การแนะนำ

วงจรขยายสัญญาณป้อนกลับมีลักษณะคล้ายวงจรลูปที่เอาต์พุตเชื่อมต่อกลับไปยังอินพุต เรียกว่า "ฟีดแบ็ก" เพราะสัญญาณเอาต์พุตจะป้อนกลับไปยังอินพุต การตั้งค่านี้ช่วยควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีสองประเภท คือ แบบที่เพิ่มสัญญาณ (บวก) และแบบที่รักษาสัญญาณ (ลบ) ให้คงที่

ประเภทของเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับ

เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับมีอยู่ 2 ประเภท คือ เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับเชิงบวกและเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับเชิงลบ

1. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับเชิงบวก

1. แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าขาเข้าเคลื่อนที่ไปด้วยกัน
2. ทั้งอินพุตและฟีดแบ็กสร้างการเปลี่ยนแปลง 180° ทั้งคู่
3. การเลื่อนทั้งหมดจะถึง 360° โดยซิงค์กับอินพุต
4. สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มค่าเกนของเครื่องขยายเสียง
5. แต่ยังนำมาซึ่งปัญหาเพิ่มเติมอีก ได้แก่ การบิดเบือนและความไม่เสถียร
6. เหมือนกับการเพิ่มระดับเสียงให้ดังขึ้น แต่ก็อาจทำให้เสียงผิดเพี้ยนและสั่นได้

2. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับเชิงลบ

1. แรงดันไฟฟ้า/กระแสไฟฟ้าขาเข้าตรงข้ามกับสัญญาณอินพุต
2. ทำให้เกิดการเลื่อนเฟส 180°
3. ผลลัพธ์เป็นการเลื่อนเฟสศูนย์
4. แรงดันไฟฟ้าป้อนกลับจะตรงข้ามกับสัญญาณอินพุต 180°
5. ตัดค่าเกนของเครื่องขยายเสียง
6. ลดการบิดเบือนและสัญญาณรบกวน
7. เหมือนกับการทรงตัวของกระดานหก ซึ่งจะช่วยลดการขยายเสียงแต่จะทำให้เอาต์พุตคงที่ ลดความเบลอของเสียงที่ไม่ต้องการและสัญญาณรบกวนโดยรวม

โครงสร้างการตอบรับทั่วไป

ดังที่แสดงในรูปที่ วงจรขยายสัญญาณป้อนกลับทำงานโดยรับสัญญาณอินพุต xi แล้วส่งผ่านวงจรขยายแบบวงเปิด ซึ่งจะขยายสัญญาณด้วยค่าตัวประกอบที่กำหนด ซึ่งแสดงด้วย A สัญญาณที่ถูกขยายนี้ xo คือเอาต์พุตของวงจรขยาย ดังนั้น โดยพื้นฐานแล้ว สัญญาณเอาต์พุต x0 เกิดขึ้นจากการคูณสัญญาณอินพุต xi ด้วยค่าตัวประกอบการขยาย A

แน่นอน พูดง่ายๆ ก็คือ ในการตั้งค่านี้ สัญญาณเอาต์พุต x0 จากเครื่องขยายเสียงจะถูกแบ่งออกเป็นสองเส้นทาง เส้นทางหนึ่งนำไปสู่โหลดที่สัญญาณเอาต์พุตถูกใช้งาน อีกเส้นทางหนึ่งจะนำส่วนหนึ่งของสัญญาณเอาต์พุตที่เรียกว่า xf ไปยังเครือข่ายป้อนกลับ เครือข่ายป้อนกลับนี้สร้าง fx โดยใช้ตัวประกอบที่เรียกว่า β ซึ่งแสดงถึงปริมาณสัญญาณเอาต์พุตที่ถูกสุ่มตัวอย่างเพื่อวัตถุประสงค์ในการป้อนกลับ

xf = βxo …………(2)

สัญญาณป้อนกลับ xi ถูกสร้างขึ้นโดยการนำสัญญาณป้อนกลับ xf ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเอาต์พุต ออกจากสัญญาณต้นทาง xs การดำเนินการนี้จะสร้างสัญญาณใหม่ xi ซึ่งจะกลายเป็นสัญญาณอินพุตสำหรับวงจรขยายสัญญาณพื้นฐานภายในระบบป้อนกลับ

xi = xs – xf …………(3)

สามารถหาค่าเกนของเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับได้โดยการรวมสมการ (1) ถึง (3)

ปริมาณ Aβ เรียกว่าค่าเกนของลูป ซึ่งเป็นชื่อที่ตามมาจากรูปที่ 1

หากต้องการให้ข้อเสนอแนะเป็นค่าลบ ค่าเกนของลูป Aβ จะต้องเป็นค่าบวก นั่นคือ สัญญาณข้อเสนอแนะ xf ควรมีเครื่องหมายเดียวกับ xs จึงทำให้สัญญาณ xi มีความแตกต่างที่เล็กลง

คุณสมบัติของข้อเสนอแนะเชิงลบ

คำติชมเชิงลบเปรียบเสมือนแนวทางที่เป็นประโยชน์ที่ช่วยรักษาสมดุลของระบบ ต่อไปนี้คือคุณสมบัติง่ายๆ บางประการ:

1. เสถียรภาพ: เปรียบเสมือนมือที่มั่นคง ฟีดแบ็กเชิงลบช่วยให้ระบบคงความเสถียร ป้องกันความผันผวนอย่างรุนแรงหรือการเปลี่ยนแปลงที่ควบคุมไม่ได้ เช่นเดียวกับเทอร์โมสตัทที่ช่วยรักษาอุณหภูมิห้องไม่ให้ร้อนหรือเย็นเกินไป
2. การควบคุม: ลองนึกภาพระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติในรถยนต์ ฟีดแบ็กเชิงลบช่วยรักษาระดับหรือเป้าหมายที่ต้องการ เพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างจะไม่เบี่ยงเบนไปจากเส้นทาง ยกตัวอย่างเช่น ช่วยให้เครื่องขยายเสียงผลิตเอาต์พุตที่ถูกต้องโดยไม่เกิดอาการผิดปกติ
3. ลดข้อผิดพลาด: ลองนึกถึงการแก้ไขข้อผิดพลาด ข้อเสนอแนะเชิงลบสามารถลดข้อผิดพลาดได้โดยการเปรียบเทียบผลลัพธ์จริงกับผลลัพธ์ที่คาดหวัง และปรับเปลี่ยนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงที่สุด
4. ความไวต่อการเปลี่ยนแปลงน้อยลง: เหมือนกับการใส่หูฟังตัดเสียงรบกวน ฟีดแบ็กเชิงลบช่วยลดผลกระทบจากสิ่งรบกวนหรือการเปลี่ยนแปลงภายนอก ทำให้ระบบตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงกะทันหันน้อยลง
5. ความสม่ำเสมอ: เช่นเดียวกับเชฟที่ชิมอาหารระหว่างทำอาหาร คำติชมเชิงลบจะช่วยรักษาความสม่ำเสมอ คอยตรวจสอบและควบคุมทุกอย่าง เพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงต่างๆ จะไม่บานปลาย

โทโพโลยีเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับ

โทโพโลยีการป้อนกลับมีอยู่ 4 ประเภท:

1. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแบบอนุกรมปัจจุบัน
2. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแบบอนุกรมแรงดันไฟฟ้า
3. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแบบชันท์กระแส
4. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแรงดันไฟฟ้าชันท์

มาพูดถึงเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแต่ละตัวกันสั้นๆ

1. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแบบอนุกรมปัจจุบัน

• เพิ่มความต้านทานสำหรับสัญญาณอินพุตและเอาต์พุต
• วงจรที่แทรกเข้ามาจะส่งผลต่อการไหลของสัญญาณในสาย
• ผสมส่วนหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตกับสัญญาณอินพุต
• เปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียงโดยใช้สัญญาณผสมนี้
• การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากการรวมส่วนหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตเข้ากับอินพุตจะส่งผลต่อการทำงานของเครื่องขยายเสียงภายในลูปข้อเสนอแนะ ส่งผลต่อประสิทธิภาพและพฤติกรรมโดยรวม

2. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแบบอนุกรมแรงดันไฟฟ้า

• เปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์: ลดเอาต์พุต เพิ่มอินพุต
• แนบกับเอาท์พุตแต่ทำหน้าที่แบบอนุกรมเพื่อรับอินพุต
• เปลี่ยนค่าอิมพีแดนซ์เพื่อปรับลดเอาต์พุตและเสริมความแรงของสัญญาณอินพุต

3. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับกระแสชันท์

• ค่าความต้านทานขาออกเพิ่มขึ้น และค่าความต้านทานขาเข้าลดลง
• การต่อแบบอนุกรมกับเอาท์พุต ขนานกับอินพุต
• การเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์: เพิ่มความต้านทานที่เอาต์พุต และลดความต้านทานที่อินพุต ส่งผลให้วิธีที่สัญญาณโต้ตอบกันภายในระบบป้อนกลับเปลี่ยนแปลงไป

4. เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับแรงดันไฟฟ้าแบบชันท์

• การเชื่อมต่อแบบชันท์สำหรับเอาท์พุตและอินพุต
• ลดค่าอิมพีแดนซ์ทั้งอินพุตและเอาต์พุต
• เปลี่ยนแปลงวงจรโดยเชื่อมต่อในลักษณะที่ลดความต้านทานทั้งสัญญาณอินพุตและเอาต์พุต

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

โทโพโลยีของเครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับมี 4 แบบอะไรบ้าง?

• โทโพโลยีทั้งสี่แบบ ได้แก่ อนุกรม-ชันต์, ชันต์-อนุกรม, อนุกรม-อนุกรม และชันต์-ชันต์ โทโพโลยีแต่ละแบบเกี่ยวข้องกับการจัดวางองค์ประกอบป้อนกลับในอนุกรมหรือชันต์ที่เกี่ยวข้องกับวงจรอินพุตและเอาต์พุต

ประเภทของการตอบรับเชิงลบมีอะไรบ้าง?

• ประเภทของกระแสป้อนกลับเชิงลบประกอบด้วยแรงดันอนุกรม กระแสอนุกรม ชันต์แรงดัน และชันต์กระแส แต่ละประเภทจะปรับเปลี่ยนอินพุตโดยการควบคุมแรงดันหรือกระแสในการเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือชันต์ภายในวงจรป้อนกลับ

ประเภทของการตอบรับมีอะไรบ้าง 6 ประเภท?

• ฟีดแบ็กมี 6 ประเภท ได้แก่ ฟีดแบ็กบวกและฟีดแบ็กลบ โดยฟีดแบ็กลบสามารถแบ่งประเภทย่อยได้อีกเป็น ฟีดแบ็กแบบอนุกรมแรงดัน ฟีดแบ็กแบบอนุกรมกระแส ฟีดแบ็กแบบชันท์แรงดัน ฟีดแบ็กแบบชันท์กระแส และฟีดแบ็กแบบผสมโหมด ฟีดแบ็กเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงสัญญาณผ่านการเชื่อมต่อที่หลากหลายในวงจร

เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับคืออะไร และมีกี่ประเภท?

• เครื่องขยายสัญญาณป้อนกลับจะส่งสัญญาณเอาต์พุตบางส่วนกลับไปยังอินพุต ประเภทของวงจร ได้แก่ วงจรป้อนกลับเชิงลบ ซึ่งทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพและควบคุม และวงจรป้อนกลับเชิงบวก ซึ่งทำหน้าที่ขยายสัญญาณ วงจรป้อนกลับเชิงลบประกอบด้วยวงจรแรงดันอนุกรม วงจรกระแสอนุกรม วงจรแรงดันชันต์ และวงจรกระแสชันต์ วงจรป้อนกลับเชิงบวกจะช่วยเพิ่มและฟื้นฟูสัญญาณอินพุต