วงจรขยายเสียงด้วยทรานซิสเตอร์ตัวเดียว

fullsizerender-2

ช่วงที่ผ่านมา ผมลองตั้งโจทย์ให้ตัวเองว่าจะสร้างวงจรขยายเสียงที่ใช้ทรานซิสเตอร์แค่ตัวเดียว ว่าต้องทำอย่างไร เลยทำให้ต้องไปค้นคว้าหาคำตอบ ซึ่งยิ่งค้นก็ยิ่งต้องค้นต่อไปอีก จนในที่สุดก็สามารถทำได้สำเร็จ

ทรานซิสเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่ขยายกระแสอยู่แล้ว มันจึงเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่สุดที่จะนำมาใช้ทำเครื่องขยายเสียง (Amplifier) เลย เพียงแต่ว่าในทางปฏิบัติอาจจะต้องทำอะไรเพิ่มอีกมากมายกว่าจะได้แอมป์ที่ทำงานได้ดี

img_2303

ก่อนจะเอาทรานซิสเตอร์ไปใช้ทำอะไรก็ตามเราต้องทำการ “ไบแอส” มันเสียก่อน ซึ่งก็คือการจ่ายไฟให้มัน เพื่อให้มันทำงานอยู่ในช่วงที่มันถูกออกแบบมาให้ทำงานได้ ซึ่งในการทดลองนี้ผมเลือกใช้ทรานซิสเตอร์เบอร์ 2N3904 ซึ่งเป็นเบอร์สารพัดประโยชน์ และจ่ายไฟด้วยถ่าน 9V โดยต่อให้เป็นแบบ Common Emiter ซึ่งก็คือ วงจรฝั่งอินพุตอยู่ข้าง B-E ส่วนเอาท์พุตอยู่ข้าง C-E (ซึ่งเป็นการต่อแบบที่นิยมที่สุดอีกเช่นกัน) เพราะทรานซิสเตอร์จะขยายกระแสที่มาทาง B ให้เป็น 100 เท่าในฝั่ง C

ก่อนจะเอาเครื่องเล่น mp3 กับลำโพงมาต่อกับขา B และ C ของทรานซิสเตอร์ได้ ต้องเอาตัวเก็บประจุมาคั้นกลางด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้ากระแสตรง (ถ่าน 9V) ไหลเข้าไปในลำโพงได้ เพราะเราต้องการให้สัญญาณเสียงซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้นที่ไหลเข้าไปในลำโพง ซึ่งตัวเก็บประจุนี้เองที่สามารถกันไฟฟ้ากระแสตรงได้

วงจรนี้ใช้ R สองตัว ตัวแรก 4.7k Ohm เพราะเป็นค่าที่ทำให้ขนาดกระแสที่ไหลเข้า B ไม่สูงจนทรานซิสเตอร์ทนไม่ได้ (ไม่ควรเกิน 1mA) ซึ่งใช้กฎของโอห์มธรรมดาในการหา (V=IR) โดยให้แรงดัน Vbe เท่ากับ 0.7V

ส่วน R ตัวที่สอง 20 Ohm คิดมาจากการที่ แรงดันที่จุด C ควรจะเท่ากับประมาณครึ่งหนึ่งของ Vcc เพื่อให้มีช่วงว่างให้สัญญาณทั้งช่วงบวกและช่วงลบแกว่งได้มากที่สุดและเท่าๆ กันพอดี ใช้กฎของโอห์ม V=IR ธรรมดา หาค่า R ที่เหมาะสมที่ทำให้แรงดันที่จุด C มีค่าประมาณ 4.5V นั่นเอง

แค่นี้ก็ได้แอมป์ที่ทำจากทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวแล้ว แม้ว่าจะเป็นแอมป์ที่มีเสถียรภาพที่แย่ และกินไฟมากก็ตาม  (ซึ่งจะขอพูดถึงวิธีแก้ไขในโอกาสต่อไป)

 

 

 


One thought on “วงจรขยายเสียงด้วยทรานซิสเตอร์ตัวเดียว”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*