No.428

ประพันธ์ พิพัฒนสุข

 

 

 

 

เครื่องรับวิทยุที่ใช้หลอดสุญญากาศ หรือเรียกว่าวิทยุหลอด ปัจจุบันใครจะคิดได้ว่าวิทยุหลอดจะกลับมาเกิดได้ใหม่ได้ คนเรานั้นมีความชอบในสิ่งต่างๆ ที่แตกต่างกันบางคนชอบสะสมวิทยุ นาฬิกา เครื่องเสียง เครื่องเล่นแผ่นเสียง ประมาณปี พ.ศ. 2490 เป็นช่วงที่มีสถานีส่งวิทยุก็เกิดขึ้นมีทั้งระบบ AM และ FM มีการนำเข้าเครื่องรับวิทยุแบบหลอดจากต่างประเทศทั้งทางยุโรป และอเมริกา กิจการได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ประมาณ พ.ศ. 2510 เครื่องวิทยุทรานซิสเตอร์ได้เข้ามาแทนเพราะประสิทธิภาพการรับสัญญาณดีกว่าหลอดมาก วิทยุแบบหลอดจึงค่อยๆ หายไป

 

 

          ปัจจุบัน เครื่องรับวิทยุที่ใช้หลอดสุญญากาศทำงาน เป็นสินค้ามือสองจากต่างประเทศ มีการวางจำหน่ายในร้านสินค้ามือสอง เครื่องรับดังกล่าว บางเครื่องก็ทำงานได้ บางเครื่องก็ไม่ทำงาน ถ้าเครื่องจากต่างประเทศ เช่น กรุนดิก เทเลฟุงเก็นต์ ราคาค่อนข้างจะแพงมากผู้เขียนสอบถามผู้ขายว่าเครื่องรับวิทยุเครื่องที่ไม่ทำงานทำไมไม่ซ่อมให้ใช้งานได้ก่อน ผู้ขายตอบว่าไม่รู้จะไปซ่อมที่ไหน ก็คิดว่าคงจะหาร้านซ่อมยากมาก ผู้เขียนตอนนี้แม้ว่าอายุ 70 ปีแล้วยังมีความสุขมากที่ได้มีโอกาสซ่อมวิทยุหลอด เพื่อย้อนคิดถึงอดีต ขอถ่ายทอดความรู้ให้กับผู้ที่สนใจอยากจะเรียนรู้การทำงานของเครื่องรับวิทยุแบบหลอดดังต่อไปนี้

 

          เครื่องรับวิทยุแบบหลอด ที่มีจำหน่ายจะเรียกว่าวิทยุแบบ ซุปเปอร์เฮตเตอร์โรดายน์ (super heterodyne) มีทั้งระบบ AM และ FM แต่เนื่องจากปัจจุบันประเทศไทย มีสถานีส่งวิทยุระบบ AM มีอยู่น้อยมาก จะมีแต่สถานีส่งวิทยุระบบ FM จะนำเสนอการทำงานของเครื่องรับวิทยุระบบ FM ความถี่ของระบบ FM จะส่งความถี่ระหว่าง 88 MH ถึง 108 MHZ ขอนำหลักการทำงานเบื้องต้นของเครื่องรับวิทยุ FM มาให้เป็นความรู้เพื่อเป็นแนวทางในการตรวจซ่อมต่อไป

  

 

 

รูปที่ 1 บล็อกไดอะแกรมเครื่องรับวิทยุ ระบบ FM

 

 

บล็อกไดอะแกรมของเครื่องรับวิทยุ ระบบ FM

 

          หลักการของเครื่องรับแบบซุปเปอร์เฮตเตอร์โรดายน์ คือ ความถี่ของสถานีที่รับเข้ามาความถี่ใดๆ ก็ตามจะต้องทำให้เป็นความถี่กลางหรือเรียกว่าความถี่ไอเอฟ (IF) ความถี่ไอเอฟของระบบ FM คือ 10.7 MHZ จากบล็อกไดอะแกรมของเครื่องรับวิทยุระบบFM จะแบ่งภาคหลักอยู่ ๓ ภาค คือ ภาครับวิทยุ FM, ภาคขยายเสียง และภาคจ่ายไฟ

 

          ภาครับวิทยุ FM

 

          ภาครับวิทยุ FM จะประกอบด้วยภาคต่างๆ เรียงตามลำดับดังนี้ จูนเนอร์ (tuner) ภาค ไอเอฟ (IF) และ ภาคดีเทคเตอร์ (Detecter) สำหรับจูนเนอร์ (tuner) เป็นภาคแรกของเครื่องรับวิทยุระบบ FM จะมีภาคย่อยต่างๆ ๓ ภาค คือ อาร์เอฟแอมป์ (RF AMP), มิกเซอร์ (MIXER) และออสซิเลเตอร์ (OSILLATER)

 

          อาร์เอฟแอมป์   วงจรนี้จะเป็นวงจรเลือกรับสถานีหรือเรียกว่าวงจรจูน (Tuned) ระบบ FM จะมีย่านความถี่ที่จะรับสัญญาณวิทยุ FM อยู่ระหว่าง 88MHZ ถึง 108 MHZ วงจรจูนจะต้องเลือกความถี่เข้ามาที่เครื่องรับความถี่ใดความถี่หนึ่งหรือเลือกรับสถานีหนึ่งนั้นเอง วงจรจูนจะประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก คือ คาปาซิเตอร์ที่เปลี่ยนค่าได้ เรียกว่า วาริเอเบิล (variable) และ อินดักเตอร์ เรียกว่า คอยล์อากาศ (antenna coil) เมื่อเราหมุนวาริเอเบิลจะทำให้วงจรจูนเปลี่ยนค่าความถี่ที่รับเข้ามา ทำให้วงจรจูนเลือกรับสถานีวิทยุสถานีใดสถานีหนึ่งเข้ามาได้ ความถี่ที่รับเข้ามาเมื่อเลือกความถี่ได้แล้ว จะทำการขยายสัญญาณที่รับได้ให้มีกำลังของสัญญาณสูงมากขึ้นจากนั้นจะส่งเข้ายังภาคมิกเซอร์ต่อไป

 

 

 

รูปที่ 2 วาริเอเบิล และ คอยล์อากาศ

 

 

          จากรูปที่ 2 วงจรจูนประกอบด้วย วาริเอเบิล และคอยล์อากาศ ในส่วนที่เรียกว่าวาริเอเบิลเป็นคาปาซิเตอร์เปลี่ยนค่าได้ รูปร่างลักษณะจะเป็นแผ่นโลหะ 2ชุด ชุดที่หนึ่งจะคงที่ ส่วนที่สองเป็นชุดเคลื่อนที่เมื่อเราใช้มือหมุนที่แกนแผ่นโลหะก็จะเคลื่อนที่ทำให้ค่าความจุเปลี่ยนค่าได้ ส่วนคอยล์อากาศจะเป็นขอลวดมีจำนวนขดลวดน้อยมากเพราะทำงานในย่านความถี่สูง อุปกรณ์ทั้งสองอย่างนี้เมื่อต่อวงจรร่วมกันแล้วเรียกว่าวงจรจูน

 

          ภาคออสซิเลเตอร์   วงจรนี้จะสร้างความถี่ขึ้นมาที่เครื่องรับ ความถี่ที่สร้างจะสูงหรือมากกว่าความถี่ที่รับเข้ามา 10.7 MHZ เสมอ วงจรจะคล้ายกับวงจรจูน คือประกอบด้วยวาริเอเบิล และ คอยออสซิเลเตอร์ (รูปที่ 2)

 

          ภาคมิกเซอร์   จะนำเอาสัญญาณจาก 2 แหล่ง คือจาก อาร์เอฟแอมป์ และ ออสซิเลเตอร์ มาหักร้างกัน ก่อให้เกิดความถี่ใหม่เรียกว่าความถี่ ไอเอฟ 10.7 MHZ เป็นความถี่กลางไม่ว่าจะรับสถานีใดๆ ก็ตามความถี่ไอเอฟจะมีค่าเท่ากับ 10.7 MHZ เสมอ ความถี่นี้คือ เอาต์พุตของ “จูนเนอร์”

 

 

 

 

รูปที่ 3 วงจรจูนเนอร์ FM

 

 

ตัวอย่างวงจรจูนเนอร์ FM ของ AEG ที่นิยมใช้มากในเครื่องรับในยุโรป เช่นกรุนดิก เทเลฟุงเก็นต์

  

          จูนเนอร์ของ FM จะบรรจุไว้ในกล่องโลหะ เรียกว่ากระป๋องจูนเนอร์ จะมีซิลล์อย่างดี เพื่อป้องกันการรบกวนจากสัญญาณต่างๆ ขอยกตัวอย่างจูนเนอร์ ของยุโรป (AEG) จะใช้กับเครื่องรับวิทยุ เช่น กรุนดิก โดยใช้หลอดเบอร์ ECC 85 เป็นหลอดทวีนไตรโอดทำหน้าที่อาร์เอฟแอมป์ออสซิเลเตอร์และมิกเซอร์

 

          ในจูนเนอร์อุปกรณ์ต่างๆ ของวงจรจะวางตำแหน่งที่เหมาะสมมาก ขนาดของอุปกรณ์ก็เล็กมากด้วย สัญญาณFM จากสายอากาศจะมาเข้ากล่องจูนเนอร์ ที่ขา 9 และขา 10 มาเข้าส่วนที่ทำหน้าที่ อาร์เอฟ แอมป์ ใช้หลอดไตรโอดชุดที่ ๑ ส่วนภาคออสซิเลสเตอร์ และมิกเซอร์ จะใช้หลอดไตรโอดชุดที่ ๒ สัญญาณที่เป็นเอาต์พุตของจูนเนอร์ก็คือ ความถี่ ไอเอฟของ FM = 10.7 MHZ จะออกจากจูนเนอร์ที่ ขา B เพื่อส่งไปภาคขยายไอเอฟ FM จากการที่วงจรต่างๆ ถูกบรรจุอยู่ในกล่องโลหะ วงจรต่างๆจะแยกตัวออกจากวงจรภาคอื่นๆ การจะตรวจการทำงานของจูนเนอร์จะทำได้เพียงตรวจองค์ประกอบต่างๆที่มาต่อเข้าจูนเนอร์ จะพิจารณาได้ว่าจุดต่อที่เข้ากล่องจูนเนอร์ เป็น “อินพุต” หรือ “เอาต์พุต” เท่านั้น

 

          อินพุตขั้ว 9 และ 10 เป็นจุดต่อสายอากาศ FM 300  

  

• ขั้ว 2 เป็นจุดต่อแรงไฟ AGC
• ขั้ว 1 และ 6 เป็นจุดต่อ แรงไฟ +B
• ไส้หลอดไม่ได้ระบุไว้ในวงจร
• เอาต์พุต ขั้ว B เป็นสัญญาณไอเอฟ FM 10.7 MHZ ส่งออกไปภาคขยายไอเอฟ
• ขั้ว C กราวด์

 

          หมายเหตุ   ในการตรวจซ่อมจูนเนอร์จะตรวจจุดต่อต่างๆ ของ “อินพุต” และ “เอาต์พุต” ว่าถูกต้องหรือไม่ เพราะวงจรภายในกล่องมีขีดจำกัดที่ไม่สามารถจะตรวจซ่อมได้ ถ้าจุดต่อต่างๆ ถูกต้องเมื่อเปลี่ยนหลอดใหม่แล้วจูนเนอร์ยังไม่ทำงานแสดงว่าจูนเนอร์เสียแน่นอน และถ้าหากหลอดที่ใช้ในจูนเนอร์ FM ใช้เบอร์ ECC 85 เป็นหลอดทวีนไตรโอดจะทำหน้าที่อาร์เอฟแอมป์มิกเซอร์และออสซิเลเตอร์

 

 

 

วงจรภาคขยายไอเอฟ FM ที่ 1

 

          ไอเอฟ FM จะนำเอาความถี่ไอเอฟ ของ FM คือ 1O.7 MHZ จะมีภาคขยายอยู่ 2ภาค ภาคขยายภาคที่ ๑ ใช้หลอดเบอร์ ECH 81 สำหรับหลอดนี้การอ่านวงจรค่อนข้างจะยากมาก เพราะหลอดแยกการทำงานเป็น 2ส่วน ส่วนที่ 1 เป็นการทำหน้าที่ ภาคคอนเวอร์เตอร์ของระบบ AM และ 2 ทำหน้าที่ ภาคขยายไอเอฟ FM

 

          ส่วนที่ 2 เป็นออสซิเลเตอร์ AM มาพิจารณาในส่วนของ FM สัญญาณจากจูนเนอร์มาเข้า ที่ ขากริด ( ขา 2) ขยายสัญญาณออกที่ ขา เพลต (ขา 6) สัญญาณจะไปเข้า ไอเอฟ FM ตัวที่๑ เพื่อกรองให้เฉพะความถี่ ไอเอฟ FM เท่านั้นผ่านไปได้ สัญญาณจะถูกส่งต่อไปภาคขยายไอเอฟที่ ๒ 

 

 

รูปที่ 6 วงจรขยายไอเอฟ ที่ 1 และ ขยายไอเอฟที 2

 

 

          การทำงานจะใช้หลอด เบอร์ ECH 81 สัญญาณ ความถีไอเอฟ ของ FM จากจูนเนอร์ที่จุด B จะต่อเข้าภาคขยายไอเอฟที่ ๑ ที่ขากริด (ขา ๒) ขยายออกที่ขาเพลต ( ขา๖ ) ต่อไปสู่ไอเอฟทรานสฟอร์เมอร์ชุดที่ ๑ (IFT1 ) ในส่วนที่เป็นระบบ FM จะผ่านออกที่ ไอเอฟของ FM เพื่อที่จะนำไปขยายในภาคขยายาไอเอฟที่ ๒ ต่อไป

 

          สรุปการทำงานของภาคขยายไอเอฟที่ 1  

  

• สัญญาณอินพุต คือ สัญญาณความถี่ไอเอฟ 10.7 MHZ จากจูนเนอร์
• สัญญาณเอาต์พุต คือ สัญญาณความถี่ไอเอฟ 10.7 MHZ ที่ถูกขยายแล้ว

 

 

วงจรภาคขยายไอเอฟ FM ที่ 2

 

          ในภาคนี้จะนำเอาสัญญาณไอเอฟFM ความถี่ 10.7 MHZ นำมาขยายเป็นครั้งที่สอง เพื่อจะทำให้การคัดกรองความถี่ไอเอฟมีความถูกต้องมากขึ้นและกำลังของสัญญาณจะสูงมากขึ้นด้วย

 

          การทำงานจะใช้หลอด EF 89 และไอเอฟ FM สัญญาณเมื่อผ่านไอเอฟที่1 (IFT1) จะมาเข้าหลอด EF 89 ที่ขากริด (ขา ๒) จะขยายสัญญาณออกที่ขาเพลต ( ขา ๗ ) สัญญาณจะถูกส่งต่อไปที่ไอเอฟที่2 ( IFT2)เพื่อถ่ายทอดสัญญาณให้ภาค เอฟ เอ็ม ดีเทคเตอร์ ต่อไป

 

 

 

รูปที่ 7 โครงสร้างหลอด EF 89 และวงจรขยายไอเอฟที่ 2ขั้นพื้นฐาน

 

 

เอฟเอ็มดีเทคเตอร์

 

          หลักการทำงานของภาคเอฟเอ็มดีเทคเตอร์ เมื่อสัญญาณไอเอฟFM 10.7 MHZ เข้ามาสู่วงจรเอฟเอ็ม ดีเทคเตอร์ วงจรนี้ จะทำการแยกเอาสัญญาณความถี่เสียง (AF) ออกจากความถี่วิทยุ (RF) และจะต้องบายพาส ความถี่วิทยุลงกราวด์ไป สัญญาณที่จะนำไปใช้งานคือ สัญญาณความถี่เสียง เพื่อส่งไปภาคขยายเสียงต่อไป

 

 

 

รูปที่ 8 วงจรเอฟเอ็มดีเทคเตอร์

 

 

          สำหรับหลอด EABC 80 หลอดนี้ค่อนข้างจะดูให้เข้าใจยากพอสมควร จะพิจารณาจากการทำงานของวงจร หลอดจะแบ่งการทำงานเป็น ๒ ส่วน ในส่วนที่ ๑ จะทำหน้าที่เอฟเอ็มดีเทคเตอร์ และในส่วนที่ ๒ จะเป็นการทำงานในส่วนการขยายสํญญาณเสียงภาคแรกหรือปรีแอมป์

 

          ส่วนที่ ๑ ทำหน้าที่เอฟเอ็มดีเทคเตอร์ (ส่วนเอเอ็ม ดีเทคเตอร์ก็ทำในหลอดนี้แต่คนละขา) การทำการดีเทคเตอร์แบบ FM จะใช้หลอด ไดโอด ๒หลอด โดยที่ ไดโอดหลอดที่ ๑ คือ เพลต ขา ๒ และแคโทด ขา ๓ ส่วนไดโอดหลอดที่ ๒ คือ เพลต ขา ๑ และแคโทดขา ๗

การทำงานของเอฟเอ็มดีเทคเตอร์สัญญาณไอเอฟ 10.7 MHZ จากภาคขยายไอเอฟที่2 (IFT2) จะมาเข้าหลอด EABC 80 ที่ขาเพลต ขา 1 และขา 2 เมื่อดีเทคได้แล้ว คือ สามารถแยกเอาสัญญาณวิทยุ (RF) ออกจากสัญญาณความถี่เสียง (AF) สัญญาณทั้งสองจะผ่าน W204 (100K) พอผ่านไปถึง C 207 (330 PF) สัญญาณวิทยุจะถูกบายพาสลงกราวด์ ทำให้เหลือเฉพาะสัญญาณความถี่เสียงหรือ AF สัญญาณความถี่เสียงจะส่งไปภาคขยายเสียงต่อไป

 

 

 

รูปที่ 9 โครงสร้างหลอด EABC 80

 

 

ภาคขยายเสียง

 

 

          ทบทวนย้อนไปภาคเอฟเอ็มดีเทคเตอร์ เมือทำการบายพาส สัญญาณความถี่วิทยุ (RF)ลงกราวด์แล้ว สัญญาณส่วนที่เหลือ คือสัญญาณความถี่เสียง (AF) เป็นสัญญาณที่ต้องการนำไปขยายเสียงในภาคขยายเสียง สำหรับภาคขยายเสียงของเครื่องรับวิทยุจะใช้หลอดขยายรวม ๒หลอด หลอดที่ ๑ เป็นภาคขยายภาคแรกหรือปรีแอมป์ ใช้หลอดเบอร์ EABC 80 ส่วนภาคขยายสุดท้ายใช้หลอดเบอร์ EL 84

 

          ภาคขยายเสียงภาคแรก จะใช้ส่วนหนึ่งของหลอด EABC 80 (ในรูปที่ 8 ใช้ชุด ดังนี้ เพลตขา 9 กริด ขา 8 แคโทด ขา 7) เริ่มต้นจากวอลลุ่ม W23 ทำหน้าที่เร่ง-ลดการขยายสัญญาณความถี่เสียง สัญญาณจะคัปปลิ้งผ่าน C43 เข้าสู่ขากริด (ขา 8) เมื่อหลอดมีองค์ประกอบถูกต้องจะขยายสัญญาณออกไปทีขาเพลต (ขา 9) สัญญาณจะคัปปลิ้งผ่าน C44 เพื่อส่งต่อไปภาคขยายสุดท้าย

 

 

 

รูปที่ 10 วงจรภาคขยายเสียงภาคแรกและภาคขยายสุดท้าย

 

 

ภาคขยายสุดท้าย

  

          ใช้หลอด EL84 โดย จะรับสัญญาณมาจากภาคขยายภาคแรก เมื่อสัญญาณผ่าน C44 (ทำหน้าที่คัปปลิ้ง) และ R 27-29 จะเข้าขากริด (ขา 2) ของหลอดEL 84 ถ้าองค์ประกอบถูกต้องสัญญาณจะขยายออกไปที่ขาเพลต (ขา 7) ต่อไปยังเอาต์พุตทรานสฟอร์เมอร์ เพื่อถ่ายทอดสัญญาณให้กับลำโพง

 

          สำหรับภาคขยายเสียงเป็นวงจรแบบซิงเกิลเอ็นต์ พื้นฐานของวงจรที่ใช้หลอดทำการขยายสัญญาณถ้าท่านที่เป็นนัก DIY วงจรนี้คงจะง่ายมาก แต่สำหรับท่านที่เป็นมือใหม่ก็ต้องใช้ความพยายามพอสมควร

 

 

 

รูปที่ 11 โครงสร้างหลอด EL 84 และวงจรพื้นฐาน

 

 

ภาคจ่ายไฟ

  

          ภาคจ่ายไฟ มีหน้าที่จ่ายไฟกระแสตรง (DC) ออกไปเลี้ยงวงจรหรือเลี้ยงโหลดต่างๆ เริ่มต้นจากแรงไฟกระแสสลับ (AC) จากไฟบ้าน 22OVAC ต่อเข้าเพาเวอร์ทรานสฟอร์เมอร์ ควรตรวจความถูกต้องว่าสวิตช์เลือกแรงไฟต่อเข้าเพาเวอร์ทรานสฟอร์เมอร์ถูกต้องหรือไม่ (เครื่องมือสองจากต่างประเทศบางเครื่องตั้งไว้ที่ 110V) ไฟออกจากจากเพาเวอร์จะมี ๒ชุด โดยชุดที่ ๑ เป็นแรงไฟสำหรับเร็กติฟายเออร์ 200VAC ชุดที่ ๒ เป็นแรงไฟสำหรับจุดไส้หลอด 6.3 VAC

 

          แรงไฟออกชุดที ๑ ไฟออก 200VAC จะต่อไปเข้าบริดจ์ไดโอด (B250 C75) จะได้ไฟกระแสตรงหรือไฟดีซี คือ +B1= 266 โวลต์ คือที่ขั้วบวกของ C 58 (50 µF) และ + B2 = 227 โวลต์คือที่ขั้วบวกของ C 57 ( 50 µF) แรงไฟออกชุดที่ ๒ ไฟออก 6.3VAC จะต่อไปจุดไส้หลอดต่างๆ ทุกหลอด

 

 

 

รูปที่ 12 วงจรภาคจ่ายไฟ AEG

 

  

          การทำงานเมื่อมีแรงไฟกระแสสลับ 220V มาเข้าที่เพาเวอร์ทรานสฟอร์เมอร์ ขดปฐมภูมิจะมีไฟออกที่ขดทุติยภูมิ 20O V จะต่อไปเข้าที่บริดจ์ไดโอด (B250) บริดจ์ไดโอดก็จะทำการเร็กติฟาย ได้เป็นไฟกระแสตรงหรือไฟ DC แรงไฟ DC นี้ จะต้องไปผ่านวงจรกรองกระแสหรือวงจรฟิลเตอร์ คือ คาปาซิเตอร์ฟิลเตอร์ (C58) และปิลเตอร์โชค (w44) ที่ขั้วบวกของคาปาซิเตอร์ (C 58) กำหนดให้เป็น +B1=266V และที่ขั้วบวกของคาปาซิเตอร์ (C57 ) กำหนดให้เป็น +B2 = 227v นี้คือจุดกำเนิดภาคจ่ายไฟ DC เพื่อไปเลี้ยงวงจรต่างๆ

 

 

 

รูปตัวอย่างวงจร AEG 6067 WD

 

 

จากการศึกษาขั้นต้นของแต่ละภาคให้ศึกษาวงจรรวมทั้งหมดของเครื่องรับวิทยุของกลุ่มเยอรมัน AEG นี้คือการทำงานภาคต่างๆ ของ 3ภาคหลัก คือภาครับวิทยุ, ภาคขยายเสียงและภาคจ่ายไฟ ที่ได้อธิบายการทำงานขั้นพื้นฐานของแต่ละภาคพิจารณาจากวงจรที่สมบูรณ์

 

  

หากต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โทร 087-945-0101 บทความในฉบับต่อไปจะบอกเทคนิคการตรวจซ่อมเครื่องรับวิทยุหลอด โปรดติดตาม