กลับหน้าบทความอิเล็กทรอนิกส์ | SE-ED.com | Electronics Society | ThailandIndustry.com | Webboards |
เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับออปแอมป์ : สว่าง ประกายรุ้งทอง

ที่มา : วารสาร SEMICONDUCTER ฉบับที่ 64 เดือน เมษายน - พฤษภาคม พ.ศ. 2528

หน้าแรก
วงจรออปแอมป์ที่ต่ออุปกรณ์ เพิ่มเติมเพื่อให้สามารถจ่ายกระแสได้สูง
วงจรขยายแรงดันตามแบบอื่น ๆ
วงจรขยายแบบกลับสัญญาณที่มี อุปกรณ์ต่อเพิ่มเติม
วงจรรีเล็กเซซั่น ออสซิลเลเตอร์ ที่มีการต่ออุปกรณ์เพิ่มเติม
ระบบสื่อสารโดยใช้สาย 2 เส้น
ไม่เพียงแต่เบอร์ 3140 เท่านั้น


วงจรขยายแบบกลับสัญญาณที่มีอุปกรณ์ต่อเพิ่มเติม

รูปที่ 10 วงจรขยายแบบกลับสัญญาณแบบมาตรฐานที่มีอัตราขยายเท่ากับ 100 ใช้ ไฟเลี้ยงเพียงชุดเดียว

ในรูปที่ 10 แสดงถึงวงจรขยายสัญญาณไฟสลับ แบบกลับสัญญาณที่มีอัตราขยายเท่ากับ 100 แบบมาตรฐานทำงานโดยใช้ไฟเลี้ยงวงจรเพียงชุดเดียวเอาท์พุท ของออปแอมป์จะถูกไบแอส อยู่ที่ครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟเลี้ยงวงจร (เพื่อให้สัญญาณเอาท์พุทสวิงได้สูงสุดโดยไม่เกิดการผิดเพี้ยน) ด้วย R3 และ R4 และอัตราขยาย สัญญาณจะถูกตั้งไว้ที่ค่า 100 เท่า โดยอัตราส่วนระหว่าง R2 ต่อ R1 อินพุทอิมพีแดนซ์ของวงจรเท่ากับค่าของ R1 (10kW) ความต้านทานของแหล่งกำเนิด สัญญาณอินพุทที่นำมาต่อนั้นจะต้องมีค่าต่ำกว่า R1 มาก ๆ สัญญาณเอาท์พุทของออปแอมป์สามารถที่จะสวิงขึ้นไปเป็น 20 ถึง 30 มิลลิโวลต์ เมื่ออินพุทเป็นศูนย์โวลท์ และจะสวิงไปได้จนถึงค่าแรงดันที่ต่ำกว่าแรงดันไฟเลี้ยงวงจรอยู่ประมาณ 2 - 3 โวลท์ ถึงแม้ว่าอินพุทจะสูงกว่าแรงดันไฟเลี้ยงวงจรก็ตาม

รูปที่ 11 วงจรขยายแบบกลับสัญญาณที่ได้ต่อทรานซิสเตอร์เพิ่มเข้ามา มีอัตราขยายเท่ากับ 100 โดยมีแบนด์วิทธ์สูงถึงหลายร้อยกิโลเฮิรทซ์ เอาท์พุทสามารถสวิงได้ในช่วง 50 มิลลิโวลท์ของสัญญาณอินพุท

ในรูปที่ 11 แสดงถึงวิธีต่ออุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติม เพื่อขยายสัญญาณโดยการต่อทรานซิสเตอร์ Q1 เข้าไปเป็นภาคกลับสัญญาณ และได้เปลี่ยนแปลง การต่ออินพุทเข้ากับขาอินพุทของออปแอมป์ โดยนำสัญญาณเข้าขานอน - อินเวิร์ทติ้ง ส่วนวงจรป้อนกลับเข้าทางขานอน - อินเวิร์ทติ้งเช่นเดียวกัน โดยมีกลักการเช่นเดียวกับ ที่ได้กล่าวมาแล้วในวงจรขยายแรงดันตามที่ผ่านมา โดยอัตราขยายของวงจรถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของ R2 ต่อ R1 และเอาท์พุท (ขาคอลเคลเตอร์ของ Q1) ถูกกำหนดให้เป็นครึ่งหนึ่งของไฟเลี้ยงวงจรโดย R3 และ R4

ในทางทฤษฎีแล้ว วงจรในรูปที่ 11 จะทำงานได้เหมือนกับวงจรในรูปที่ 10 ยกเว้นค่าแรงดันเอาท์พุทจะถูกจำกัดด้วยทรานซิสเตอร์ Q1 มากกว่าที่จะถูกจำกัดด้วยออปแอมป์ ในทางปฏิบัติแล้วเอาท์พุทของวงจรนี้สามารถสวิงอยู่ในช่วง 50 มิลลิโวลท์ของแรงดันอินพุท ก่อนที่จะเกิดการขลิบ (clip) ขึ้น การขลิบจะกระด้าง เมื่อ R5 มีค่าดังวงจร แต่สามารถลดให้นุ่มนวลลงได้โดยเพิ่มค่า R5 เป็น 12 kโอห์ม ส่วนค่าสลูว์เรทและแบนด์วิดธ์เมื่อจ่ายกำลังเต็มที่ของวงจรนี้ จะมีค่ามากกว่าวงจรในรูปที่ 10 ถึง 10 เท่า ดังนั้นวงจรนี้จึงมีคุณสมบัติที่เยี่ยมกว่าวงจร 3140 แบบพื้นฐาน แต่เนื่องจากที่มีค่าสลูว์เรทสูงนี้เอง วงจรจึงมักไม่เสถียรถ้าไม่ได้ต่อสัญญาณเข้าหรือแหล่งกำเนิดสัญญาณอินพุทมีอิมพีแดนซ์มากกว่า 2.2 kโอห์ม

ส่วนกระแสเอาท์พุทของวงจรในรูปที่ 11 นั้น จะถูกจำกัดให้อยู่เพียง 20 ถึง 30 มิลลิแอมป์ โดยค่าของ R6 แต่สามารถที่จะเพิ่มให้มีค่าสูงขึ้นได้โดยต่อภาคขยายกำลัง เพิ่มขึ้นต่อจาก Q1 และจัดวงจรให้รวมอยู่ในวงจรป้อนกลับของออปแอมป์ ดังแสดงในวงจรรูปที่ 12 ในทางปฏิบัติแล้วภาคขยายที่เพิ่มเข้ามานี้จะใช้ภาคขยายไฮ - ไฟแบบมาตรฐานมาต่อแทนก็ยิ่งดี ทำให้เหมาะที่จะใช้เป็นระบบขยายเสียงได้

รูปที่ 12 วงจรขยายแบบไฮ-ไฟพื้นฐาน ที่มีอัตราขยายเท่ากับ 100

สำหรับแรงดันเอาท์พุทสูงสุดของวงจรในรูปที่ 11 และ 12 นั้น สามารถสวิงไปได้ไม่เกิน 35 โวลต์ เนื่องจากถูกจำกัดด้วยขนาดของแรงดันไฟเลี้ยงวงจร ของออปแอมป์ 3140 รูปที่ 13 นั้น แสดงถึงการต่อวงจรเพื่อให้แรงดันเอาท์พุทสวิงไปได้สูงถึง 120 โวลท์โดยการแยกแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงวงจรให้ออปแอมป์ 3140 รับไฟเลี้ยง 30 โวลต์ ส่วน Q1 รับไฟลเลี้ยง 120 โวลต์ ซึ่งจะต้องระมัดระวังในการให้ไบแอสแก่วงจรในรูปที่ 13 ทั้งนี้เนื่องจาก 3140 จะต้องให้ไบแอสเป็นครึ่งหนึ่ง ของแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงวงจร เพื่อให้เกิดสัญญาณสวิงได้สูงสุด ส่วน Q1 นั้นต้องให้ไบแอสเป็นครึ่งหนึ่งของไฟเลี้ยง 120 โวลต์ ซึ่งทำใด้โดยการไบแอสขา 2 ของ 3140 ให้เป็น 15 โวลต์ ด้วย R3 และ R4 และโดยการแทรก R7 และ R8 เพื่อเป็นตัวแบ่งแรงในอัตราส่วน 4 ต่อ 1 ระหว่างเอาท์พุทของ Q1 กับอินพุทของตัวต้านทาน ที่ใช้ป้อนกลับ R2 ดังนั้นขา 3 ของ 3140 จะได้รับไฟเลี้ยง 15 โวลต์ ในขณะที่ขาคอลเลคเตอร์จะอยู่ที่จุดสงบ (quiescent) ที่ครึ่งหนึ่งของไฟเลี้ยงวงจรคือ 60 โวลต์ ส่วน R7 จะถูกต่อขนานโดย C3 เพื่อที่ R7 และ R8 ที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟตรง จะไม่มีอิทธิพลสำคัญต่ออัตราขยายแรงดันไฟสลับ (กำหนดโดย R1, R2 ) ของวงจร

รูปที่ 13 วงจรขยายแบบกลับสัญญาณที่มีอัตราขยายเท่ากับ 100 วงจรนี้สามารถให้เอาท์พุทได้สูงถึง 120 Vp-p


สงวนลิขสิทธิ์
พ.ศ. 2542-2553 โดยบริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด (มหาชน)
Copyright © 1999-2010 by SE-EDUCATION Public Company Limited. All rights reserved.