประกอบดว้ ย ความถี่เสียง (AF) หรือสัญญาณเสียง(Audio) และความถี่วทิ ยุ (RF) หรือ คล่ืนพาหะ (Carrier) การส่งวทิ ยรุ ะบบ FM มี 2 ระบบ คือเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM แบบธรรมดาและ เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM สเตอริโอมลั ติเพล็กซ์ เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM แบบธรรมดา แบ่งออกเป็ น 2 แบบ คือ แบบ FM โดยตรง (DirectFM) และแบบ FM โดยออ้ ม (Indirect FM)

- 209 -คาศัพท์ทส่ี าคญั ในหน่วยท่ี 101. AF Amplifier ภาคขยายเสียง2. Amplitude limiter วงจรจากดั แอมพลิจูด3. Automatic Frequency Control: AFC ภาคควบคุมความถี่โดยอตั โนมตั ิ4. Buffer ภาคบฟั เฟอร์5. Center Frequency ความถี่ก่ึงกลาง6. Crystal Oscillator ภาคกาเนิดความถ่ีคริสตอล7. Direct FM เอฟเอม็ โดยตรง8. Discriminator ภาคดิสคริมมิเนเตอร์9. Electromagnetic Wave คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า10. Federal Communication Commission: FCC คณะกรรมการการสื่อสารแห่งชาติอเมริกา11. FM Modulator ภาคผสมคลื่นทางความถี่12. FM Sideband ไซดแ์ บนดว์ ทิ ยุ เอฟเอม็13. Frequency Multiplier ภาคทวคี ูณความถี่14. Guard Band การ์ดแบนด์15. Indirect FM เอฟเอม็ โดยออ้ ม16. LC Oscillator ภาคกาเนิดความถี่แบบ LC17. Low Pass Filter ภาคกรองความถ่ีต่าผา่ น18. Major Edwin H. Armstrong พนั ตรี เอด็ วนิ เอช อาร์มสตรอง19. Man-made noise การรบกวนท่ีมนุษยท์ าข้ึน20. Mixer ภาคมิกเซอร์21. Modulation Index ดรรชนีการผสมคล่ืน22. Natural statics noise การรบกวนท่ีเกิดจากธรรมชาติ23. Narrow Band FM เอฟเอม็ แบนดแ์ คบ24. Noise limiter วงจรจากดั สญั ญาณรบกวน25. Phase Modulator ภาคผสมคลื่นทางเฟส26. Pre-emphasis network ภาคปรีเอมฟาซิส27. RF Power Amplifier ภาคขยายกาลงั ความถี่วทิ ยุ28. Signal to Noise Ratio สัญญาณเสียงต่อสัญญาณรบกวน

- 210 - บรรณานุกรมชิงชยั วรรณรักษ.์ แผนการสอนแยกย่อยแบบพศิ ดาร. หนองคาย:ชูชยั ธนสารต้งั เจริญ และพิชยั ภกั ดีพานิชเจริญ ระบบสื่อสารวทิ ยุ. กรุงเทพฯ: สานกั พมิ พฟ์ ิ สิกส์ เซ็นเตอร์.ประพนั ธ์ พพิ ฒั นสุข และวลิ าวลั ย์ โฉมเฉลา ทฤษฎเี ครื่องรับวทิ ยุ AM-FM. กรุงเทพฯ : สานกั พิมพ์ ศูนยส์ ่งเสริมอาชีวะ.บรรเจิด ตนั ติกลั ยาภรณ์. นักเลงสายอากาศ. สถาบนั อิเล็กทรอนิกส์กรุงเทพรังสิต.พนั ธ์ศกั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ.์ ทฤษฎเี ครื่องรับวิทยุ. กรุงเทพฯ: สานกั พมิ พ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชีวะ.พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ ทฤษฎเี คร่ืองรับวทิ ยุ. กรุงเทพฯ: สานกั พิมพ์ ศนู ยส์ ่งเสริมวชิ าการ.พนั คา ช่อวงศ.์ เคร่ืองส่งวทิ ยุและสายอากาศ. กรุงเทพฯ: สานกั พิมพ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชีวะ.น.ท. วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์. ทฤษฎเี คร่ืองส่งวิทย.ุ บริษทั สกายบุก๊ ส์ จากดั .ร.ต.อ. สุชาติ กงั วารจิตต.์ เคร่ืองรับส่งวทิ ยุและระบบวทิ ยุสื่อสาร. กรุงเทพฯ: ซีเอด็ ยเู คชนั่ . 2532.GEORGE KENNEDY. ELECTRONIC COMMUNICATION SYSTEM. Third Edition : McGraw-Hill. 1984.WILLIAM SCHWEBER. ELECTRONIC COMMUNICATION SYSTEM. A CompleteCourse Fourth Edition: Prentice Hall. 2002.

- 211 - แบบฝึ กหัดหน่วยท่ี 10 ตอนท่ี 1 จงเติมคาในช่องวา่ งและตอบคาถามในขอ้ ต่อไปน้ีใหม้ ีความถูกตอ้ งสมบูรณ์มากท่ีสุด1. ดรรชนีการผสมคลื่นจะเป็ นตวั กาหนดจานวนคูข่ องไซดแ์ บนดม์ ีปัจจยั ใดบา้ ง ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................2. ตามมาตรฐานของ FCC ของวทิ ยกุ ระจายเสียงยา่ น FM มีค่าแบนดว์ ดิ ทส์ ถานีละ .......... kHz. มีการ์ดแบนด์ สถานีละ .......... kHz.3. ใครเป็นผคู้ น้ พบการส่งวิทยุ ระบบ FM ........................................................................................................................................................4. ขอ้ ดีของระบบ FM คือ ................................................................................................................... ........................................................................................................................................................5. การส่งวทิ ยรุ ะบบ FM มีระบบใดบา้ ง ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................6. ภาคปรีเอมฟาซิส ทาหนา้ ที่ ............................................................................................................ ........................................................................................................................................................7. ภาคทวคี ูณความถี่ ทาหนา้ ที่ ........................................................................................................... ........................................................................................................................................................8. ภาคควบคุมความถ่ีอตั โนมตั ิ (AFC) ทาหนา้ ที่ ............................................................................... ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................9. ภาคกาเนิดความถ่ีคริสตอล ทาหนา้ ที่ ............................................................................................. ........................................................................................................................................................10. ภาคดิสคริมมิเนเตอร์ ทาหนา้ ท่ี ................................................................................................... ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................

- 212 -ตอนท่ี 2 จงเขียนรูปบลอ็ กไดอะแกรมตอ่ ไปน้ีใหถ้ ูกตอ้ งสมบูรณ์ที่สุด1. บล็อกไดอะแกรมเคร่ืองส่งแบบ FM โดยตรง2. บลอ็ กไดอะแกรมเคร่ืองส่งแบบ FM โดยออ้ ม

- 213 - แบบทดลองฝึ กปฏบิ ตั ิท้ายหน่วยท่ี 10 ประกอบวทิ ยุรับส่ง 27 MHz.จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม1. ประกอบวงจรวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. ไดถ้ ูกตอ้ ง2. ทดสอบปรับแต่งการใชง้ านวงจรวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. ไดถ้ ูกตอ้ งเครื่องมอื และอุปกรณ์1. ออสซิลโลสโคป (Oscilloscope) 1 เครื่อง2. มลั ติมิเตอร์ 1 เครื่อง3. ชุดประกอบวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. 1 ชุด4. สายตอ่ วงจร 1 ขด5. ตะกวั่ 1 มว้ น6. คีม 1 ชุด7. ไขควง 1 ชุด8. หวั แร้ง 1 ตวัข้อควรระวงั / ข้อเสนอแนะ1. ไมค่ วรเล่นหรือหยอกลอ้ กนั ในขณะประกอบวงจร2. ควรต่อวงจรดว้ ยความระมดั ระวงั มิเช่นน้นั อาจเกิดความเสียหายได้3. เม่ือมีปัญหาหรือไม่เขา้ ใจข้นั ตอนการปฏิบตั ิงาน ควรรีบปรึกษาครูผสู้ อน

- 214 -ลาดบั ข้นั การปฏิบัติ1. ประกอบวงจรวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. ตามรูป 10.7 RT C.011 33RK1 C.021 L1 ANT 4C73P L2 T C1T4R171 R .0C475 C4 100PX-TAL 10RK2 RT R327MHz R4 150Ω 470Ω R5 56K C11 .001 R7 1K OPT 9V R336K 4C77/10 R568K.04C76 .C0115 S1 10C0/1146 R9 330K 9T0R133 9T0R134 G 4T5R82 .0C4173T C9 .033 .0C110 100C/1126 R10R .0C282 1V0RK 27Ω รูปท่ี 10.7 (ดูวงจรขนาดใหญ่ไดใ้ นภาคผนวก ข หนา้ ท่ี )2. เม่ือประกอบเสร็จจา่ ยไฟ 9 VDC. ใหก้ บั วงจร แลว้ หมุนโวลุ่มใหอ้ ยใู่ นตาแหน่งเร่งสุด คือ ดา้ นขวามือ กดสวติ ซ์ 12 ขา ใหอ้ ยใู่ นตาแหน่งปล่อย จะตอ้ งไดย้ นิ เสียงซ่าออกทางลาโพง ถา้ ไมไ่ ดย้ นิ เสียงใหล้ องหมุนโวลุ่ม ไปทางซา้ ยมือสุด ถา้ มีเสียงแสดงวา่ ต่อสายโวลุ่มผดิ ใหเ้ ปลี่ยนใหถ้ ูกตอ้ ง3. นาเคร่ืองวทิ ยทุ ี่ประกอบเสร็จมาวางใกลก้ นั ประมาณ 30 ซม. ทดลองกด S1 ดูถา้ มีเสียง ออกลาโพง แสดงวา่ มีโทนออกทางวทิ ยรุ ับส่งเครื่องใกล้ ๆ กนั

- 215 -4. กดสวติ ซ์ 12 ขา ของเคร่ืองท่ี 1 แลว้ กดสวติ ซ์ S1 ของเคร่ืองท่ี 1 เราจะไดย้ นิ เสียงโทน ออกมาจากเครื่องที่ 2 ถา้ ไมม่ ีเสียงใหท้ ดลองเอาไขควงพลาสติกปรับท่ีสลกั จนู จนมีเสียงโทน ชดั เจนออกทางลาโพงของเคร่ืองท่ี 25. และเม่ือทดลองกดสวติ ซ์ 12 ขา ของเครื่องท่ี 2 แลว้ กดสวติ ซ์ S1 คา้ งไว้ จะตอ้ งไดย้ นิ เสียง โทนที่วทิ ยเุ คร่ืองท่ี 1 ถา้ ไม่ไดย้ นิ ใหเ้ อาไขควงพลาสติกปรับคอยลก์ ระป๋ องท่ีเคร่ือง 1 จนได้ ยนิ เสียงโทนชดั เจนสรุปผลการทดลอง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- 216 - ใบประเมนิ ผลการปฏบิ ตั งิ าน แบบทดลองฝึ กปฏบิ ัตทิ ้ายหน่วยท่ี 10 ประกอบวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz.ลาดบั หวั ขอ้ ประเมิน ผา่ น ไม่ ท่ี ผา่ น1 การเตรียมอุปกรณ์และเคร่ืองมือ 1.1 การเตรียมอุปกรณ์การทดลอง 1.2 การเตรียมเครื่องมือช่าง (หวั แร้ง คีมตดั ไขควงและอ่ืน ๆ) 1.3 การเตรียมเครื่องมือวดั (มิเตอร์ ออสซิลโลสโคปและอ่ืน ๆ)2 ความรู้ความสามารถในการปฏิบตั ิงาน 2.1 วดั ทดสอบอุปกรณ์ประกอบวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.2 ลงอุปกรณ์วทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz ไดค้ รบและถูกตอ้ ง 2.3 บดั กรีอุปกรณ์วทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz.ลงแผน่ วงจรพิมพไ์ ดส้ วยงาม 2.4 ทดสอบปรับแต่งการใชง้ านวงจรวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.5 แกไ้ ขปัญหาในขณะปฏิบตั ิการทดลองได้3 การทางานของวงจร 3.1 ส่งสัญญาณออกไดแ้ รงไดร้ ะยะทางไกลไมต่ ่ากวา่ 80 เมตร 3.2 รับสญั ญาณเขา้ ไดช้ ดั เจนในระดบั ท่ีจบั ใจความไดด้ ี รวมคะแนนหมายเหตุ เกณฑก์ ารประเมินผล หวั ขอ้ ที่ผา่ นในคร้ังแรกจะไดค้ ะแนนเตม็ 1 คะแนน ถา้ ผา่ นคร้ังที่ 2 จะไดค้ ะแนน 0.5 คะแนน ถา้ ไม่ผา่ นคร้ังท่ี 2 ไดค้ ะแนน 0 คะแนนขอ้ แนะนา…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงชื่อ ................................................ ผปู้ ระเมิน (.............................................)

- 217 - วงจรออสซิลเลเตอร์ วทิ ยุรับส่ง 27 MHz.จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม1. ประกอบวงจรออสซิลเลเตอร์ วทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. ไดถ้ ูกตอ้ ง2. วดั และทดสอบสญั ญาณจุดตา่ ง ๆ ของวงจรออสซิลเลเตอร์ ขณะเป็นเครื่องส่งไดถ้ ูกตอ้ ง3. วดั และทดสอบสญั ญาณจุดต่าง ๆ ของวงจรออสซิลเลเตอร์ ขณะเป็นเครื่องรับไดถ้ ูกตอ้ งเคร่ืองมือและอุปกรณ์1. ออสซิลโลสโคป (Oscilloscope) 1 เคร่ือง2. มลั ติมิเตอร์ 1 เคร่ือง3. แผงเครื่องวทิ ยุรับส่ง 27 MHz. 2 แผงลาดบั ข้นั การปฏบิ ัติ1. จ่ายไฟ VDC. 9 V. ใหก้ บั เคร่ืองวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. ท้งั 2 เครื่อง ใหเ้ ครื่องหน่ึงทางาน ในสภาวะเคร่ืองส่ง และอีกเคร่ืองทางานในสภาวะเครื่องรับ RT C.011 33RK1 C.021 L1 ANT T .0C475 จุดวดั 3 C1T4R171 2 จุดวดั R C4 100P RT R3 จุดวดั L2 1 4C73P 5X-TAL 10RK2 4 จุดวดั27MHz จุดวดั R4 150Ω 470Ω รูปที่ 10.8 วงจรภาคออสซิลเลเตอร์ของวทิ ยุรับส่ง 27 MHz

- 218 -2. วดั เครื่องวทิ ยุรับส่ง 27 MHz. เครื่องท่ีทางานอยใู่ นสภาวะเป็นเคร่ืองส่ง3. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 1 เพื่อวดั สัญญาณที่สายอากาศขณะทาการส่งแบบไมผ่ สม สัญญาณเสียง บนั ทึกค่าความถ่ีท่ี ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นท่ีไดล้ งในตารางกราฟที่ 10.1 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถ่ี = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.14. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 1 เพื่อวดั สัญญาณท่ีสายอากาศขณะทาการส่งแบบผสม สญั ญาณเสียง บนั ทึกค่าความถ่ีที่ ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นท่ีไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.2 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถ่ี = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.2

- 219 -5. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 2 เพ่อื วดั สัญญาณท่ีขา C ของ TR1 ขณะที่ไมผ่ สม สญั ญาณเสียง บนั ทึกค่าความถี่ท่ีไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนที่ไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.3 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.36. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 2 เพื่อวดั สัญญาณที่ขา C ของ TR1 ขณะที่ผสม สัญญาณเสียง บนั ทึกค่าความถ่ีที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนที่ไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.4 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.4

- 220 -7. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 3 ที่ขาเบสของ TR1 เพอื่ ดูค่าความถ่ีจากคริสตอล ขณะไมผ่ สมสัญญาณเสียง บนั ทึกค่าความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟ ท่ี 10.5 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถ่ี = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.58. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 3 ที่ขาเบสของ TR1 เพ่อื ดูค่าความถ่ีจากคริสตอล ขณะผสมสัญญาณเสียง บนั ทึกค่าความถ่ีที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟ ท่ี 10.6 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.6

- 221 -9. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 4 เพ่ือวดั ท่ีขา E ของ TR1 ขณะไม่ผสมสญั ญาณเสียง บนั ทึกค่าความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.7 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.710. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 4 เพ่อื วดั ท่ีขา E ของ TR1 ขณะผสมสญั ญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถี่ท่ีไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนที่ไดล้ งในตารางกราฟที่ 10.8 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.8

- 222 -11. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 5 เพอ่ื วดั สัญญาณท่ีขยายจากทรานซิสเตอร์ TR1 ขณะท่ีไมผ่ สมสัญญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนที่ไดล้ งใน ตารางกราฟท่ี 10.9 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.912. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 5 เพ่อื วดั สัญญาณท่ีขยายจากทรานซิสเตอร์ TR1 ขณะผสมสัญญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถี่ท่ีไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนท่ีไดล้ งใน ตารางกราฟที่ 10.10 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถ่ี = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.10

- 223 -13. วดั เครื่องวทิ ยรุ ับส่ง 27 MHz. เครื่องท่ีทางานอยใู่ นสภาวะเป็นเคร่ืองรับ14. กดคียส์ ่งใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 1 เพอ่ื วดั สญั ญาณวทิ ยทุ ี่รับเขา้ มารับมาจาก สายอากาศ ขณะไมม่ ีการผสมสัญญาณเสียง บนั ทึกค่าความถี่ท่ีไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนที่ไดล้ ง ในตารางกราฟท่ี 10.11 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.1115. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 1 เพอื่ วดั สัญญาณวทิ ยทุ ่ีรับเขา้ มารับมาจากสายอากาศ ขณะมีการผสมสัญญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถ่ีท่ีไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นท่ีไดล้ งใน ตารางกราฟที่ 10.12 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.12

- 224 -16. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 2 เพอ่ื วดั สัญญาณที่ขา C ของ TR1 ขณะท่ีไม่ผสม สัญญาณเสียงบนั ทึกค่าความถี่ท่ีไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนที่ไดล้ งในตารางกราฟที่ 10.13 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถ่ี = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.1317. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 2 เพ่ือวดั สัญญาณท่ีขา C ของ TR1 ขณะผสม สัญญาณเสียงบนั ทึกค่าความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.14 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.14

- 225 -18. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 3 เพ่ือวดั สัญญาณจากขา B ของ TR1 ขณะไม่ผสม สัญญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถ่ีที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคล่ืนท่ีไดล้ งในตารางกราฟที่ 10.15 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p คา่ ความถ่ี = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.1519. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณที่จุด 3 เพือ่ วดั สัญญาณจากขา B ของ TR1 ขณะผสม สญั ญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟที่ 10.16 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 10.16

- 226 -20. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 5 เพอ่ื วดั สัญญาณท่ีส่งไปภาคขยายเสียง ขณะไมผ่ สม สัญญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.17 คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.1721. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีจุด 5 เพื่อวดั สัญญาณท่ีส่งไปภาคขยายเสียง ขณะผสม สญั ญาณเสียง บนั ทึกคา่ ความถี่ที่ไดพ้ ร้อมท้งั วาดรูปคลื่นที่ไดล้ งในตารางกราฟท่ี 10.18 ค่าแรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟที่ 10.18

- 227 -สรุปผลการทดลอง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- 228 - ใบประเมนิ ผลการปฏบิ ัตงิ าน แบบทดลองฝึ กปฏิบัติท้ายหน่วยที่ 10 วงจรออสซิลเลเตอร์ วทิ ยุรับส่ง 27 MHz.ลาดบั หวั ขอ้ ประเมิน ที่1 การเตรียมอุปกรณ์และเครื่องมือ 1.1 การเตรียมอุปกรณ์การทดลอง 1.2 การเตรียมเคร่ืองมือช่าง (หวั แร้ง คีมตดั ไขควงและอื่น ๆ) 1.3 การเตรียมเครื่องมือวดั (มิเตอร์ ออสซิลโลสโคปและอ่ืน ๆ)2 ความรู้ความสามารถในการปฏิบตั ิงาน 2.1 วดั สัญญาณขณะเป็นเคร่ืองส่งจุดที่ 1 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.2 วดั สัญญาณขณะเป็นเครื่องส่งจุดที่ 2 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.3 วดั สัญญาณขณะเป็นเคร่ืองส่งจุดท่ี 3 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.4 วดั สัญญาณขณะเป็นเคร่ืองส่งจุดที่ 4 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.5 วดั สัญญาณขณะเป็นเคร่ืองส่งจุดที่ 5 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.6 วดั สัญญาณขณะเป็นเคร่ืองส่งจุดที่ 6 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.7 วดั สญั ญาณขณะเป็นเคร่ืองรับจุดที่ 1 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.8 วดั สัญญาณขณะเป็นเครื่องรับจุดที่ 2 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.9 วดั สัญญาณขณะเป็นเครื่องรับจุดที่ 3 ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.10 วดั สัญญาณขณะเป็นเครื่องรับจุดท่ี 4 ไดถ้ ูกตอ้ ง3 การทางานของวงจร 3.1 ภาครับและภาคส่งสามารถทางานไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง 3.2 สรุปผลการทดลองไดถ้ ูกตอ้ ง รวมคะแนนหมายเหตุ เกณฑก์ ารประเมินผล หวั ขอ้ ท่ีผา่ นในคร้ังแรกจะไดค้ ะแนนเตม็ 1 คะแนน ถา้ ผา่ นคร้ังที่ 2 จะไดค้ ะแนน 0.5 คะแนน ถา้ ไมผ่ า่ นคร้ังที่ 2 ไดค้ ะแนน 0 คะแนนขอ้ แนะนา……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงช่ือ ................................................ ผปู้ ระเมิน (............................................)

- 229 - แบบประเมนิ ผลหน่วยที่ 10จงทาเคร่ืองหมาย  ลงในคาตอบที่ถูกตอ้ งท่ีสุด1. หลกั การทางานของเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM ขอ้ ใดกล่าวไดถ้ ูกตอ้ งท่ีสุดก. เป็นวธิ ีผสมคลื่นท่ีทาให้แอมพลิจูดของคลื่นพาห์เปลี่ยนแปลงไปตามสัญญาณเสียงข. เป็นวธิ ีผสมคล่ืนท่ีทาให้แอมพลิจูดของสัญญาณเสียงเปลี่ยนแปลงไปตามความถ่ีของคล่ืนพาห์ค. เป็นวธิ ีผสมคลื่นที่ทาใหค้ วามถี่ของคลื่นพาห์เปลี่ยนแปลงไปตามแอมพลิจูดของสัญญาณเสียงง. เป็นวธิ ีผสมคลื่นท่ีทาใหเ้ ฟสของคลื่นพาห์เปล่ียนแปลงไปตามแอมพลิจดู ของสัญญาณเสียง2. ขอ้ ใดเป็นหลกั การกาเนิดของคลื่นพาห์ ของเคร่ืองส่งวิทยรุ ะบบ FMก. แอมพลิจดู ของคลื่นห์พาเปล่ียนแปลงตามการมอดูเลตข. ความถ่ีของคล่ืนห์พาเปล่ียนแปลงตามการมอดูเลตค. แอมพลิจูดของสญั ญาณเสียงเป็นตวั กาเนิดแอมพลิจูดของคลื่นพาห์ง. ความถี่ของสญั ญาณเสียงเป็นตวั กาหนดขนาดของคลื่นพาห์3. ขอ้ ใดคือความสาคญั ของภาคกาเนิดความถ่ีของเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FMก. ผลิตความถ่ีสูงเพ่อื เป็นคลื่นพาห์ข. ช่วยทาใหภ้ าคขยายสัญญาณเสียงขยายไดแ้ รงข้ึนค. ช่วยทาใหเ้ คร่ืองรับสามารถรับคล่ืนตา่ ง ๆ ไดท้ ุกความถี่ง. ช่วยลดปัญหาการรบกวนจากสภาพแวดลอ้ มตา่ ง ๆ4. วงจรปรีเอมฟาซิส ทาหนา้ ท่ีอะไรก. แปลงสัญญาณ Ph.M ไปเป็น FM ข. ยกระดบั ความถี่ต่าใหส้ ูงข้ึนค. ยกระดบั ความถี่สูงใหส้ ูงข้ึน ง. ลดระดบั ความถี่สูงใหต้ ่าลง5. ในเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM ภาคทวคี ูณความถ่ีทาหนา้ ท่ีอะไรก. ทาหนา้ ท่ีรับความถ่ีผลต่างจากภาคมิกเซอร์มาแปลงเป็ นไฟ DCข. ทาหนา้ ท่ีขยายสญั ญาณที่มีกาลงั ต่าใหม้ ีกาลงั สูงพอท่ีจะส่งออกอากาศต่อไปค. ทาหนา้ ท่ีขยายสญั ญาณเสียงใหม้ ีขนาดสูงพอที่จะนาไปมอดูเลตง. ทาหนา้ ท่ีเพิม่ ความถ่ีของสัญญาณ OSC. ใหม้ ีความถี่สูงข้ึนถึงยา่ นสถานี FM

- 230 -6. เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM ใช้ Crystal OSC. ผลิตความถ่ี 2.5 MHz. จะตอ้ งทวคี ูณความถ่ีใหไ้ ด้ ความถี่คลื่นพาห์เท่ากบั 10 MHz. จะตอ้ งใชว้ งจรทวคี ูณก่ีเท่าก. 2 เทา่ ข. 4 เท่าค. 8 เทา่ ง. 16 เทา่7. ในเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM การเบ่ียงเบนความถี่จะมากหรือนอ้ ยข้ึนอยกู่ บั อะไรก. แอมพลิจูดของสัญญาณท่ีนามามอดูเลต ข. ความถี่ของสญั ญาณที่นามามอดูเลตค. เฟสของสัญญาณที่นามามอดูเลต ง. ขนาดรูปร่างของสัญญาณที่นามามอดูเลต8. สถานีวทิ ยรุ ะบบ FM กาหนดใหม้ ีแบนดว์ ดิ ทเ์ ท่าใดในแต่ละสถานีก. 50 kHz. ข. 100 kHz.ค. 150 kHz. ง. 200 kHz.9. ถา้ คลื่นพาห์มีความถ่ีเทา่ กบั 200 MHz ถูกมอดูเลตดว้ ยสัญญาณความถ่ีเสียง 5 kHz.ทาใหเ้ กิด การเบ่ียงเบนความถ่ีไปเท่ากบั 50 kHz. ดรรชนีการมอดูเลตจะมีค่าเทา่ กบัก. 5 ข. 8ค. 10 ง. 2010. การเบ่ียงเบนสูงสุดของคล่ืน FM เทา่ กบั 2 kHz. เมื่อมอดูเลตดว้ ยสัญญาณความถ่ี500 Hz. จะทาใหเ้ กิด อตั ราส่วนการเบ่ียงเบนเทา่ ใดก. 0.004 ข. 0.25ค. 2.5 ง. 4