Page 110 - 22-0722 EBOOK
P. 110
วารสารราชบััณฑิิตยสภา
ปีีที่่� ๔๖ ฉบัับัที่่� ๓ กัันยายน-ธัันวาคม ๒๕๖๔
100 วิิศวิกรรมอิิเล็็กทรอินิิกส์์ : จากหล็อิดส์ุญญากาศส์่�การส์่�อิส์ารไร้ส์าย
๓. อิุปกรณ์์อิิเล็็กทรอินิิกส์์แบบหล็อิดส์ุญญากาศ
๓.๑ หล็อิดส์ุญญากาศแบบต�าง ๆ
ใน ค.ศ. ๑๙๐๔ จอิห์นิ แอิมโบรส์ เฟล็มิง (John Ambrose Fleming) ได้�ปริะด้ิษฐ์
หล็อด้สำุญญากาศ (vacuum tube) ข่�น โด้ยพัฒนามาจากหล็อด้ไฟฟ้าของเอด้ิสำัน ในต้อนแริกเริ้ยกชิ้ื�อว�า
วาล็์ว (valve) ต้�อมาใชิ้�ชิ้ื�อว�า ไดโอิดหล็อิดส์ุญญากาศ (vacuum tube diode) ต้ามภาพท้� ๔ หล็อด้
ได้โอด้น้�ม้สำมบัต้ิท้�สำำาคัญ คือ เป็นอุปกริณ์์กัมมันต้์ (active) สำองอิเล็็กโทริด้หริือสำองขั�ว ให�กริะแสำ
ไหล็ผู้�านริะหว�างไสำ�หล็อด้ (filament) หริือแคโทด้ (cathode) กับแอโนด้ (anode) ได้�ในทิศทางเด้้ยว
จ่งถึือได้�ว�าเป็นอุปกริณ์์เริ้ยงกริะแสำ (rectifier) ต้ัวแริก ซึ่่�งในต้อนนั�นเป็นอุปกริณ์์สำำาคัญท้�ใชิ้�ในการิริับสำ�ง
สำัญญาณ์วิทยุเพื�อแปล็งสำัญญาณ์กริะแสำสำล็ับเป็นสำัญญาณ์กริะแสำต้ริง ต้�อมาใน ค.ศ. ๑๙๐๖ ล็ี ดี ฟอิเรส์ต์
(Lee de Forest) ได้�ปริับปริุงหล็อด้ได้โอด้โด้ยเพิ�มอิเล็็กโทริด้อ้กชิ้ิ�นหน่�ง ในภาพของแผู้�นกริิด้โล็หะ
(metal grid) เข�าไปริะหว�างไสำ�หล็อด้หริือแคโทด้กับแอโนด้ เขาเริ้ยกอุปกริณ์์น้�ว�า อิอิดิอิอินิ (audion)
แล็ะพบว�า ถึ�าป้อนแริงด้ันไฟฟ้าค�าล็บน�อย ๆ เข�าท้�ขั�วกริิด้น้� จะสำามาริถึควบคุมให�ม้การิเปล็้�ยนแปล็ง
อย�างมากของค�ากริะแสำท้�ไหล็ริะหว�างขั�วแคโทด้กับขั�วแอโนด้ นั�นก็คือทำาให�เกิด้ปริากฏการิณ์์
การขยายส์ัญญาณ์ (amplification) ข่�น หล็อด้สำุญญากาศสำามอิเล็็กโทริด้น้�ต้�อมาเริ้ยกว�า ไทรโอิด
(triode) ซึ่่�งอาจถึือได้�ว�าเป็นอุปกริณ์์กัมมันต้์ต้ัวแริกท้�ใชิ้�ขยายสำัญญาณ์ไฟฟ้า สำ�วนกริิด้ท้�เพิ�มเข�าไปน้�
ต้�อมาเริ้ยกชิ้ื�อว�า กริดค้วิบคุ้ม (control grid)
การิออกแบบริะบบการิสำื�อสำาริด้�วยสำัญญาณ์ไฟฟ้าได้�พัฒนาไปอย�างมาก ต้ัวอย�างเชิ้�น
ในริาว ค.ศ. ๑๙๐๐ เรจินิัล็ด์ อิอิบรีย์ เฟส์เซนิเดนิ (Reginald Aubrey Fessenden) ซึ่่�งทำางานท้�
สำำานักงานพยากริณ์์อากาศของสำหริัฐอเมริิกา ได้�พัฒนาหล็ักการิของการิสำ�งสำัญญาณ์คล็ื�นต้�อเนื�อง
(continuous wave transmission) หล็ักการิของการิมอดุ้เล็ต้สำัญญาณ์แบบเอเอ็ม [amplitude
modulation (AM)] แล็ะหล็ักการิของเคริื�องริับ-สำ�งวิทยุแบบเฮเทอโริได้น์ (heterodyne) ข่�น ใน
ค.ศ. ๑๙๑๒ ล็ี ดี ฟอิเรส์ต์ ได้�เสำนอให�นำาหล็อด้ไทริโอด้มาต้�อพ�วง (cascade) กัน เพื�อให�ขยายสำัญญาณ์
ได้�สำ้งข่�น ในปีเด้้ยวกัน เอิดวิินิ ฮาวิเวิิร์ด อิาร์มส์ตรอิง (Edwin Howard Armstrong) ชิ้าวอเมริิกัน
ได้�คิด้ค�นหล็ักการิของการิป้อนกล็ับแบบล็บ (negative feedback) แล็ะหล็ักการิของวงจริแกว�งกวัด้
หริือออสำซึ่ิล็เล็เต้อริ์ (electronic oscillator) ใน ค.ศ. ๑๙๑๓ บริิษัท Western Electric ได้�พัฒนา
เคริื�องทวนสำัญญาณ์โทริศัพท์ข่�นใชิ้�กับริะบบการิสำื�อสำาริริะหว�างนครินิวยอริ์กในริัฐนิวยอริ์กกับเมือง
ฟิล็าเด้ล็เฟียในริัฐเพนซึ่ิล็เวเน้ยของสำหริัฐอเมริิกา ซึ่่�งก็ถึือได้�ว�าเป็นวงจริขยายสำัญญาณ์ชิ้นิด้หล็อด้