ใบความรู้หน่วยที่ 8_วงจรเชื่อมต่อ

1. การคัปปลงิ้2. วงจรอาร. ซ.ี คัปปล้งิ3. วงจรทรานสฟอรเ มอรคัปปล้ิง4. วงจรอมิ พีแดนซคัปปล้งิ5. วงจรคปั ปลิง้ โดยตรง1. บอกความหมายของการเชื่อมตอ สญั ญาณได2. อธิบายลกั ษณะของวงจรเช่ือมตอสญั ญาณได

131 การคปั ปลงิ้ คอื วธิ ีการถา ยทอดสญั ญาณจากทรานซสิ เตอรตัวหนง่ึ ไปยงั ทรานซสิ เตอรอกี ตัวหนึง่ หรอืการเชื่อมตอ สญั ญาณจากวงจรหนงึ่ ไปยังอกี วงจรหนง่ึ การนาํ วงจรขยายหลายๆ ภาค มาตอ ถงึ กนั จะตอ งใชว งจรเชอื่ มตอหรอื วงจรคัปปลง้ิ เพอ่ื ใหส ัญญาณที่ออกมาทางเอา ทพทุ ไมเ พย้ี นไปจากเดมิ โดยมอี ตั ราขยายกาํ ลงั เพม่ิ ขึ้นในอตั ราสวนทีจ่ ะใหส ญั ญาณมเี สถยี รภาพดที สี่ ดุและวงจรคัปปลงิ้ ทน่ี ํามาตอ จะตอ งมคี วามเหมาะสมหรือแมทซกนั (Match) จะทําใหการถายทอดสญั ญาณแรงทส่ี ดุ ลักษณะสําคัญในการคปั ปลง้ิ สญั ญาณ 1) ตองไมท าํ ใหวงจรท่มี าตอรวมดว ยทาํ งานผิด 2) อมิ พีแดนซของวงจรจะตอ งแมทซก ัน เพอื่ ผลของการถา ยทอดทางกําลงั ทด่ี ีทสี่ ดุ 3) ตอ งใหส ามารถถา ยทอดความถ่ีไดต ลอดยา นนน้ั ๆ เชน วงจรขยายเสียง ตอ งถายทอดสัญญาณความถ่ี ต้งั แต 20Hz – 20,000Hz 4) ตอ งเปน วงจรทจี่ ดั การทางอนิ เตอรเฟสอยางเหมาะสม การคปั ปล้งิ หรอื การเช่ือมตอวงจร การเชอื่ มตอ วงจรหรอื การคปั ปลง้ิ สามารถทําได 4 แบบ คอื 1) การคัปปลง้ิ ดว ยตัวตา นทานและคาปาซิเตอร หรอื อาร- ซี คปั ปล้งิ (R-C Coupling) 2) การคปั ปลง้ิ ดวยหมอ แปลงหรือทรานสฟอรเ มอร (Transformer Coupling) 3) การคปั ปลง้ิ ดวยอิมพีแดนซ (Impedance Coupling) 4) การคปั ปลงิ้ โดยตรง (Direct Coupling)วงจร อาร- ซี คปั ปลิง้ วงจร อาร- ซี คปั ปลง้ิ เปน วงจรทีน่ ยิ มใชกนั มากท่สี ุด โดยในวงจรจะตอตวั ตา นทาน (R) และตวั เกบ็ประจุ (C) ระหวา งขาคอลเลค็ เตอร (C) ของทรานซสิ เตอร ตัวหนา กับขาเบสของทรานซสิ เตอรต วั หลงั ตัวเก็บประจุCC ยงั ทําหนาทก่ี ั้นไฟกระแสตรงทไ่ี บอสั ทรานซสิ เตอรแตละตวั ไมใ หเ ขามาปะปนกัน ตัวตานทาน RE เปนตวั ทาํ ใหวงจรมเี สถียรภาพดขี ึน้ โดยมีอัตราขยายคงทไ่ี มขนึ้ กับอุณหภมู ิ ขอ เสยี ที่ใชต ัวเกบ็ ประจุในการคปั ปลงิ้ สญั ญาณ คือ คาความตานทานของตัวเก็บประจุหรือคา คาปาซิตีฟแอคแตนซ (XC) ไมคงท่ตี อสญั ญาณไฟสลับ ดงั นัน้ คาปาซเิ ตอร จงึ ไมยอมใหค วามถต่ี าํ่ ผานหรือผา นยาก เพราะฉะนนั้ สัญญาณทผี่ านไปไดข นาดของสญั ญาณจะไมคงทที่ ุกความถี่

132 RB1 RC1 RB3 +VCC C1 RC2 C2 Input CC RE1 Output RB2 CE RE2 ภาพท่ี 8-1 แสดงวงจร อาร- ซี คัปปลิง้วงจรทรานสฟอรเมอรค ัปปลง้ิ วงจรทรานสฟอรเ มอรคัปปลง้ิ เปนวงจรคปั ปลง้ิ ทอี่ าศัยหลกั การเหน่ียวนาํ ของทรานสฟอรเ มอรนอกจากทรานสฟอรเมอร ทําหนา ท่ใี นการคปั ปลิง้ สญั ญาณแลว ยงั ทาํ หนา ทเ่ี ปน โหลดของวงจร โดยขดไพรมาร่ีของทรานสฟอรเ มอร เปนตัวปอ งกนั แรงดนั ไฟตรงทเ่ี ขา ไปไบอัสทรานซสิ เตอรต วั หนา ไมใหเ ขามาปะปนกบัทรานซสิ เตอรต ัวหลงั ขอดขี องวงจร คอื วงจรสามารถถายทอดกําลงั งานไดส ูงสดุ ถาทรานสฟอรเ มอร มีคา อิมพแี ดนซท ี่สอดคลองกบั วงจร ขอเสีย ที่ใชท รานสฟอรเมอรในการคัปปลิง้ คอื ทรานสฟอรเ มอร เปนอปุ กรณท ม่ี ีคาความตา นทาน ไมคงท่ตี อสญั ญาณไฟสลับ ทําใหท รานสฟอรเ มอร ไมย อมใหค วามถี่สงู ผานหรอื ผานยาก ดงั นน้ั สญั ญาณทผ่ี า นไปไดขนาดของสัญญาณจะไมค งทีท่ กุ ความถ่ี โดยเฉพาะความถส่ี งู +VCC R1 R3 Outpu tInput R2 C1 RE1 C2 R4 C3 RE2 C4 ภาพท่ี 8-2 แสดงวงจรทรานสฟอรเ มอรค ัปปล้ิง

133วงจรอิมพีแดนซค ัปปล้งิ เปนวงจรทใ่ี ชโ ชคคอยลร ว มกับคอนเดนเซอร โดยใชโ ชค คอยล เปนโหลดทางคอลเลค็ เตอร (เปน การรวมเอาวงจรแบบที่ 1 กบั แบบที่ 2 เขา ไวดว ยกัน) +VCC RB1 RB2 RL CC3 CC1 CC2 OutputInput RE1 RE2 ภาพท่ี 8-3 แสดงวงจรอมิ พแี ดนซค ปั ปลิ้งวงจรคัปปลง้ิ โดยตรง การคปั ปลิง้ โดยตรง เปนวงจรทที่ ําใหเ สยี งมคี ณุ ภาพดที ีส่ ุด เพราะไมม อี ปุ กรณใดๆ ปดก้ันสัญญาณ ดังน้นัการคัปปลงิ้ โดยตรง จงึ เปน ทนี่ ิยมใชงานกันมาก เชน วงจรขยายกําลงั หรือเพาเวอรแอมป จะใหเ สยี งทม่ี คี ณุ ภาพสงูแตม ี ขอเสยี คือ การออกแบบทาํ ไดย าก เพราะจะออกแบบทีละภาคมาตอกนั ไมไ ด ตองออกแบบพรอ มกนั ทง้ั หมดเน่ืองจากตองใหแรงดนั ไฟตรงท่ีเอา ทพ ทุ ของภาคแรกเทากบั แรงดนั ไฟตรงที่อนิ พทุ ของภาคถดั ไปท่ีเช่อื มตอ กนั หากปจ จยั ดังกลาว ไมเ ปนไปตามเงือ่ นไข จะทาํ ใหจุดการทํางานของภาคหลังเปลี่ยนไป ไมส ามารถขยายสญั ญาณไดในคลาสท่ีตอ งการ +VCC RA RC1 RE2 C1 RE1Input C2 RC2 Output RB ภาพที่ 8-4 แสดงวงจรไดเร็คคปั ปลง้ิ

134 การคัปปลงิ้ คอื วิธีการถายทอดสญั ญาณจากทรานซสิ เตอรตวั หนง่ึ ไปยงั ทรานซสิ เตอรอกี ตัวหนึ่ง หรอืการเชอ่ื มตอ สญั ญาณจากวงจรหนงึ่ ไปยงั อกี วงจรหนง่ึ การนาํ วงจรขยายหลายๆ ภาคมาตอ กนั จะตอ งใชว งจรเชอ่ื มตอหรือวงจรคปั ปล้งิ เพื่อใหส ญั ญาณทอี่ อกมาทางเอาทพ ทุ ไมเพีย้ นไปจากเดิม โดยมอี ัตราขยายกําลงั เพม่ิ ขึ้นในอัตราสวนทจ่ี ะใหส ัญญาณมเี สถียรภาพดีทส่ี ุดและวงจรคัปปลงิ้ ทน่ี าํ มาตอจะตอ งมีความเหมาะสมหรอื แมทซก นั(Match) จะทําใหก ารถายทอดสญั ญาณแรงทส่ี ดุ ลักษณะสาํ คญั ในการคปั ปลิ้งสัญญาณ คือ ตองไมท าํ ใหวงจรทม่ี าตอรว มดว ยทาํ งานผิด อิมพแี ดนซข องวงจรจะตอ งแมทซก ัน เพือ่ ผลของการถายทอดทางกําลงั ทีด่ ที ี่สุด ตอ งใหส ามารถถา ยทอดความถีไ่ ดต ลอดยา นนน้ั ๆเชนวงจรขยายเสียง ตองถายทอดสัญญาณความถีต่ งั้ แต 20Hz – 20,000Hz และตองเปน วงจรทจ่ี ัดการทางอินเตอรเ ฟสอยา งเหมาะสม การเช่อื มตอวงจรหรอื การคปั ปลง้ิ สามารถทาํ ได 4 แบบ คอื 1. การคปั ปลิ้งดว ยตวั ตานทานและคาปาซเิ ตอร หรอื อาร- ซี คปั ปล้งิ (R-C Coupling) 2. การคัปปลิง้ ดวยหมอแปลงหรอื ทรานสฟอรเมอร (Transformer Coupling) 3. การคปั ปลง้ิ ดว ยอิมพแี ดนซ (Impedance Coupling) 4. การคัปปลง้ิ โดยตรง (Direct Coupling)

135ตอนท่ี 1 จงทําเครอ่ื งหมาย () ลงหนา ขอ ทีถ่ ูกตอ ง 6. อุปกรณทท่ี ําหนาทหี่ ลกั ในวงจรทรานสฟอรเ มอร คปั ปลงิ้ คอื ขอ ใด1. การถายทอดสญั ญาณจากทรานซิสเตอรต ัวหนง่ึ ไปยงั ทรานซิสเตอรอ กี ตวั หนึง่ เพื่อไมใ หส ัญญาณทาง ก. หมอแปลงเอาทพ ุทผดิ เพี้ยน คือ วธิ กี ารใด ข. ทรานซิสเตอร ค. อปุ กรณไทริสเตอร ก. การมลั ติพลายเออร ข. การเรก็ ตฟิ ายเออร ง. ตวั ตา นทานกบั ตัวเก็บประจุ ค. การแซมปลงิ้ 7. ขอเสียของวงจรทรานสฟอรเ มอรคปั ปลิ้ง คือขอ ใด ง. การคปั ปลิง้2. ขอใดไมใชล ักษณะสาํ คญั ในการคัปปลง้ิ สัญญาณ ก. ไมทนตออณุ หภูมิ ก. จดั วงจรท่ีนํามาตอรวมใหท าํ งานไมผดิ เพีย้ น ข. อมิ พีแดนซข องวงจรจะตอ งแมทซกนั ข. ใชอุปกรณร ว มมาก ค. สามารถถา ยทอดบางชวงความถ่ไี ด ค. ไมคงท่ีตอ สัญญาณไฟตรง ง. วงจรสามารถจดั การทางอินเตอรเ ฟส ง. ไมค งทีต่ อสัญญาณไฟสลับ3. ขอ ใดไมใชว ิธกี ารเช่อื มตอ วงจรหรือการคัปปลิ้ง ก. อาร-ซี คปั ปลงิ้ 8. โหลดของวงจรทรานสฟอรเ มอรคปั ปล้งิ คือขอใด ข. ทรานสฟอรเ มอรคัปปลงิ้ ก. หมอ แปลง ค. ทรานซสิ เตอรค ัปปลงิ้ ข. ทรานซสิ เตอร ง. ไดเรก็ คัปปลง้ิ4. อปุ กรณทท่ี าํ หนาทหี่ ลักในวงจร อาร- ซี คัปปล้ิง ค. อุปกรณไ ทรสิ เตอรคือขอ ใด ง. ตัวตา นทานกบั ตัวเก็บประจุ ก. หมอ แปลง 9. วงจรเพาเวอรแอมป ใชวิธกี ารใดในการเช่ือมตอ ข. ทรานซิสเตอร ค. อปุ กรณไ ทรสิ เตอร สญั ญาณ ง. ตัวตา นทานกบั ตัวเกบ็ ประจุ ก. ไดเรก็ คปั ปลิ้ง5. อปุ กรณทท่ี ําหนา ทหี่ ลกั ในวงจรอิมพีแดนซ ข. อาร- ซี คปั ปลงิ้คปั ปลงิ้ คือขอ ใด ก. หมอ แปลง ค. อิมพแี ดนซคัปปลง้ิ ข. ทรานซสิ เตอร ง. ทรานสฟอรเ มอรคปั ปล้งิ ค. อุปกรณไ ทรสิ เตอร 10. ขอเสยี ของวงจร อาร ซี คัปปลงิ้ คอื ขอ ใด ง. ตัวเกบ็ ประจกุ บั ตัวเหน่ยี วนํา ก. ไมท นตออณุ หภมู ิ ข. ใชอ ปุ กรณรวมมาก ค. ไมยอมใหความถต่ี ํ่าผา น ง. ไมย อมใหค วามถ่ีสงู ผา น

136ตอนท่ี 2 จงเตมิ คําลงในชองวา งใหสมบรู ณ1. การคปั ปล้งิ คอื ........................................................................................................................................................2. วงจรคปั ปลงิ้ สามารถถายทอดความถ่ีไดต ลอดยา นนัน้ ๆ ในชวงความถ่ี ต้งั แต ………………………………………………..3. อปุ กรณท ท่ี ําหนาทห่ี ลักในวงจร อาร- ซี คัปปลงิ้ คือ ................................................................................................4. อุปกรณทท่ี ําหนา ทหี่ ลกั ในวงจรอิมพีแดนซ คปั ปลงิ้ คือ ..........................................................................................5. ขอจาํ กดั ของวงจรคปั ปลงิ้ โดยตรง คอื ..................................................................................................................... เพราะ......................................................................................................................................................................ตอนท่ี 3 จงตอบคาํ ถามใหไดใจความสมบรู ณ1. การเชอื่ มตอวงจรหรอื การคปั ปลง้ิ มกี ่แี บบ อะไรบาง2. จงบอกลกั ษณะสําคญั ในการคปั ปล้ิงสัญญาณ3. จงบอกขอ ดขี องการคัปปลงิ้ แตล ะวิธี4. จงบอกขอเสียของการคัปปลงิ้ แตล ะวิธี5. ทาํ ไมตอ งใชวธิ กี ารคัปปลง้ิ แบบโดยตรง

137เจน สงสมพันธ. 2536. เทคโนโลยีอเิ ลก็ ทรอนิกส. กรงุ เทพฯ : สถาบันอเิ ล็กทรอนิกสก รุงเทพฯ.ชาญวทิ ย หาญรินทร. ม.ป.ป.. วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส. กรงุ เทพฯ : สํานกั พมิ พศ นู ยส ง เสริมอาชวี ะ.ธนกร คีรพี ทิ ักษ. 2537. สารกงึ่ ตัวนําและวงจร. ปทมุ ธานี : สกายบุค .ประพนั ธ พิพัฒนสุข และคณะ. ม.ป.ป.. ปฏบิ ตั อิ ปุ กรณอ ิเล็กทรอนิกสแ ละวงจร 2. กรุงเทพฯ : สํานกั พมิ พ ศูนยสง เสรมิ อาชีวะ.พนั ธศกั ดิ์ พุฒมิ านิตพงศ. 2549. วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส. กรุงเทพฯ : สํานกั พมิ พศูนยส ง เสรมิ วิชาการ._______. ม.ป.ป.. วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส. กรุงเทพฯ : สาํ นักพิมพศ นู ยสง เสรมิ วิชาการ._______. 2557. อปุ กรณอ ิเลก็ ทรอนิกสและวงจร. กรุงเทพฯ : สาํ นักพิมพศูนยส งเสรมิ วิชาการ._______. ม.ป.ป.. อปุ กรณอ ิเล็กทรอนกิ สและวงจร. กรงุ เทพฯ : สํานักพมิ พศนู ยสง เสรมิ วชิ าการ._______. ม.ป.ป.. อุปกรณอิเล็กทรอนกิ สและวงจร. กรงุ เทพฯ : สํานกั พมิ พศูนยส ง เสรมิ อาชีวะ.วรี ธรรม ไชยยงค และไวพจน ศรีธญั . 2547. วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส. กรงุ เทพฯ : สาํ นกั พิมพว งั อกั ษร.________. 2552. วงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส. กรงุ เทพฯ : สาํ นักพมิ พวงั อกั ษร. พมิ พค ร้ังที่ 6.สถาบันอเิ ลก็ ทรอนกิ สก รงุ เทพ. 2542. คลาสของการขยาย. อิเล็กทรอนิกสแ ฮนดบ คุ 7, 33 : 48-54.สายัณต ชน่ื อารมณแ ละสมพศิ ปลองสวย. 2552. วงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ ส. กรุงเทพฯ : บริษัท พฒั นาวชิ าการ (2535) จาํ กดั . พิมพค ร้ังท่ี 2.อดลุ ย กัลยาแกว . ม.ป.ป.. อุปกรณอิเลก็ ทรอนกิ สแ ละวงจร (อุปกรณอิเล็กทรอนกิ ส) . กรุงเทพฯ : สาํ นกั พิมพ ศนู ยส งเสรมิ อาชีวะ.________. 2556. อปุ กรณอเิ ล็กทรอนกิ สและวงจร. กรุงเทพฯ : สํานักพมิ พศูนยส ง เสรมิ อาชวี ะ.