---

เครื่องขยายเสียงคืออะไร และแบ่งออกเป็นกี่แบบ

เครื่องขยายเสียง หรือ แอมป์ขยายเสียง ภาษาอังกฤษเรียกว่า Power Amplifier นั้น คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เพื่อเพิ่มขนาดของแรงดัน/กระแส/กำลังของสัญญาณอินพุต ใช้สัญญาณไฟฟ้า/รูปคลื่นที่อ่อน และสร้างรูปคลื่นที่แรงกว่าที่คล้ายกันที่เอาต์พุตโดยใช้แหล่งพลังงานภายนอก ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่ทำกับสัญญาณอินพุต แอมป์ขยายเสียงนั้น แบ่งออกเป็น กระแส แรงดัน และกำลัง ในบทความนี้ เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับเพาเวอร์แอมป์โดยละเอียด สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ เครื่องขยายเสียง ประเภทต่างๆ และการใช้งานของแอมป์ขยายเสียงที่แตกต่างกัน เครื่องขยายเสียง คือ อะไร? แอมป์ขยายเสียง เป็น เครื่องขยายสัญญาณเสียงแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มขนาดกำลังของสัญญาณเสียงเข้า โดยสัญญาณเสียงขาเข้า จะเพิ่มขึ้นถึงระดับสูงพอที่จะขับโหลดอุปกรณ์ เช่น ลำโพง หูฟัง เป็นต้น

ชนิดของเครื่องขยายเสียง

ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์เอาท์พุตที่เชื่อมต่อ เพาเวอร์แอมป์แบ่งออกเป็นสามประเภทต่อไปนี้:

• Audio Power Amp
• RF Power Amp
• DC Power Amp

Audio Power Amp

แอมป์ขยายเสียงชนิดนี้ จะทำหน้าที่เพิ่มขนาดของสัญญาณเสียงที่อ่อน โดยส่วนใหญ่จะใช้งานควบคู่ไปกับเครื่องรับภาพโทรทัศน์ หรือ โทรศัพท์มือถือ

Radio Frequency Power Amp

การส่งสัญญาณเสียงแบบไร้สายต้องใช้คลื่นมอดูเลตเพื่อส่งผ่านอากาศในระยะทางไกล สัญญาณจะถูกส่งโดยใช้เสาอากาศและช่วงการส่งสัญญาณขึ้นอยู่กับขนาดของกำลังของสัญญาณที่ส่งไปยังเสาอากาศ เช่น คลื่น FM เป็นต้น

DC Power Amp

แอมป์ขยายเสียงแบบ DC ใช้เพื่อขยายกำลังของสัญญาณ PWM (Pulse Width Modulated) ใช้ในระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการสัญญาณกำลังสูงเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์หรือแอคทูเอเตอร์ พวกมันรับสัญญาณเสียง จากระบบไมโครคอนโทรลเลอร์ เพิ่มกำลังและป้อนสัญญาณที่ขยายไปยังมอเตอร์กระแสตรงหรือแอคทูเอเตอร์

คลาสของแอมป์ขยายเสียง

เนื่องจาก การออกแบบวงจรภายในของแอมป์ขยายเสียง มีหลายวิธีในการออกแบบวงจรขยายกำลัง ลักษณะการทำงานและเอาต์พุตของการกำหนดค่าวงจรแต่ละแบบจะแตกต่างกัน ในการแยกแยะลักษณะและพฤติกรรมของวงจรเพาเวอร์แอมป์ที่แตกต่างกันนั้น คลาสเพาเวอร์แอมป์จะใช้โดยกำหนดสัญลักษณ์ตัวอักษรเพื่อระบุวิธีการใช้งาน พวกเขาแบ่งออกเป็นสองประเภทกว้าง ๆ แอมป์ขยายเสียง ที่ออกแบบมาเพื่อขยายสัญญาณอนาล็อกมาในหมวด A, B, AB หรือ C ส่วนแอมป์ขยายเสียง ที่ออกแบบมาเพื่อขยายสัญญาณดิจิตอล Pulse Width Modulated (PWM) อยู่ภายใต้หมวด D, E, F เป็นต้น Power Amplifier ที่ใช้บ่อยที่สุด คือ วงจรขยายเสียงที่อยู่ในคลาส A, B, AB หรือ C เราลองมาดูรายละเอียดกันว่าแต่คลาสแตกต่างกันอย่างไร

เครื่องขยายเสียงคลาส A (Class A Power Amplifier)

คลาส A นี้จะส่งสัญญาณในรูปแบบคลื่นอะนาล็อกประกอบด้วยเสียงสูงเป็นบวกและเสียงต่ำเป็นลบ ในคลาสนี้ รูปคลื่นสัญญาณเสียงทั้งหมดถูกใช้ในกระบวนการขยายสัญญาณ ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวใช้ในการขยายทั้งครึ่งบวกและลบของรูปคลื่น ทำให้การออกแบบเรียบง่ายและทำให้ แอมป์ขยายเสียงคลาส A นี้ เป็นเพาเวอร์แอมป์ประเภทที่ใช้บ่อยที่สุด แม้ว่าเพาเวอร์แอมป์คลาสนี้จะถูกแทนที่ด้วยการออกแบบที่ดีกว่า แต่ก็ยังเป็นที่นิยมกันอยู่ในปัจจุบัน แต่เนื่องจากใช้ทราสซิสเตอร์ตัวเดียวจึงทำให้วงจรในระบบนี้ มักจะเกิดความร้อนสะสมที่สูง เนื่องจากใช้งานทราสซิสเตอร์แค่ตัวเดียวเท่านั้น

เครื่องขยายเสียง คลาส B (Class B Power Amplifier)

เพาเวอร์แอมป์คลาส B ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดประสิทธิภาพและปัญหาความร้อนที่มีอยู่ในแอมพลิฟายเออร์คลาส A แทนที่จะใช้ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวเพื่อขยายรูปคลื่นทั้งหมด แอมพลิฟายเออร์คลาสนี้ใช้ทรานซิสเตอร์เสริมสองตัว ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งขยายครึ่งบวกของรูปคลื่น และอีกตัวขยายครึ่งเชิงลบของรูปคลื่น ดังนั้น อุปกรณ์ที่ทำงานอยู่แต่ละเครื่องจะดำเนินการสำหรับรูปคลื่นครึ่งหนึ่ง (180°) และเมื่อรวมกัน 2 อุปกรณ์ก็จะขยายสัญญาณทั้งหมด ประสิทธิภาพของแอมป์ขยายเสียงคลาส B นั้นดีขึ้นมากเมื่อเทียบกับแอมป์ขยายเสียงคลาส A เนื่องจากการออกแบบทรานซิสเตอร์สองตัว ทำให้มีประสิทธิภาพในการใช้งานเพิ่มขึ้นกว่าเดิมประมาณ 75% เพาเวอร์แอมป์ของคลาสนี้ใช้ในอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ เช่น วิทยุ FM และวิทยุทรานซิสเตอร์ แต่เนื่องจากการทับซ้อนของรูปคลื่นสองส่วน จึงมีความผิดเพี้ยนเล็กน้อยที่บริเวณครอสโอเวอร์ เพื่อลดความผิดเพี้ยนของสัญญาณ ผู้ผลิตต่าง ๆ จึงได้ออกแบบ แอมป์ขยายเสียง คลาส AB ขึ้นมา

เครื่องขยายเสียง คลาส AB (Class AB Power Amplifier)

แอมป์ขยายเสียง คลาส AB เป็นการผสมผสานระหว่างแอมป์ขยายเสียง คลาส A และคลาส B แอมป์ขยายเสียงคลาสนี้ ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดปัญหาด้านประสิทธิภาพที่น้อยลงของแอมพลิฟายเออร์คลาส A และการบิดเบือนของสัญญาณที่บริเวณครอสโอเวอร์ในแอมพลิฟายเออร์คลาส B ซึ่งผลที่ได้จะลดข้อด้อยของ คลาส A และ คลาส B ไปแต่เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการขยายเสียงนั้น คลาส AB ก็ยังทำได้ไม่ดีเท่ากับ คลาส A

เครื่องขยายเสียง คลาส C (Class C Power Amplifier)

สำหรับวงจรแอมป์ขยายเสียง แบบ คลาส C นั้นทำให้ช่วยให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ไม่เหมาะที่จะใช้งานร่วมกับเครื่องขยายเสียงทั่วไป ส่วนมากจะใช้งานในการขยายสัญญาณเสียงของความถี่วิทยุ

สรุป

แอมป์ขยายเสียงที่ใช้งานแบ่งออกได้ตามประเภทการใช้งาน

• Consumer : เครื่องขยายเสียงพลังเสียงใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในชีวิตประจำวัน ตั้งแต่เตาอบไมโครเวฟ ไดรเวอร์หูฟัง โทรทัศน์ โทรศัพท์มือถือ และระบบโฮมเธียเตอร์ ไปจนถึงระบบเสริมการแสดงละครและคอนเสิร์ต
• Industry : เพาเวอร์แอมป์ชนิดสวิตชิ่งใช้สำหรับควบคุมระบบอุตสาหกรรม เช่น เซอร์โวและมอเตอร์กระแสตรง
• Wireless Communication : แอมพลิฟายเออร์กำลังสูงมีความสำคัญในการส่งสัญญาณมือถือหรือสัญญาณวิทยุ FM ไปยังผู้ใช้ ระดับพลังงานที่สูงขึ้นเกิดขึ้นได้เนื่องจากเพาเวอร์แอมป์เพิ่มอัตราการถ่ายโอนข้อมูลและความสามารถในการใช้งาน พวกเขายังใช้ในอุปกรณ์สื่อสารผ่านดาวเทียม

สอบถามเพิ่มเติม