บ านเคร องเส ยงบ านam-fm ม อ2 ญ ป น

เคร่ืองรับวทิ ยุ AM / FM และการขยายเสียง 8.1 เคร่ืองรับวทิ ยุ AM / FM ในปัจจบุ นั เคร่ืองรับวิทยกุ ระจายเสียงท่ีผลิตออกมาใชง้ าน ถกู สรา้ งรวมไวใ้ นตวั IC โดยนิยมรวมเคร่ืองรับวิทยุท้งั AM และ FM ไวด้ ้วยกนั ทาให้สามารถรับคล่ืนสัญญาณไดห้ ลายย่านความถ่ี เช่น ย่าน AM และย่าน FM เป็ นตน้ ทาให้เกิด ความสะดวกในการผลิต การใช้งาน และนาไปใชป้ ระโยชน์ไดม้ ากข้ึน ถึงแมว้ ่าแต่ละระบบการรับสัญญาณคลื่นวิทยุจะ แตกต่างกนั ภาคการทางาน และความถ่ที ่ีใชไ้ ม่เหมอื นกนั แตส่ ามารถนามาสรา้ งวงจรให้ทางานร่วมกนั ได้ โดยแยกส่วนที่ แตกต่างกนั ใหท้ างานเป็นอสิ ระในระบบของตวั เอง และรวมส่วนท่ีทางานร่วมกนั ไดใ้ ห้ทางานร่วมกนั ทาให้เคร่ืองรับวทิ ยุท่ี ผลิตอยู่ในรูป IC ใช้อุปกรณ์นอ้ ยลง ช่วยลดท้งั ค่าใช้จ่ายในการผลิต และลดขนาดของเครื่องรับวิทยุให้เล็กลงได้ หลกั การ ทางานของเครื่องรับวิทยุ AM / FM ในรูปบลอ็ กไดอะแกรม แสดงดงั รูปที่ 8.1 AM RF (AM) IF(455 kHz) AGC (AVC) FM RF (FM) IF(10.7 MHz) ( ) AFT (AFC) รูปที่ 8.1 บล็อกไดอะแกรมเคร่ืองรบั วิทยุ AM / FM จากรูปท่ี 8.1 แสดงบลอ็ กไดอะแกรมเครื่องรบั วิทยุ AM / FM จะเห็นไดว้ า่ ท้งั เคร่ืองรับวทิ ยุ AM และ FM จะถกู แยก ภาคตา่ งๆ ในการทางานออกจากกนั ต้งั แตส่ ายอากาศเขา้ มาไปจนถึงภาคดเี ทกเตอร์ เพราะระบบในการทางานของเครื่องรับ วิทยุท้ังสองแตกต่างกัน ใช้ความถี่วิทยุกระจายเสียง ความถี่ออสซิลเลเตอร์ และความถ่ี IF ไม่เท่ากัน รวมท้ังการแยก คลื่นสัญญาณ IF ให้ออกมาเป็ นสัญญาณเสียงมีความแตกต่างกนั เม่ือสัญญาณที่ได้ออกมาเป็ นสัญญาณเสียงแลว้ จะมี คณุ สมบตั สิ ัญญาณทเ่ี หมอื นกนั สามารถนาไปจ่ายเขา้ ภาคขยายเสียงภาคเดียวกนั ได้ การทางานของเครื่องรับวิทยุแต่ละชนิด เป็นดงั น้ี เครื่องรับวทิ ยุ AM สายอากาศรับความถ่วี ิทยุ AM ทกุ สถานีในย่าน 540 - 1,600 kHz เขา้ มา ความถวี่ ทิ ยทุ ่ีสามารถผา่ นเขา้ ไปไดข้ ้ึนอยู่กบั ภาคจูน RF ท่ีปรับเลือกความถี่วิทยุครอบคลุมในย่านสถานีวิทยุ AM จะปรับเลือกรับสถานีวิทยุเพียง 1 ความถี่ที่ตรงกับ ความถเ่ี รโซแนนซ์ของวงจรจูน RF ส่งตอ่ ความถวี่ ิทยุ (RF) ที่รับเขา้ มาไปใหภ้ าคมกิ เซอร์

ภาคโลคอลออสซิลเลเตอร์จะให้กาเนิดความถี่วิทยุ มีค่าความถ่ีและความแรงคงที่ค่าหน่ึงข้ึนมา โดยจะให้กาเนิด ความถี่วิทยุข้ึนมามีค่าสูงกวา่ ค่าความถวี่ ิทยุที่ภาคจูน RF รับเขา้ มาเท่ากบั 455 kHz เสมอ มีความถี่อยู่ในย่าน 995 - 2,055 kHz การปรับเปลี่ยนค่าความถ่ีวิทยุของจูน RF และจูน LO จะถูกปรับเปลี่ยนไปพร้อมกนั เสมอ การกาเนิดความถ่ีวิทยุของจูน LO จะตอ้ งมรี ะดบั ความแรงคงท่ีของความถี่วทิ ยทุ กี่ าเนิดข้ึนมาตลอดระยะเวลาทางาน ภาคมิกเซอร์รับความถ่ีวิทยุเข้ามาจากจูน RF และจูน LO ทาการผสมความถี่วิทยุท้งั สองได้ความถี่วิทยุออกมา 4 ความถี่ ไดแ้ ก่ ความถี่ RF ความถ่ี LO ความถ่ี LO + RF และความถี่ LO - RF หรือความถ่ี IF = 455 kHz ความถ่วี ทิ ยุท้งั 4 ความถี่ ถกู ส่งตอ่ ไปใหภ้ าคจนู IF เพอ่ื กรองผ่านเฉพาะความถี่ IF ท่ี 455 kHz หรือความถ่ี LO - RF เท่าน้นั ส่งต่อไปเขา้ ภาคขยาย IF ส่วนความถอ่ี ื่นๆ ถกู ตา้ นไวไ้ ม่สามารถผ่านไปได้ วงจรขยาย IF ขยายสญั ญาณให้มีความ แรงมากข้ึนไดข้ นาดทพ่ี อเหมาะและไมผ่ ิดเพ้ียน ส่งตอ่ ไปภาคดเี ทกเตอร์ ภาคดีเทกเตอร์ ทาหน้าที่ตดั สัญญาณความถ่ี IF ออกไปซีกหน่ึง อาจเป็นซีกบวก หรือซีกลบก็ได้ ข้ึนอยู่กบั การ ออกแบบวงจร ส่งผ่านความถ่ี IF ซีกเดียวไปเขา้ ภาคกรองความถี่ ทาการกรองเอาความถ่ี IF = 455 kHz ออกไปให้เหลือเฉพา ความถเ่ี สียง (AF) ส่งต่อไปใหก้ บั ภาค AGC (AVC) และภาคขยายเสียง ภาค AGC (AVC) ทาหน้าท่ีควบคุมระดับความแรงโดยอัตโนมัติ ทาให้ได้สัญญาณเสียงที่รับได้จากสถานี วิทยุกระจายเสียง AM ทุกสถานี มีความดงั สัญญาณเสียงใกลเ้ คียงกนั โดยถูกป้อนกลบั มาให้ภาคขยาย IF ปรับอตั ราขยาย สญั ญาณ IF ออกมาให้มีความแรงใกลเ้ คียงกนั เครื่องรับวทิ ยุ FM สายอากาศรับความถวี่ ิทยุ FM ทุกสถานีในยา่ น 88 - 108 MHz เขา้ มา ความถี่วิทยุท่ีสามารถผ่านเขา้ ไปไดข้ ้ึนอยกู่ บั ภาคจูน RF ท่ีปรับเลือกความถ่ีวิทยุครอบคลุมในย่านสถานีวิทยุ FM จะปรับเลือกรับสถานีวิทยุเพียง 1 ความถ่ีที่ตรงกบั ความถเ่ี รโซแนนซข์ องวงจรจนู RF ส่งต่อความถ่ีวิทยุ (RF) ท่ีรับเขา้ มาไปใหภ้ าคมกิ เซอร์ ภาคโลคอลออสซิลเลเตอร์จะให้กาเนิดความถ่ีวิทยุ มีค่าความถ่ีและความแรงคงท่ีค่าหน่ึงข้ึนมา โดยจะให้กาเนิด ความถีว่ ิทยขุ ้นึ มามคี ่าสูงกวา่ คา่ ความถวี่ ิทยทุ ี่ภาคจนู RF รับเขา้ มาเทา่ กบั 10.7 MHz เสมอ มีความถี่อย่ใู นยา่ น 98.7 - 118.7 MHz การปรบั เปล่ียนคา่ ความถ่ีวิทยขุ องจนู RF และจนู LO จะถกู ปรับเปล่ียนไปพร้อมกนั เสมอ การกาเนิดความถ่ีวิทยขุ องจูน LO จะตอ้ งมรี ะดบั ความแรงคงท่ีของความถว่ี ทิ ยทุ ่กี าเนิดข้ึนมาตลอดระยะเวลาทางาน ภาคมิกเซอร์รับความถี่วิทยุเขา้ มาจากจูน RF และจูน LO ทาการผสมความถ่ีวิทยุท้งั สองไดค้ วามถี่วิทยุออกมา 4 ความถี่ ไดแ้ ก่ ความถี่ RF ความถี่ LO ความถ่ี LO + RF และความถ่ี LO - RF หรือความถ่ี IF = 10.7 MHz ความถ่ีวิทยทุ ้งั 4 ความถี่ ถกู ส่งต่อไปใหภ้ าคจนู IF เพือ่ กรองผ่านเฉพาะความถี่ IF ท่ี 10.7 MHz หรือความถ่ี LO - RF เท่าน้นั ส่งต่อไปเขา้ ภาคขยาย IF ส่วนความถ่ีอ่ืนๆ ถูกตา้ นไวไ้ ม่สามารถผ่านไปได้ วงจรขยาย IF ขยายสัญญาณใหม้ ีความ แรงมากข้ึนไดข้ นาดทพี่ อเหมาะและไมผ่ ดิ เพ้ียน ส่งต่อไปภาคดเี ทกเตอร์ ภาคดีเทกเตอร์ หรือดมี อดเู ลเตอร์ ทาหนา้ ทแ่ี ยกสัญญาณเสียงออกจากความถี่ IF โดยที่การผสมคล่นื ในระบบ FM สัญญาณเสียงถกู ผสมเขา้ กบั คล่ืนพาห์ ดว้ ยการทาใหค้ วามถพ่ี าห์เปลี่ยนแปลงสูงข้ึนเมอื่ สญั ญาณเสียงช่วงบวกผสม และทา ให้ความถ่ีพาห์เปลี่ยนแปลงต่าลงเมื่อสัญญาณเสียงช่วงลบผสม ส่วนความแรงของความถ่ี IF คงที่จึงทาให้การแยก สัญญาณเสียงออกจากความถี่ IF ตอ้ งใชว้ ิธีการแยกคลื่นที่แตกต่างไปจากเคร่ืองรับวิทยุ AM วงจรท่ีนิยมใช้ทาหนา้ ท่ีดีเทกเตอร์ เช่น วงจรเฟสล็อกลูปดีเทกเตอร์ เป็ นตน้ ทาการเปลี่ยนความถ่ี IF = 10.7 MHz ให้เป็ นความถี่เสียง (AF) ส่งต่อไปให้กบั ภาค AFT (AFC) และภาคขยายเสียง ภาค AFT (AFC) เป็นแรงดนั ไฟฟ้าถกู ส่งมาจากภาคดีเทกเตอร์ ทาหนา้ ทค่ี วบคมุ การผลิตความถ่ีข้นึ มาของภาคโลคอ ลออสซิแลเตอร์ ให้มีความเหมาะสมถกู ตอ้ งและสมั พนั ธ์กบั ความถ่ี RF ท่ีรับเขา้ มา เพือ่ ให้ไดค้ วามถ่ี IF ทมี่ กี ารเปลี่ยนแปลงไป

เลก็ นอ้ ยตามสญั ญาณเสียงผสมอยู่ เมอื่ ผ่านดีเทกเตอร์แลว้ จะไดเ้ ป็นสัญญาณเสียงออกมา ถา้ หากการผลิตความถข่ี องภาคโล คอล ออสซิเลเตอร์ทางานไมส่ ัมพนั ธก์ บั ความถี่ RF ท่ีรบั เขา้ มา มผี ลต่อสญั ญาณเสียงทร่ี ับไดอ้ อกมามีการจางหายไม่ชัดเจน คลา้ ยกบั สถานีเลอื่ นไปรบั ไดไ้ ม่ตรง สัญญาณเสียงดงั ไม่คงท่ี ภาคขยายเสียง ภาคขยายเสียง ทาหนา้ ที่ขยายสัญญาณเสียงทีร่ ับมาจากภาคดเี ทกเตอร์ของเครื่องรับวิทยุท้งั AM และ FM ให้มีความ แรงมากข้ึน โดยสัญญาณเสียงที่ถูกขยายออกมายงั มีรูปสัญญาณคงเดิมไม่ผิดเพ้ียนไป เป็นภาคที่ใช้ร่วมกนั ได้ของเครื่องรับ วิทยุท้งั AM และ FM ในเคร่ืองรับวิทยุ AM / FM ที่ผลิตข้ึนในตวั IC บางเบอร์ไม่มีภาคขยายเสียงอยู่ภายในตอ้ งต่อเพิ่มภายนอก แตบ่ างเบอร์สรา้ งภาคขยายเสียงรวมอยู่ภายในตวั IC เลย ชว่ ยให้สะดวกตอ่ การใชง้ านมากข้นึ แหล่งจ่ายกาลงั ไฟฟ้า แหลง่ จ่ายกาลงั ไฟฟ้า ทาหนา้ ท่จี า่ ยแรงดนั ไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า ให้กบั เคร่ืองรับวทิ ยุ AM / FM และภาคขยายเสียง แหล่งจ่ายกาลงั ไฟฟ้าที่ใช้งานในแต่ละเครื่องรับวิทยุ AM / FM จะจ่ายท้งั แรงดนั ไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าออกมาไม่เท่ากัน ข้ึนอยกู่ บั ความตอ้ งการใชง้ านของวงจร 8.2 เคร่ืองรับวทิ ยุ AM / FM ใช้ IC เบอร์ TDA 1220B IC เบอร์ TDA 1220B เป็ น IC ชนิด 16 ขา สร้างข้ึนมาให้ทางานไดก้ ับการรับสัญญาณสถานีวิทยุกระจายเสียงท้ัง สถานีวิทยุ AM และสถานีวิทยุ FM โดยจะตอ้ งต่อเพ่ิมวงจรบางส่วนไวภ้ ายนอกร่วมด้วย ส่วนประกอบภายใน IC แบ่ง ออกเป็น ดงั น้ี ในส่วนเครื่องรับวิทยุ AM ภายในตัว IC ประกอบด้วยภาคการทางาน ดังน้ี ภาคขยาย RF ภาคมิกเซอร์ ภาค ออสซิลเลเตอร์ ภาค IF ภาค AM ดีเทกเตอร์ ภาค AGC และภาคขยายภาคตน้ ในส่วนเครื่องรับวิทยุ FM ภายในตวั IC ประกอบดว้ ยภาคการทางาน ดงั น้ี ภาคขยาย IF ภาคลิมิเตอร์ ภาค FM ดีเทก เตอร์ และภาคขยายภาคต้น ซ่ึงในส่วนของภาคขยาย RF ภาคมิกเซอร์ และภาคออสซิลเลเตอร์ ไม่ได้ถูกสร้างข้ึนในตวั IC จึง จาเป็นตอ้ งสร้างไวภ้ ายนอกแทน โครงสร้างภายในตวั IC เบอร์ TDA 1220B ในรูปบล็อกไดอะแกรม แสดงดงั รูปท่ี 8.2 (LO O1SC) (MIX 3OUT) (AM5IF IN) (AM 7DET) (AM DET6 Bypass) (AMP & 4 RF AM AM AGC 8 (AGC Bypass) AGC Bypass) IF FM 9 (AF OUT) (AM IN) 2 IF 10 (+ VS) (FM IF IN) 16 FM TDA 1220B AM AM / FM AM FM FM (1F5M IF 14 1(F2M DE1T3) (G1N1D) Bypass) (ก) โครงสร้างภายใน (ข) รูปร่าง รูปท่ี 8.2 บลอ็ กไดอะแกรมโครงสร้างภายในตวั IC เบอร์ TDA 1220B จากรูปที่ 8.2 แสดงบล็อกไดอะแกรมโครงสร้างภายในตวั IC เบอร์ TDA 1220B รูปที่ 8.2 (ก) เป็ นส่วนโครงสร้าง ภายในตวั IC ส่วนแถวบนเป็นของเคร่ืองรับวิทยุ AM ดา้ นซา้ ยขา 2 และขา 4 ตอ่ เขา้ ภาคขยาย RF และมิกเซอร์วิทยุ AM ขา 3 จ่าย

สัญญาณมิกเซอร์ออกมา ขา 1 ตอ่ เขา้ ภาคโลคอลออสซิลเลเตอร์วิทยุ AM ต่อไปยงั ภาคขยาย RF และมิกเซอร์ ขา 5 ตอ่ เขา้ ภาคขยาย IF วิทยุ AM ขา 7 ต่อเขา้ ภาคดีเทกเตอร์วทิ ยุ AM ขา 6 และขา 8 ต่อเขา้ ภาค AGC วทิ ยุ AM แถวกลางเป็ นของเครื่องรับวทิ ยุ FM ขา 14, 15 และขา 16 ต่อเขา้ ภาคขยาย IF และภาคลิมิเตอร์วิทยุ FM ขา 12 และ ขา 13 ต่อเขา้ ภาคดเี ทกเตอร์วทิ ยุ FM ขา 12 ยงั ตอ่ ไปควบคุมสวติ ชเ์ ลอื กให้จ่ายแรงดนั ไฟฟ้าไปควบคุมการทางานของวิทยุ AM หรือ FM ขา 9 จ่ายสญั ญาณ เสียงออกมาจากภาคขยายเสียงภาคตน้ (Preamplifier) ท้งั ของวทิ ยุ AM และวทิ ยุ FM แถวลา่ งเป็ นภาคจ่ายแรงดนั ไฟฟ้าไปเล้ียงภาคต่างๆ ในตวั IC ขา 10 เป็นขาจ่ายแรงดนั ไฟฟ้าใหต้ วั IC ต่อไปเขา้ ภาค แรงดนั ไฟฟ้าอา้ งอิง (Referent Voltage) ขา 11 เป็นขาตอ่ ลงกราวด์ของ IC วงจรเคร่ืองรบั วทิ ยุ AM / FM ใช้ IC เบอร์ TDA 1220B แสดง ดงั รูปที่ 8.3 AM IF4 2.R2k19WIF5 IF6 T2 VC4 LO (AM) R22 15W +10VDC T1 C30 RM (AM) 3 4 1 2 3 R21 1 R20 3.3kW 3 1C0028nF + 11C000027mnFF VC3 TC3 1 4 2 6 6C82n4F 2C.72n5F 6 TC4 C26 1 4 47pF 23 10C02m3F+ R17 R18 3.3kW 51kW 82kW BAD3116 43 56 7 1 C27 2 9 IF1 R15 SFIEF12 0.7MA U1 11 C22 100nF C31 16 TDA 1220B 6.8nF 10 mF 3 4 100W1 3 14 15 10 C19 R3314kW 2 6 2 R16 12 13 8 33 6 + C32 1 1 300W C21100nF VR1 2 - 8 1+00 mF 10 kW + U2 5 C18 22nF L5 22mH R13 + 1C02m0F 12 LM 386 22nF 8.R2k12W 560W 31 C17 AM 4 C1 IF3 220nF FM 4C7p6F BFQ5206 5C61p0F L3 VC2 LO (FM) 4C7p15F 33Rk1W0 1RM1W1 TC2 C14 BDA2121 1C0016nF RM (FM) 27pF FM BFQR199 VC1 TC1 C5 L2 R6 3C9p11F 18pF L1 C2 33W L4 18Cp1F R1 47pF 4C.74nF 4.C7n7 F 91kRW7 270RW8 4C7p12F 5C6103pF 240W R5 470RW4 R9 10kRW2 47Rk3W 4C.73nF 100W 4.C78nF 1C09nF 100W รูปที่ 8.3 วงจรเครื่องรับวิทยุ AM / FM ใช้ IC เบอร์ TDA 1220B เป็ น IC ชนิด 16 ขา สร้างข้ึนมาให้ทางานได้กบั การรับสัญญาณ สถานีวทิ ยุกระจายเสียงท้งั สถานีวิทยุ AM และ FM โดยตอ่ เพ่ิมวงจรบางส่วนไวภ้ ายนอกร่วมดว้ ย ส่วนประกอบภายใน IC แบง่ ออกเป็น ส่วนของเครื่องรบั วิทยุ AM ประกอบด้วย ภาคขยาย RF ภาคมกิ เซอร์ ภาคออสซิลเลเตอร์ ภาค IF ภาค AM ดเี ทกเตอร์ ภาค AGC และภาคขยายภาคตน้ ส่วนเครื่องรับวิทยุ FM ประกอบด้วย ภาคขยาย IF ภาคลิมิเตอร์ ภาค FM ดีเทกเตอร์ และ ภาคขยายภาคตน้ ส่วนภาคขยาย RF ภาคมิกเซอร์ และภาคออสซิลเลเตอร์ ไมไ่ ดถ้ กู สรา้ งไวใ้ นตวั IC ถูกสร้างไวภ้ ายนอกแทน เครื่องรับวทิ ยุ AM / FM ใช้ IC เบอร์ TEA 5591 เป็น IC ชนิด 20 ขา สรา้ งข้นึ มาให้ทางานไดก้ บั การรบั สญั ญาณสถานี วิทยุกระจายเสียงท้งั สถานีวิทยุ AMและ FM โดยต่อเพ่ิมวงจรบางส่วนไวภ้ ายนอกร่วมด้วย ส่วนประกอบภายใน IC แบ่ง ออกเป็น ส่วนของเคร่ืองรบั วิทยุ AM ประกอบดว้ ย ภาคขยาย RF ภาคมิกเซอร์ ภาคออสซิลเลเตอร์ ภาค IF ภาค AM ดเี ทกเตอร์ และภาค AGC ส่วนเคร่ืองรับวิทยุ FM ภายในตวั IC ประกอบด้วย ภาคขยาย RF ภาคมิกเซอร์ ภาคออสซิลเลเตอร์ ภาคขยาย IF ภาคสเตบิไลเซอร์ และภาค FM ดสิ คริมิเนเตอร์ เคร่ืองรบั วิทยุ AM / FM ใช้ IC เบอร์ U 2510B เป็น IC ชนิด 28 ขา สรา้ งข้นึ มาให้ทางานไดก้ บั การรับสัญญาณสถานี วทิ ยุกระจายเสียงท้งั สถานีวทิ ยุ AM และ FM รวมท้งั วงจรขยายเสียงไวภ้ ายในตวั IC ดว้ ย มีกาลงั ขยายส่งออกไดส้ ูงสุด 1 W โดย ตอ่ เพิ่มวงจรบางส่วนไวภ้ ายนอกร่วมดว้ ย ทาใหใ้ ช้ IC เพียงตวั เดียวมคี รบท้งั ภาครับวิทยุ AM / FM และภาคขยายเสียง ส่วน เครื่องรับวทิ ยุ AM ภายในตวั IC ประกอบดว้ ย ภาค AM คอนเวอร์เตอร์ ภาค IF ภาค AM ดีเทกเตอร์ และภาค AGC ส่วนเครื่องรับ วิทยุ FM ภายในตวั IC ประกอบดว้ ย ภาคฟร้อนเอนด์ ภาคขยาย IF และภาค FM ดสิ คริมิเนเตอร์ ส่วนเคร่ืองขยายเสียง ประกอบดว้ ย ภาคขยายภาคตน้ โวลุ่มปรบั ควบคมุ ความดงั ปรับควบคุมเสียงทมุ้ แหลม และภาคขยายกาลงั เสียง