เครื่องขยายเสียง
INTEGRA 50
เครื่องขยายเสตอริโออินติเกรทสำหรับบ้าน ที่ได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถัน ด้วยการเน้นที่คุณภาพเสียงและความง่ายต่อการสร้าง อุปกรณ์ 99%ประกอบอยู่บนแผ่นปริ้นท์แผ่นเดียว ราคาประหยัด ทำให้ใครๆก็สามารถทำเองได้ดุจมืออาชีพ
คุณสมบัติโดยทั่วไป
สญัญาณเข้าแบบเสตอริโอสามารถเลือกได้ 6 แหล่ง ได้แก่ TUNER, CD, AUX, VCD, COMPและTAPE มีตัวควบคุมการปรับเสียง VOLUME, BALANCE, LOUDNESS, BASSและTREBLEวงจรโทนคอนโทรลปรับทุ้ม-แหลม ±12dB
ต่อไมโครโฟนได้สองตัวปรับความดัง(MIC LEVEL)แยกแต่ละตัว และมี MIC PAN สามารถปรับผสมสัญญาณ(MIXING)กับเสียงเพลงหรือเสียงอื่นจากแหล่งเสียงที่เลือกจาก 6 แหล่ง
สามารถต่อกับ PRE-AMP ภายนอกต่อพ่วง POWER AMP ภายนอก ต่อบันทึกเทปและต่อ EQ ได้ ภาค POWER AMP ใช้ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ ให้กำลังออก 50+50 วัตต์ RMS มีวงจรเซอร์โว มีวงจรป้องกันลำโพง ภาคจ่ายไฟใช้หม้อแปลงแบบทอรอยขนาด 250VA
อุปกรณ์ 99%ประกอบอยู่บนแผ่นปรินท์อีบอกซีกลาสอย่างดีแผ่นเดียว สามารถประกอบลงแท่นได้โดยแทบไม่ต้องเดินสาย ขนาดแท่นสูง 3 นิ้ว กว้าง 19 นิ้ว ลึก 11 นิ้ว
1. คุณลักษณะเฉพาะ (Specification)
1.1 Pre-amp&Tone Control
Microphone : 2 Input high impedance, with microphone mixing, and pan control
Microphone Gain : Individual gain control,36dB (max)
Stereo high level input : 6 sources selectable
Tone control: Bass ±12dB @ 40 Hz
Treble ±12dB @ 12KHz
1.2 Power Amplifier
Input impedance: 24K
Gain: 27dB
Input Sensitivity: 870mV for 50W
Power output : 50Wrms @1KHz 4 Ohms
Frequency Respone: 10Hz to 30K(-1dB) @1W
THD: 0.04% typical@1Wto50W
Hum and Noise: –73dBV Unweighted
DC offset: <100mV(< 20 mV typical )
2. บล็อคไดอะแกรม (Block Diagram)
เครื่องขยาย ICE-50INT เป็นเครื่องขยายแบบรวม ประกอบด้วยภาคปรีแอมป์โทนคอนโทรล ไมโครโฟน มิกเซอร์และเพาเวอร์แอมป์สตอริโอ แหล่งสัญญาณเสียงเสตอริโอสามารถต่อเข้าอินพุทเพื่อปรับเลือกเล่นได 6 แหล่ง คือ TUNER, CD, AUX, VCD, COMPและTAPE แหล่งสัญญาณที่เลือกแล้วจากอินพุทเซลเล็คเตอร์ จะถูกเร่งความดังด้วย วอลุ่ม(volume) และปรับแบ่งซ้ายขวาด้วย บาลานซ์(balance) แล้วป้อนเข้าวงจรบัพเฟอร์(bufferamp) เพื่อขยายประมาณสองเท่าก่อนเข้าภาคโทนคอนโทรล(tone control) เพื่อปรับเสียงทุ้ม (bass) แหลม(treble) สัญญาณที่ออกจากภาคโทนคอนโทรล จะไปรอผสมกับสัญญาณไมโครโฟน ที่ภาคมิกเซอร์
ปรีแอมป์ไมโครโฟนมี 2 ชุดสามารถต่อไมโครโฟนได้ 2 ตัวพร้อมกัน แต่ละตัวจะมีตัวปรับความดัง (mic level)สัญญาณที่ออกจากปรีไมค์ทั้งสองจะถูกรวมกัน ก่อนเข้าตัวปรับแพน(pan) เพื่อให้สัญญาณจากไมค์ทั้งสองไปดังทางซีกซ้ายหรือซีกขวาหรือดังออกพร้อมกันทั้งสองซีก โดยสัญญาณจากแพน จะผ่านเข้าภาคแยกสัญญาณ(separator) ซึ่งทำหน้าที่แบ่งแยกสัญญาณไมโครโฟนซ้ายขวา พร้อมๆกับทำหน้าที่อิควอไลซ์ความถี่เสียงพูด หลังจากนั้นสัญญาณไมค์ก็จะไปผสมที่ภาคมิกเซอร์กับเสียงเพลงหรือเสียงอื่นที่ออกมาจากภาคโทนคอนโทรล
สัญญาณเอาท์พุทที่ผสมกันแล้วนี้จะถูกต่อออกไปสองทางคือ ต่อเข้าแจ๊ค PRE-OUT และต่อเข้าขา INTของPRE-AMP สวิทช์ สำหรับ PRE-AMP สวิทช์สามารถใช้ประโยชน์ได้สองกรณีคือ กรณีแรกใช้เลือกสัญญาณที่จะป้อนเข้าภาคเพาเวอร์แอมป์ คือเมื่อกดสวิทช์ไปที่ INT สัญญาณจากปรีแอมป์และโทนคอนโทรลภายในเครื่องก็จะถูกต่อเข้าภาคเพาเวอร์แอมป์เพื่อขยายออกลำโพง และสามารถต่อพ่วงเข้าเพาเวอร์แอมป์ภายนอกตัวที่สองทาง PRE-OUT แต่ถ้ากดสวิทช์เลือกมาที่ EXT ก็จะรับสัญญาณจากปรีแอมป์และโทนคอนโทรลภายนอกผ่านทางแจ๊ค MAIN IN ไปเข้าภาคเพาเวอร์แอมป์เพื่อขยายออกลำโพง ในขณะเดียวกันสัญญาณที่ป้อนเข้าเพาเวอร์แอมป์จะถูกต่อเข้าแจ๊ค REC สำหรับบันทึกเทป
กรณีที่สองใช้ PRE-AMPสวิทช์เมื่อต้องการต่อเครื่องอิควอไลเซอร์(EQ)คือต่ออินพุทของEQเข้าแจ๊ค PRE-OUTและเอาท์พุท EQ เข้าแจ๊ค MAIN IN แล้วกดสวิทช์ PRE-AMPอยู่ที่ตำแหน่ง EXT
สัญญาณถูกขยายให้มีกำลังสูงขึ้นด้วยภาคเพาเวอร์แอมป์เพื่อป้อนขับลำโพงผ่านทางวงจรป้องกันลำโพงซึ่งจะทำหน้าที่หน่วงเวลาการต่อลำโพงเมื่อเปิดสวิทช์เครื่องและหากภาคเพาเวอร์แอมป์ผิดปรกติมีไฟดีซีออกก็จะตัดลำโพงออกเพื่อไม่ให้ลำโพงเสียหาย
ภาคจ่ายไฟใช้หม้อแปลงแบบทอรอย ขนาด 250 วัตต์จึงสามารถจ่ายกำลังได้อย่างเหลือเฟือ ไฟดีซี +35V,–35V สำหรับเลี้ยงภาคเพาเวอร์แอมป์ไฟดีซี +15V,-15V ใช้เลี้ยงภาคปรีแอมป์และโทนคอนโทรล ส่วน เอซี 20Vเลี้ยงวงจรป้องกันลำ โพง
3. การทำงานของวงจร
การทำงานของวงจรแบ่งเป็นภาคๆดังนี้
3.1 วงจรปรีแอมป์
วงจรปรีแอมป์มี 2 ชุด สำหรับขยายสัญญาณจากไมโครโฟน 2 ตัว ใช้ไอซีออปแอมป์ IC001 ซึ่งจัดวงจรแบบอินเวอทติ้งแอมป์อินพุทอิมพิแดนซ์สูง ไดโอดที่อินพุททำหน้าที่จำกัดขนาดสัญญาณที่สูงเกินไป อัตราการ
ขยายของวงจรสามารถปรับได้ด้วย MIC LEVEL VR001หรือVR002 เมื่อปรับเร่งสุดจะได้อัตราการขยายประมาณ
36dB C005และC006 ทำหน้าทที่กำจัดความถี่วิทยุ R009 R010 C007 C008 ต่อเป็นเนกาตีฟฟีดแบคผ่านทางสวิช์ของแจ็ค ไมโครโฟน ลดอัตราการขยายของวงจรหากบังเอิญเร่งไว้ในขณะที่ยังไม่ได้เสียบไมโครโฟน
สัญญาณที่ขยายแล้วจากปรีแอมป์ทั้งสองจะถูกผสมรวมกันผ่านวงจร MIC PAN เพื่อปรับเสียงจากไมโครโฟนให้ไปออกทางซีกซ้ายหรือซีกขวาหรือพร้อมกันทั้งสองข้าง โดยมี IC002 ทำหน้าที่แยกและขยายยกระดับสญัญาณที่ความถี่ย่านคำ พูด ก่อนไปรอรวมกับสัญญาณจากภาคโทนคอนโทรลที่อินพุท ของ IC103
3.2 วงจรโทนคอนโทรล
สัญญาณเสตอริโอจากแหล่งสัญญาณ 6 แหล่งถูกเลือกผ่านทางอินพุทเซลเล็คเตอร์ SW101 ป้อนผ่านให้
วอลุ่ม VR101 และบาลานซ์ VR102 ที่วอลุ่มมีวงจรเลาเนสส์ ในขณะที่ปรับเสียงไม่ดังมากหรือเร่งวอลุ่มไม่เกินครึ่ง
หากกดสวิทช์ LOUDNESS ที่ตำแหน่ง ON จะช่วยยกระดับเสียงที่ความถี่สูง และกดความถี่กลาง ทำให้ได้เสียงที่น่า
ฟังยิ่งขึ้น แต่การกดสวิทช์ LOUDNESSจะไม่มีผลหากเร่งวอลุ่มเกินครึ่งไปแล้ว สญัญาณจากบาลานซ์ป้อนเข้า
IC101 ซึ่งทำ หน้าที่เป็นบัฟเฟอร์และขยายประมาณ 6dB แล้วเข้าวงจรปรับทุ้มแหลม IC102 โดยจัดวงจรแบบ
Baxandall หรือเนกกาตีฟฟีดแบคโทนคอนโทรล ซึ่งถือว่าเป็นโทนคอนโทรลที่มีฮาร์โมนิคส์ดิสทอร์ชั่นตํ่ามาก
สามารถปรับเร่งลดเสียงทุ้ม(BASS) เสียงแหลม(TREBLE)ได้ ±12dB
สญัญาณที่ออกจากวงจรทุ้มแหลมผสมกับสัญญาณจากปรีแอมป์ที่วงจรมิกเซอร์ IC103 ซึ่งจัดวงจรแบบ
นันอินเวอทติ้งมีอัตราการขยายประมาณ 6dB จากนี้สัญญาณที่ผสมแล้วจะต่อเข้าแจ๊ค PRE-OUT สำหรับต่อเข้า
เพาเวอร์แอมป์ภายนอก(หรือต่อกับอินพุทของEQ) และไปเข้าสวิทช์ PRE-AMP สำหรับเลือกสัญญาณที่จะป้อนเข้า
ภาคเพาเวอร์แอมป์ เมื่อเลือก INT จะต่อสัญญาณจากปรีโทนภายในเครื่อง และเลือก EXT จะต่อสัญญาณจากปรี
โทนภายนอก(หรือต่อจากเอาท์พุทของEQ) นอกจากนี้สัญญาณที่ต่อเข้าเพาเวอร์แอมป์จะพ่วงต่อเข้าแจ๊ค RECสำหรับเครื่องบันทึกเสียงด้วย
3.3 วงจรเพาเวอร์แอมป์
วงจรเพาเวอร์แอมป์ซีกซ้ายและซีกขวาเหมือนกันทุกประการ ยกเว้นหมายเลขที่ของอุปกรณ์ที่ต่างกันดังนั้นในการอธิบายจะระบุหมายเลขอุปกรณ์ซีกขวาเพียงซีกเดียว ทรานซสิ เตอร์ Q201และQ203ต่อเป็นคู่ดิฟเฟอเรนเชี่ยลแอมป์ มีQ205 ต่อเป็นคอนสแตนท์เคอเรนท์ซอร์ส LED201ใช้แบบสีเขียวเพื่อควบคุมไบอัสให้กับQ205สัญญาณอินพุทป้อนเข้าทาง C201 และผ่านวงจรกรองความถี่วิทยุก่อนเข้าเบส Q201 ส่วนวงจรป้อนกลับทางลบผ่านทางเบส Q203 มี R209 R211เป็นตัวกำหนดอัตราการขยายของวงจร C205 เป็นตัวกำหนดการทยอยตกทางความถี่ตํ่า และยังมีวงจรเซอร์โวในส่วนวงจรป้อนกลับโดยต่อคร่อม R211
Q207ทำหน้าที่เป็นคลาสเอไดรเวอร์ โดยมี Q209 เป็นคอนสแตนท์เคอเรนท์โหลด แทนวงจรบูทสแทร็ป VR201 สำ หรับปรับกระแสควิเอลเซินท(quiescent)คือกระแสของเอาท์พุททรานซิสเตอร์ขณะไม่มีสัญญาณเข้า เพื่อลดอาการครอสดิสทอชั่น Q211และQ213เป็นไดรเว่อร์ให้เอาท์พุททรานซิสเตอร์Q215และQ217ตามลำดับ
เพาเวอร์ทรานซิสเตอร์เลือกใช้คู่ยอดนิยม2N3055และMJ2955 และเนื่องจากติดตั้งโดยตรงที่แผ่นระบายความร้อนซึ่งอยู่บนแผ่นปริ้นท์จึงได้ออกแบบแผ่นปริ้นท์ทำให้หสามารถเลือกใช้ได้ทั้งแบบตัวถังเหล็ก TO-3 หรือตัวถังพลาสติก
Q219และQ221เป็นวงจรป้องกันไม่ให้เอาท์พุททรานซิสเตอร์เสียหาย ขณะเมื่อโหลดชอร์ทหรือโหลดต่ำเกินไป จะมีกระแสไหลมากทำ ให้ได้แรงดันตกคร่อม R243และR245สูงพอไบอัสให้Q219และQ221นำ กระแสและเท่ากับลัดวงจรเบสของQ211 Q213 ทำให้กระแสเอาท์พุทลดลง
C211R247ประกอบเป็นโซเบลเนทเวอรค เป็นโหลดที่ความถี่สูงลดการออสซิลเลท
3.4 วงจรเซอร์โว
วงจรเซอร์โวช่วยทำให้การสวิงของไฟดีซีที่เอาท์พุทเพาเวอร์แอมป์เข้าสู่ศูนย์เร็วและมีดีซีออฟเซ็ทตํ่ามากซึ่งเมื่อใช้วงจรเซอร์โวจึงสามารถทำให้ภาคเพาเวอร์แอมป์ทำงานแบบไดเร็คคับปลิ้งได้ ดังนั้นในกรณีที่ต้องการให้เพาเวอร์แอมป์ขยายที่ความถี่ตํ่ามากๆได้ ให้ถอด C201และC205ออกแล้วต่อสายลัดวงจรแทน
3.5 วงจรป้องกันลำ โพง
วงจรป้องกันลำ โพงมีหน้าที่สองอย่างคือ อย่างแรกหน่วงเวลาการต่อลำโพงเมื่อเปิดเครื่องตอนแรกกับตัดลำโพงออกทันทีเมื่อปิดเครื่อง ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้มีเสียงตุ๊บออกลำโพง หน้าที่อย่างที่สองก็คือตัดลำโพงออกทันทีเมื่อวงจรเพาเวอร์แอมป์ผิดปกติหรือเสียและมีไฟดีซีออกที่เอาท์พุทจุดต่อลำโพงป้องกันไม่ให้ลำ โพงเสียหาย
ปกติไบดิ่งโพสขั้วบวกลำโพงจะต่อกับขา COM ของรีเลย์ คอนแทค NC ของรีเลย์ปล่อยว่างส่วนคอนแทค NOต่อกับเอาท์พุทของเพาเวอร์แอมป์โดยมี R401และR402ทำหน้าที่ตรวจจับไฟดีซีในกรณีเครื่องปกติเมื่อเปิดเครื่องตอนแรกแม้จะมีดีซีสวิงเล็กน้อยแต่ Q401 จะไม่ทำงานเนื่องจากการหน่วงเวลาตามไทม์คอนสแตนท์ของ C401 C402กับR401หรือR402 ในขณะเดียวกัน C403 จะประจุไฟผ่าน R405 จนกระทั่งไฟที่เบสของ Q402 ซึ่งต่อเป็นดาลิงตันกับ Q403 สูงถึงระดับหนึ่งก็จะนำกระแสทำให้รีเลย์ RY401 ทำงานต่อลำโพงกับเพาเวอร์แอมป์ LED สีเขียว D406Gก็จะติด ช่วงเวลาการหน่วงก่อนรีเลย์ทำ งานขึ้นกับไทม์คอนสแตนท์ของR405C403
ในกรณีเพาเวอร์แอมป์ผิดปกติมีไฟดีซีออกเป็นบวกหรือลบ จะเกิดไบอัสผ่านวงจรบริดจ์ทำให้ Q401 นำกระแสเท่ากับชอร์ท C403 เป็นเหตุให้ Q402 Q403 หยุดนำ กระแสรีเลย์ตัดลำโพงออก ขณะเดียวกันไฟที่คอลเล็คเตอร์ Q403 เป็นบวกสูงขึ้นทำให้ Q404 ได้ไบอัสและนำ กระแส LEDสีแดง D406Rติด สำหรับ D406อาจใช้LED แบบสามขามีสองสีในตัวเดียวกันก็ได้
3.6 วงจรเพาเวอร์ซัพพลาย
วงจรจ่ายไฟใช้เลือกใช้หม้อแปลงแบบทอรอย ซึ่งนอกจากจะมีการรบกวนจากสนามแม่เหล็กน้อยแล้ว ยังมีขนาดบาง ประสิทธิภาพสูง ใช้ขนาด 250VAเพื่อให้มีกำลังสำรองเหลือเฟือสำหรับเพาเวอร์แอมป์ ชุดจ่ายไฟแบ่งออกเป็น 3 ชุด คือชุดแรกสำหรับเลี้ยงเพาเวอร์แอมป์สองข้าง ไฟเอซี 24V-0V-24V เร็คติไฟร์ด้วยไดโอด 3A 200Vต่อแบบบริดจ์กรองกระแสด้วยคอนเดนเซอร์ 4700/50V ไดไฟดีซี ±35Vต่อผ่านฟิวส์แยกไปเลี้ยงเพาเวอร์แอมป์ซ้ายขวา ชุดที่สองไฟเอซี 15V-0V-15V เร็คติไฟร์ด้วยไดโอดบริดจ์ 1A กรองกระแสด้วยคอนเดนเซอร์ 1000/35V แล้วเร็กกูเลทด้วยไอซี 7815 และ 7915 ได้ไฟดีซี ±15V ไปเลี้ยงภาคปรีแอมป์ ภาคโทนคอนโทรล ส่วนชุดที่สามไฟเอซี 20V ต่อไปเลี้ยงวงจรป้องกันลำ โพง
4. การประกอบเครื่องและการทดสอบ
สํ าหรับในกรณีที่เป็นชุดคิทประกอบเอง จํ าเป็นที่ผู้ประกอบเครื่องจะต้องมีพื้นฐานทางอิเล็กทรอนิกส์บ้าง
เช่น รู้จักอุปกรณ์ต่างๆ เป็นต้นว่า ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ไอซีฯลฯ ต้องสามารถใช้และมี
เครื่องมือพื้นฐานที่จํ าเป็น อันได้แก่ มัลติมิเตอร์ หัวแร้ง คีม ไขควง อย่างไรก็ตามในการออกแบบเครื่องขยายเสียงชุดนี้ได้เน้นในเรื่องความง่ายและความสะดวกในการประกอบเครื่องสําหรับมือสมัครเล่นจนอาจจะกล่าวได้ว่าเพียงรู้จักอุปกรณ์และบัดกรีเป็นก็ประกอบเครื่องได้แล้ว
4.1 การประกอบอุปกรณ์ลงแผ่นปริ้นท์
แผ่นปริ้นท์เครื่องขยาย Model ICE- 50WINT รหัส 220902 มีขนาด 11x12 นิ้ว เป็นปริ้นท์อีบอกซี่กลาสส์อย่างดี ด้านบนพิมพ์ค่า และเลขที่อุปกรณ์ตามตำแหน่งด้านล่างลายทองแดงพิมพ์สเขียว(solder resist)ปิดส่ว่นที่ไมต้องบัดกรี ตามมาตรฐานอตุสาหกรรมการผลิต สามารถใช้วิธีบัดกรีโดยการจุ่มลงอ่างตะกั่วได้ในกรณีที่ผลิตจํ านวนมากและต้องการความรวดเร็ว แต่สำหรับการประกอบแบบมือสมัครเล่นควรใช้วิธีบัดกรีด้วยหัวแร้งแช่ทีละจุด หัวแร้งแช่ใช้ขนาด 30 วัตต์ ตะกั่วบัดกรี 60/40
ในการใส่อุปกรณ์ลงปริ้นท์ควรเลือกเริ่มจากตัวเล็กไปใหญ่ จะประกอบเป็น ภาคๆหรือประกอบโดยรวมๆทั้งปริ้นท์ก็ได้ อ่านค่าอุปกรณ์จากแผ่นปริ้นท์แล้วเลือกตัวอุปกรณ์จริงให้ถูกต้อง ดูซ้ำให้แน่ใจก่อนเสียบลงที่ปริ้นท์ตามตำแหน่ง เพราะขั้นตอนนี้สําคัญมากหากอุปกรณ์ผิดค่าจะเกิดสิ่งที่ยุ่งยากตามมาเป็นต้นว่าวงจรไม่ทำงานหรือทำงานผิดปกติหรือเสียหายควันขึ้น ต้องมาไล่หาความผิดพลาดและแก้ไขตอนประกอบเสร็จแล้วซึ่งค่อนข้างยากสําหรับมือสมัครเล่น ฉะนั้นหากไม่แน่ใจค่าอุปกรณ์อาจต้องพลิกดูวงจร รายละเอียดอุปกรณ์ ไม่แน่ใจการอ่านค่าสีรีซิส เตอร์ก็ใช้โอห์มมิเตอร์วัดเลย หากรอบคอบตอนนี้รับรองว่าประกอบเสร็จเครื่องใช้ได้เลยไม่มีปัญหา เมื่อเลือกหาอุปกรณ์ที่ถูกต้องได้แล้ว อุปกรณ์ที่ต้องงอขา เช่น รีซิสเตอร์ ไดโอด ฯลฯ พยายามดัดงอขาให้ได้ระยะพอดีกับรูที่แผ่นปริ้นท์ เมื่อเสียบอุปรณ์แล้วอาจต้องงอขาทางด้านทองแดง เพื่อไม่ให้อุปกรณ์หลุดร่วงตอนคว่ำปริ้นท์เพื่อบัดกรี อุปกรณ์ที่มีขั้วเช่น ไดโอด คอนเดนเซอร์อิเล็คโตรไลติคส์ LED ทรานซิสเตอร์ ไอซี ต้องเสียบให้ถูกขั้ว ถูกขา
การบัดกรีอาจจะเสียบอุปกรณ์หนึ่งตัวแล้วก็บัดกรีครั้ง หรือเสียบอุปกรณ์หลายๆตัวก่อนแล้วค่อยบัดกรีก็แล้วแต่สะดวก สำหรับขาอุปกรณ์จะตัดก่อนบัดกรีหรือบัดกรีก่อนตัดก็ตามถนัด สำคัญถ้าตัดก่อนอย่าตัดให้สั้นมากจนอปุกรณ์หลุดบัดกรีไม่ติด การบัดกรีก็สำคัญต้องจี้ให้ตะกั่วยึดติดแน่นระหว่างขาอุปกรณ์กับลายทองแดงและเป็นตุ่มมันเงาสวยงาม หากขาอุปกรณ์มีคราบสกปรกจะบัดกรีติดยาก ก็ควรขูดเสียก่อน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น