อ่าน 5 นาที
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก
เครื่อง ขยายสัญญาณแม่เหล็ก (เรียกกันทั่วไปว่า "mag amp") เป็น อุปกรณ์ แม่เหล็กไฟฟ้า สำหรับขยายสัญญาณไฟฟ้า เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกคิดค้นขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20...
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก
เครื่องขยายเสียงแม่เหล็กขนาดเล็ก กำลังขับ 250 วัตต์ ออกแบบมาให้ใช้งานกับไฟ AC 120 โวลต์ ความถี่ 60 เฮิรตซ์ ขดลวดตรงกลางขนาดใหญ่เป็นขดลวดควบคุม |
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก (เรียกกันทั่วไปว่า "mag amp") เป็น อุปกรณ์ แม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับขยายสัญญาณไฟฟ้า เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกคิดค้นขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และถูกใช้เป็นทางเลือกแทน เครื่องขยายสัญญาณ หลอดสุญญากาศในกรณีที่ต้องการความทนทานและความสามารถในการรับกระแสสูง ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 เยอรมนีได้พัฒนาเครื่องขยายสัญญาณประเภทนี้ให้สมบูรณ์แบบ และถูกนำไปใช้ในจรวด V-2เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กมีความโดดเด่นมากที่สุดในด้านการควบคุมพลังงานและการใช้งานสัญญาณความถี่ต่ำตั้งแต่ปี 1947 ถึงประมาณปี 1957 เมื่อทรานซิสเตอร์เริ่มเข้ามาแทนที่[ 1 ] ปัจจุบันเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยเครื่องขยายสัญญาณแบบทรานซิสเตอร์แล้ว ยกเว้นในบางแอปพลิเคชันที่สำคัญต่อความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือสูง หรือต้องการความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ การผสมผสานระหว่างเทคนิคทรานซิสเตอร์และ mag-amp ยังคงถูกนำมาใช้
หลักการทำงาน

ในทางสายตา อุปกรณ์ขยายสัญญาณแม่เหล็กอาจดูคล้ายหม้อแปลงไฟฟ้าแต่หลักการทำงานนั้นแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างสิ้นเชิง โดยพื้นฐานแล้ว อุปกรณ์ขยายสัญญาณแม่เหล็กเป็นตัวเหนี่ยวนำแบบอิ่มตัวมันใช้ประโยชน์จากการอิ่มตัวทางแม่เหล็กของแกน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ไม่เป็นเชิงเส้นของแกนหม้อแปลงไฟฟ้าบางประเภท เพื่อให้ได้ลักษณะการอิ่มตัวที่ควบคุมได้ อุปกรณ์ขยายสัญญาณแม่เหล็กจะใช้แกนวัสดุที่ออกแบบมาให้มี รูปร่าง เส้นโค้ง BH ที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าอย่างมาก ตรงกันข้ามกับเส้นโค้ง BH ที่ค่อยๆ ลดลงของวัสดุแกนที่อิ่มตัวอย่างอ่อนๆ ซึ่งมักใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป
แอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กทั่วไปประกอบด้วยแกนแม่เหล็ก หม้อแปลงสองตัวที่แยกจากกันทางกายภาพแต่คล้ายกัน โดยแต่ละตัวมีขดลวดสองขด ได้แก่ ขดลวดควบคุมและขดลวดกระแสสลับ การออกแบบทั่วไปอีกแบบหนึ่งใช้แกนเดี่ยวที่มีรูปร่างคล้ายเลข "8" โดยมีขดลวดควบคุมหนึ่งขดและขดลวดกระแสสลับสองขด ดังแสดงในรูปด้านบน[ 2 ] กระแสตรงขนาดเล็กจากแหล่งจ่ายที่มีความต้านทานต่ำจะถูกป้อนเข้าไปในขดลวดควบคุม ขดลวดกระแสสลับอาจเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนานก็ได้ ซึ่งการกำหนดค่าเหล่านี้ส่งผลให้เกิดแอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กประเภทต่างๆ ปริมาณกระแสควบคุมที่ป้อนเข้าไปในขดลวดควบคุมจะกำหนดจุดในรูปคลื่นของขดลวดกระแสสลับที่แกนใดแกนหนึ่งจะอิ่มตัว ในสภาวะอิ่มตัว ขดลวดกระแสสลับบนแกนที่อิ่มตัวจะเปลี่ยนจากสถานะความต้านทานสูง ("ปิด") ไปเป็นสถานะความต้านทานต่ำมาก ("เปิด") นั่นคือ กระแสควบคุมจะควบคุมจุดที่แรงดันไฟฟ้าทำให้แอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กเปิด
กระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ค่อนข้างน้อยในขดลวดควบคุมสามารถควบคุมหรือสลับกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ขนาดใหญ่ในขดลวดกระแสสลับได้ ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น
ใช้แกนแม่เหล็กสองแกนเนื่องจากกระแสไฟฟ้าสลับจะสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงในขดลวดควบคุม การต่อแกนทั้งสองในเฟสตรงข้ามกันจะทำให้แรงดันไฟฟ้าทั้งสองหักล้างกัน ส่งผลให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้นในวงจรควบคุม การออกแบบทางเลือกที่แสดงด้านบนโดยใช้แกนรูปตัว "8" ก็ให้ผลลัพธ์ทางแม่เหล็กที่คล้ายคลึงกันนี้เช่นกัน
จุดแข็ง
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กเป็นอุปกรณ์คงที่ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ ไม่มีกลไกการสึกหรอ และมีความทนทานต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนทางกลได้ดี ไม่ต้องใช้เวลาในการอุ่นเครื่อง[ 3 ] สัญญาณแยกหลายสัญญาณสามารถรวมกันได้โดยใช้ขดลวดควบคุมเพิ่มเติมบนแกนแม่เหล็ก ขดลวดของเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กมีความทนทานต่อการโอเวอร์โหลดชั่วขณะสูงกว่าอุปกรณ์โซลิดสเตทที่เทียบเคียงได้ เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กยังใช้เป็นทรานสดิวเซอร์ในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น การวัดกระแสไฟฟ้าและเข็มทิศฟลักซ์เกต แกนปฏิกรณ์ของเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กทนต่อรังสีนิวตรอนได้ดีมาก[ 4 ]ด้วยเหตุผลพิเศษนี้ เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กจึงถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันพลังงานนิวเคลียร์[ 5 ]
ข้อจำกัด
อัตราขยายที่ได้จากวงจรขั้นเดียวมีจำกัดและต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ การตอบสนองความถี่ของเครื่องขยายสัญญาณที่มีอัตราขยายสูงมีจำกัดอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสิบของความถี่การกระตุ้น แม้ว่าสิ่งนี้มักจะได้รับการแก้ไขโดยการกระตุ้นเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กด้วยกระแสที่สูงกว่าความถี่ใช้งาน [ 1 ] เครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แบบโซลิดสเตทสามารถมีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก ขดลวดไบแอสและขดลวดป้อนกลับไม่ได้เป็นแบบด้านเดียวและอาจส่งพลังงานกลับจากวงจรควบคุมไปยังวงจรควบคุม ซึ่งทำให้การออกแบบเครื่องขยายสัญญาณหลายขั้นมีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเทียบกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์[ 1 ]


วงจรขยายสัญญาณแม่เหล็กก่อให้เกิดความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกอย่างมากในรูปคลื่นเอาต์พุต ซึ่งประกอบด้วยฮาร์มอนิกคี่ทั้งหมด แตกต่างจากวงจรเรียงกระแสแบบควบคุมด้วยซิลิคอนหรือTRIACที่เข้ามาแทนที่ ขนาดของฮาร์มอนิกเหล่านี้จะลดลงอย่างรวดเร็วตามความถี่ ดังนั้นจึงไม่ค่อยเกิดการรบกวนกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใกล้เคียง เช่น เครื่องรับวิทยุ
แอปพลิเคชัน
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กมีความสำคัญในฐานะเครื่องขยายสัญญาณการปรับความถี่และการควบคุมในการพัฒนาการส่งสัญญาณเสียงทางวิทยุในช่วงแรก[ 3 ]มีการใช้เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กเป็นตัวปรับความถี่เสียงสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ Alexanderson ขนาด 2 กิโลวัตต์ และเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกใช้ในวงจรควบคุมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ความถี่สูงขนาดใหญ่ ที่ใช้สำหรับการสื่อสารทางวิทยุ นอกจากนี้ยังใช้เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กเพื่อควบคุมความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ Alexanderson เพื่อรักษาความแม่นยำของความถี่วิทยุที่ส่ง[ 3 ]เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกใช้เพื่อควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับกำลังสูงขนาดใหญ่โดยการเปิดและปิดเพื่อส่งโทรเลขหรือเพื่อปรับเปลี่ยนสัญญาณสำหรับการปรับความถี่เสียง ขีดจำกัดความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับค่อนข้างต่ำจน ต้องใช้ ตัวคูณความถี่เพื่อสร้างความถี่วิทยุที่สูงกว่าที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามารถผลิตได้ ถึงกระนั้น เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กในยุคแรกที่ใช้แกนเหล็กผงก็ไม่สามารถสร้างความถี่วิทยุได้สูงกว่าประมาณ 200 kHz จำเป็นต้องมีการพัฒนาวัสดุหลักอื่นๆ เช่น แกนเฟอร์ไรต์และหม้อแปลงที่บรรจุด้วยน้ำมัน เพื่อให้เครื่องขยายเสียงสามารถสร้างความถี่ที่สูงขึ้นได้
ความสามารถในการควบคุมกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ด้วยกำลังควบคุมขนาดเล็กทำให้เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กมีประโยชน์สำหรับการควบคุมวงจรไฟส่องสว่าง ไฟเวทีและป้ายโฆษณา เครื่องขยายสัญญาณรีแอคเตอร์อิ่มตัวถูกใช้สำหรับการควบคุมกำลังไฟฟ้าให้กับเตาหลอมอุตสาหกรรม[ 3 ]เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กในฐานะตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบบแปรผันส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยตัวเรียงกระแสควบคุมซิลิคอนหรือTRIACแล้ว เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กยังคงใช้ในเครื่องเชื่อมไฟฟ้าบางประเภท
มีการใช้เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กขนาดเล็กสำหรับแสดงค่าการปรับจูนวิทยุ การควบคุมความเร็วของมอเตอร์ขนาดเล็กและพัดลมระบายความร้อน และการควบคุมเครื่องชาร์จแบตเตอรี่
ตัวขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในฐานะองค์ประกอบสวิตช์ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด ( SMPS ) รุ่นแรกๆ [ 6 ]เช่นเดียวกับการควบคุมแสงสว่าง สวิตช์โซลิดสเตทที่ใช้ เซมิคอนดักเตอร์ได้เข้ามาแทนที่ตัวขยายสัญญาณแม่เหล็กเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าเมื่อเร็วๆ นี้จะมีความสนใจในการใช้ตัวขยายสัญญาณแม่เหล็กในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ที่มีขนาดกะทัดรัดและเชื่อถือได้กลับมาอีกครั้ง แหล่งจ่ายไฟ PC ATXมักใช้ตัวขยายสัญญาณแม่เหล็กสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้านรอง ปัจจุบันแกนที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมดนั้นผลิตโดยบริษัทแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่หลายแห่ง รวมถึง Metglas และ Mag-Inc.
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกใช้ในหัวรถจักรเพื่อตรวจจับการลื่นไถลของล้อ จนกระทั่งถูกแทนที่ด้วย ตัวแปลงกระแสไฟฟ้าแบบ ฮอลล์เอฟเฟกต์สายเคเบิลจากมอเตอร์ขับเคลื่อน สองตัว จะผ่านแกนกลางของอุปกรณ์ ในระหว่างการทำงานปกติ ฟลักซ์รวมจะเป็นศูนย์ เนื่องจากกระแสไฟฟ้าทั้งสองเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม กระแสไฟฟ้าจะแตกต่างกันเมื่อล้อลื่นไถล ทำให้เกิดฟลักซ์รวมที่ทำหน้าที่เหมือนขดลวดควบคุม สร้างแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทานที่ต่ออนุกรมกับขดลวดกระแสสลับ ซึ่งจะถูกส่งไปยังวงจรแก้ไขการลื่นไถลของล้อ
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กสามารถใช้ในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงโดยไม่ต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าสูง และด้วยเหตุนี้จึงยังคงใช้ใน เทคนิค HVDCอยู่ กระแสที่จะวัดจะไหลผ่านแกนทั้งสอง อาจผ่านแท่งตัวนำไฟฟ้าแบบแข็ง แทบไม่มีแรงดันตกคร่อมในแท่งตัวนำนี้ สัญญาณเอาต์พุตซึ่งเป็นสัดส่วนกับจำนวนรอบของแอมแปร์ในแท่งตัวนำกระแสควบคุม จะได้มาจากแรงดันกระตุ้นสลับของเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก ไม่มีการสร้างหรือเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าบนแท่งตัวนำ สัญญาณเอาต์พุตมีการเชื่อมต่อทางแม่เหล็กกับแท่งตัวนำเท่านั้น ดังนั้นแท่งตัวนำจึงสามารถมีแรงดันไฟฟ้าใดๆ ( EHT ) ได้อย่างปลอดภัยเมื่อเทียบกับอุปกรณ์วัด
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กสำหรับเครื่องมือวัดมักพบได้ในยานอวกาศ ซึ่งสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้า ที่สะอาด เป็นสิ่งที่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง
กองทัพเรือ เยอรมัน ( Kriegsmarine ) ใช้เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กอย่างกว้างขวาง โดยใช้ในระบบควบคุมเสถียรภาพหลัก ระบบส่งสัญญาณเคลื่อนที่ช้าสำหรับควบคุมปืน ระบบควบคุมทิศทางและระยะ และระบบควบคุมการเล็งและการยก เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กยังถูกใช้ในระบบอากาศยาน (ระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน ) ก่อนการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง มีความสำคัญในการใช้งานระบบ ลงจอดอัตโนมัติในยุคแรกและเครื่องบินคองคอร์ดก็ใช้เทคโนโลยีนี้ในการควบคุมช่องรับอากาศของเครื่องยนต์ก่อนที่จะมีการพัฒนาระบบโดยใช้อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลนอกจากนี้ เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กยังถูกใช้ในระบบควบคุมเสถียรภาพของจรวด V2ด้วย
การใช้งานในด้านคอมพิวเตอร์
แอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในช่วงทศวรรษ 1950 ในฐานะองค์ประกอบสวิตช์ที่มีศักยภาพสำหรับ คอมพิวเตอร์ เมนเฟรมเช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์ แอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กมีขนาดเล็กกว่าหลอดสุญญากาศทั่วไปเล็กน้อย และมีข้อได้เปรียบที่สำคัญคือไม่ "ไหม้" จึงต้องการการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่ามาก ข้อดีอีกประการหนึ่งคือแอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กตัวเดียวสามารถใช้รวมอินพุตหลายตัวในแกนเดียว ซึ่งมีประโยชน์ในหน่วยคำนวณและตรรกะ (ALU) เนื่องจากสามารถลดจำนวนส่วนประกอบลงได้อย่างมาก หลอดสุญญากาศแบบกำหนดเองก็ทำได้เช่นเดียวกัน แต่ทรานซิสเตอร์ทำไม่ได้ ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กจึงสามารถรวมข้อดีของหลอดสุญญากาศและทรานซิสเตอร์เข้าด้วยกันในยุคที่ทรานซิสเตอร์มีราคาแพงและไม่น่าเชื่อถือ
หลักการของแอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กถูกนำมาประยุกต์ใช้แบบไม่เชิงเส้นเพื่อสร้างเกตตรรกะดิจิทัลแม่เหล็กยุคนั้นมีระยะเวลาสั้นมาก ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1950 ถึงประมาณปี 1960 เมื่อเทคนิคการผลิตใหม่ ๆ ทำให้เกิดการปรับปรุงทรานซิสเตอร์อย่างมากและลดต้นทุนลงอย่างมาก มีเพียงเครื่องแอมพลิฟายเออร์แม่เหล็กขนาดใหญ่เพียงเครื่องเดียวที่ถูกนำไปผลิต คือUNIVAC Solid Stateแต่คอมพิวเตอร์ร่วมสมัยในช่วงปลายทศวรรษ 1950/ต้นทศวรรษ 1960 จำนวนหนึ่งใช้เทคโนโลยีนี้ เช่นFerranti Sirius , Ferranti OrionและEnglish Electric KDF9หรือMAGSTEC ที่ผลิต ขึ้นเพียงเครื่องเดียว [ 7 ]
ประวัติศาสตร์
พัฒนาการในระยะเริ่มต้น
แหล่งจ่ายแรงดันและตัวต้านทานปรับค่าได้ที่ ต่ออนุกรมกัน อาจถือได้ว่าเป็น แหล่งสัญญาณ กระแสตรงสำหรับโหลดความต้านทานต่ำ เช่น ขดลวดควบคุมของตัวเหนี่ยวนำอิ่มตัวซึ่งขยายสัญญาณ ดังนั้นโดยหลักการแล้ว ตัวเหนี่ยวนำอิ่มตัวก็คือเครื่องขยายสัญญาณ อยู่แล้ว แม้ว่าก่อนศตวรรษที่ 20 จะมีการนำไปใช้กับงานง่ายๆ เช่น การควบคุมแสงสว่างและเครื่องจักรไฟฟ้าตั้งแต่ปี 1885 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
ในปี พ.ศ. 2447 เรจินัลด์ เฟสเซนเดน ผู้บุกเบิกวิทยุ ได้สั่งซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบหมุนความถี่สูงจากบริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริก ซึ่งสามารถสร้างกระแสสลับที่ความถี่ 100 kHz เพื่อใช้ในการส่งสัญญาณวิทยุแบบคลื่นต่อเนื่องในระยะทางไกล[ 11 ] [ 12 ] งานออกแบบนี้มอบให้แก่วิศวกรของเจเนอรัลอิเล็กทริก เอิร์นส์ เอฟ. อเล็กซานเดอร์สัน ซึ่งได้พัฒนา เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับอเล็กซานเดอร์สันขนาด 2 กิโลวัตต์ในปี พ.ศ. 2459 อเล็กซานเดอร์สันได้เพิ่มเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กเพื่อควบคุมการส่งสัญญาณของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบหมุนเหล่านี้สำหรับการสื่อสารทางวิทยุข้ามมหาสมุทร[ 13 ] [ 14 ]
การสาธิตระบบโทรเลขและโทรศัพท์เชิงทดลองที่เกิดขึ้นในปี 1917 ดึงดูดความสนใจของรัฐบาลสหรัฐฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงความล้มเหลวบางส่วนของสายเคเบิลข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขนาด 50 กิโลวัตต์ถูกกองทัพเรือสหรัฐฯ ยึดไปใช้งานในเดือนมกราคม 1918 และใช้งานจนถึงปี 1920 เมื่อมีการสร้างและติดตั้งชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขนาด 200 กิโลวัตต์ขึ้น
การใช้งานในการผลิตไฟฟ้า
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไฟฟ้าตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา มันทำหน้าที่ขยายสัญญาณขนาดเล็กสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (AVR) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากสัญญาณความผิดพลาดเล็กน้อยระดับมิลลิวัตต์ (mW) ไปจนถึงระดับ 100 กิโลวัตต์ (kW) จากนั้นจึงแปลงสัญญาณนี้โดยเครื่องหมุน (เครื่องกระตุ้น) ให้เป็นระดับ 5 เมกะวัตต์ (MW) ซึ่งเป็นกำลังกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับหน่วยกังหันกำเนิดไฟฟ้าขนาด 500 MW ทั่วไปในโรงไฟฟ้า เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กพิสูจน์แล้วว่ามีความทนทานและเชื่อถือได้ มีการบันทึกว่าหลายเครื่องยังคงใช้งานอยู่จนถึงกลางทศวรรษ 1990 และบางเครื่องยังคงใช้งานอยู่ในโรงไฟฟ้าเก่าๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ดำเนินการอยู่ในแคลิฟอร์เนียตอนเหนือ
การใช้คำที่ไม่ถูกต้อง

ในช่วงทศวรรษ 1970 โรเบิร์ต คาร์เวอร์ได้ออกแบบและผลิตเครื่องขยายเสียงคุณภาพสูงกำลังสูงหลายรุ่น โดยเรียกมันว่าเครื่องขยายเสียงแม่เหล็ก ในความเป็นจริงแล้ว เครื่องขยายเสียงเหล่านั้นส่วนใหญ่ก็คือเครื่องขยายเสียงแบบทั่วไปที่มีวงจรแหล่งจ่ายไฟที่แปลกใหม่ พวกมันไม่ใช่เครื่องขยายเสียงแม่เหล็กตามความหมายที่ระบุไว้ในบทความนี้ จึงไม่ควรสับสนกับเครื่องขยายเสียงแม่เหล็กที่แท้จริง
ดูเพิ่มเติม
- พาราเมตรอน – ส่วนประกอบวงจรตรรกะ
- ตรรกะแม่เหล็ก – ตรรกะดิจิทัลที่อาศัยผลกระทบทางแม่เหล็กแบบไม่เชิงเส้น
- ทรานสดักเตอร์ – อุปกรณ์ขยายสัญญาณแม่เหล็กชนิดหนึ่ง
ลิงก์ภายนอก
- Mammano, Bob; Unitrode Corporation (2001). "หัวข้อที่ 7. การควบคุมเครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กสำหรับการควบคุมทุติยภูมิแบบง่ายและต้นทุนต่ำ" (PDF) . สัมมนา 500 . Texas Instruments.
- "บทนำเกี่ยวกับเครื่องขยายเสียงแม่เหล็ก MAG-AMP"โดย Butler Winding ปี 2009 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 3 มิถุนายน 2009
- Shirriff, Ken (27 มีนาคม 2022). "คู่แข่งที่ถูกลืมของหลอดสุญญากาศ" . ประวัติศาสตร์เทคโนโลยี. IEEE Spectrum .
- สไตเนอร์, ไนล์ (ตุลาคม 2552). "เครื่องขยายเสียงแม่เหล็กทำเอง" .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก
เครื่อง ขยายสัญญาณแม่เหล็ก (เรียกกันทั่วไปว่า "mag amp") เป็น อุปกรณ์ แม่เหล็กไฟฟ้า สำหรับขยายสัญญาณไฟฟ้า เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กถูกคิดค้นขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20...
หลักการทำงาน
ในทางสายตา อุปกรณ์ขยายสัญญาณแม่เหล็กอาจดูคล้าย หม้อแปลงไฟฟ้า แต่หลักการทำงานนั้นแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างสิ้นเชิง โดยพื้นฐานแล้ว อุปกรณ์ขยายสัญญาณแม่เหล็กเป็น ตัวเหนี่ยวนำแบบอิ่มตัว มันใช้ประโยชน์จาก การอิ่มตัวทางแม่เหล็ก ของแกน...
จุดแข็ง
เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็กเป็นอุปกรณ์คงที่ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ ไม่มีกลไกการสึกหรอ และมีความทนทานต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนทางกลได้ดี ไม่ต้องใช้เวลาในการอุ่นเครื่อง [ 3 ] สัญญาณแยกหลายสัญญาณสามารถรวมกันได้โดยใช้ขดลวดควบคุมเพิ่มเติมบนแกนแม่เหล็ก...
ข้อจำกัด
อัตราขยายที่ได้จากวงจรขั้นเดียวมีจำกัดและต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ การตอบสนองความถี่ของเครื่องขยายสัญญาณที่มีอัตราขยายสูงมีจำกัดอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสิบของความถี่การกระตุ้น...