รับตรง สอบตรง 56 ข่าวสอบตรง สอบตรง56 สอบครูผู้ช่วย,แนวข้อสอบครูผู้ช่วย,ครูผู้ช่วย,ข้อสอบบรรจุครู,ข้อสอบครูชำนาญการพิเศษ,สอบครูชำนาญการพิเศษ,ข้อสอบเยียวยา,volleyballthailandclub volleyball
 
ทรานซิสเตอร์ (TRANSISTORS)




                        ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์อิเลคตรอนิกส์ซึ่งมีรอยต่อของสารกึ่งตัวนำ pn จำนวน 2 ตำแหน่ง จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า
ทรานซิสเตอร์รอยต่อไบโพลาร์ (Bipolar Juntion Transistor(BJT))


ประเภทของทรานซิสเตอร์ (Type of Transistors)
                        ทรานซิสเตอร์แบ่งตามโครงสร้างได้ 2 ประเภท คือ ทรานซิสเตอร์แบบ npn (npn Transistor) และทรานซิสเตอร์แบบ pnp
(pnp Transistor)


                        ทรานซิสเตอร์แบบ npn ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด n  จำนวน 2 ชิ้นต่อเชื่อมกับสารกึ่งตัวนำชนิด p จำนวน 1 ชิ้น
แสดงสัญลักษณ์เป็นดังรูป
                        ทรานซิสเตอร์แบบ pnp ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด p  จำนวน 2 ชิ้นต่อเชื่อมกับสารกึ่งตัวนำชนิด n  จำนวน 1 ชิ้น
แสดงสัญลักษณ์เป็นดังรูป


กระแสและแรงดันของทรานซิลเตอร์ (Transistor Current and Voltage)
                        เนื่องจากทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีขั้ว 3 ขั้ว คือ ขั้วคอลเลคเตอร์ (Collector;C), ขั้วเบส (ÚBase;B) และขั้วอิมิเตอร์
(Emitter;E) จึงมีกระแสและแรงดันทรานซิสเตอร์หลายค่า ดังนี้


กระแสของทรานซิสเตอร์
                        ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ซึ่งถูกควบคุมด้วยกระแสเบส [Base Current; IB]  กล่าวคือ เมื่อ IB มีการเปลี่ยนแปลงแม้เพียง เล็กน้อยก็จะทำให้กระแสอิมิเตอร์ [Emitter Current; IE]  และกระแสคอลเลคเตอร์ [Collector Current; IC] เปลี่ยนแปลงไปด้วย
                        นอกจากนี้ถ้าเราเลือกบริเวณการทำงาน (Operating Region) หรือทำการไบอัสที่รอยต่อของทรานซิสเตอร์ทั้ง 2 ตำแหน่ง ให้เหมาะสม ก็จะได้ IE และ IC ซึ่งมีขนาดมากขึ้นเมื่อเทียบกับ IB

          จากรูป เมื่อจ่ายสัญญาณกระแส ac ที่ขั้วเบส (ib) หรือที่ด้านอินพุตของทรานซิสเตอร์ก็จะได้รับสัญญาณเอาต์พุตที่ขั้ว E (ie) และที่ขั้ว C (ic) มีขนาดเพิ่มขึ้น
           ตัวประกอบหรือแฟกเตอร์ทีทำให้กระแสไฟฟ้า  จากขั้วเบสไปยังขั้วคอลเลคเตอร์ของทรานซิสเตอร์มีค่าเพิ่มขึ้นเรียกว่า อัตราขยายกระแสไฟฟ้า (Current Gain) ซึ่งแทนด้วยอักษรกรีก คือ เบตา (Beta )       ถ้าต้องการหาปริมาณ IC ของทรานซิสเตอร์ ก็เพียงแต่คูณ IB ด้วยพิกัด Beta เขียนเป็นสมการได้คือ
                                  & nbsp;                                         &nbs p;                           IC = Beta* IB                             &nbs p;         สมการที่ 1

                                 &n bsp;                                           ;                              IE = IB + IC                                    สมการที่ 2-a
                                      ;                                          &n bsp;                                IC  ~ IE สมการที่ 2-b


แรงดันของทรานซิสเตอร์
          ขณะต่อทรานซิสเตอร์เพื่อใช้กับงานจริง มีแรงดันไฟฟ้าหลายประการเกิดขึ้น ดังนี้


                                VCC , VEE, และVBB    เป็นแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง
                                VC ,  VB  และ  VE        เป็นแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จากขั้ว C, B  และ E
                                 VCE , VBE และVCB     เป็นแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ระหว่างขั้วที่ระบุตามตัวห้อย


 



โครงสร้างและการทำงานของทรานซิสเตอร์
                    (Transistor Construction and Operation)

         ได้กล่าวมาแล้วว่าทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 3 ชิ้นต่อเชื่อมกัน ดังนั้นจึงมีรอยต่อ pn จำนวน 2 ตำแหน่งดังรูป
            ตำแหน่งที่อิมิตเตอร์กับเบสเชื่อมกันเป็นรอยต่อ pn เรียกว่า รอยต่ออิมิเตอร์-เบส (Emitter Base Juntion) ส่วนตำแหน่งที่ คอลเลคเตอร์กับเบสต่อเชื่อมกันเรียกว่า รอยต่อคอลเลคเตอร์-เบส (Collector Base Juntion) เขียนแทนได้ด้วย ค่าเทียบเคียงของไดโอด
             เมื่อนำหลักการ มาร่วมพิจารณา ทำให้ทราบว่าการที่จะนำทรานซิลเตอร์ไปใช้งานได้นั้นต้องต่อแรงดัน ไฟฟ้าเพื่อทำการไบอัสที่รอยต่อหรือไดโอดเทียบเคียงทั้งสอง เนื่องจากทรานซิลเตอร์ มี 3 ขั้ว การต่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเพื่อให้ทราน ซิสเตอร์ทำงานจึงเป็นไปได้ 3 แบบคือ

  • การให้ทรานซิสเตอร์ทำงานที่บริเวณคัตออฟ (Cut-off   Region)

  • การให้ทรานซิสเตอร์ทำงานที่บริเวณอิ่มตัว (Saturation  Region)

  • การให้ทรานซิสเตอร์ทำงานที่บริเวณแอกตีฟ (Active   Region)

          ในการอธิบายถึงการทำงานที่บริเวณต่าง ๆ ของทรานซิสเตอร์นั้น จะเริ่มต้นจากกรณีไม่มีการต่อแรงดันที่ขั้ว
ของทรานซิสเตอร์ หรือกรณีไม่ได้รับการไบอัส

กรณีไม่ได้รับการไบอัส
          ขณะทรานซิสเตอร์ไม่ได้รับการไบอัส จะเกิดบริเวณปลอดพาหะ (Depletion  Region) ที่รอยต่อทั้งสอง

การทำงานที่บริเวณคัตออฟ
            การต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้ทรานซิสเตอร์ทำงานในบริเวณคัตออฟเป็นการไบอัสกลับที่รอยต่อทั้ง 2 ตำแหน่ง ซึ่งจะทำให้กระแสที่ไหลผ่านขั้วทั้งสามมีค่าใกล้ศูนย์
            จากการต่อวงจรในลักษณะดังกล่าวบริเวณปลอดพาหะทั้งสองบริเวณจะขยายกว้างขึ้น จึงมีเพียงกระแสย้อน กลับ (Reverse  Current)  กระแสรั่วไหลปริมาณต่ำมากเท่านั้นที่ไหลจากคอลเลคเตอร์ไปยังอิมิตเตอร์ได้

การทำงานที่บริเวณอิ่มตัว 
                     จากสมการที่1 ทำให้ทราบว่าถ้าค่า IB เพิ่มขึ้น IC ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เมื่อ IC เพิ่มขึ้นจนถึงค่าสูงสุด หรือ
เรียกว่า ทรานซิสเตอร์เกิดการอิ่มตัว ณ ตำแหน่งนี้ค่า IC จะเพิ่มตามค่า IB ไม่ได้อีกแล้ว
                     การหาค่า IC ทำได้โดยใช้ VCC หารด้วยผลรวมของความต้านทานที่ขั้วคอลเลคเตอร์ (RC) กับความต้านทาน ที่ขั้วอิมิตเตอร์(RE) ดังรูป

        สมมติขณะที่ VCE ของทรานซิสเตอร์มีค่า 0 V (สภาพในอุดมคติ) IC จะขึ้นอยู่กับค่า VCC, RC และ RE ดังนี้
                                      ;                                          &n bsp;                    IC = VCC / ( RC+RE )
         การต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้ทรานซิสเตอร์ทำงานในบริเวณอื่มตัว เป็นการไบอัสตรงที่รอยต่อทั้ง 2 ตำแหน่ง
ของทรานซิสเตอร์ ดังรูป

           สมมติค่า VCE  ของทรานซิสเตอร์ขณะอิ่มตัว มีค่า 0.3 V (ซึ่งต่ำกว่า VBE ที่มีค่า0.7 V) บริเวณรอยต่อคอลเลคเตอร์-เบส จะได้รับการไบอัสตรงด้วยผลต่างระหว่างแรงดัน VBE กับ VCE (เท่ากับ 0.4 V) กระแสไฟฟ้า IE, IC และ IB จะมีทิศทาง
ดังรูป


การทำงานที่บริเวณแอกตีฟ
           การต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้ทรานซิสเตอร์ทำงานในบริเวณแอกตีฟเป็นการแอกตีฟเป็นการไบอัสตรงที่รอยต่อ อิมิตเตอร์-เบส และไบอัสกลับที่รอยต่อคอลเลคเตอร์-เบส ดังรูป

               การอธิบายหลักการทำงานของทรานซิสเตอร์ในบริเวณนี้จะง่ายขึ้น  ถ้าพิจารณาเฉพาะรอยต่ออิมิตเตอร์-เบส โดยแทนด้วยสัญลักษณ์ของไดโอด ดังรูป b [สมมติ VBE มีค่ามากพอที่จะทำให้ไดโอดทำงาน (Si ประมาณ 0.7 V และGe ประมาณ
0.3 V)]
                รอยต่อคอลเลคเตอร์-เบสได้รับการไบอัสกลับ  ทำให้บริเวณปลอดพาหะกว้างกว่าที่รอยต่ออิมิตเตอร์-เบสซึ่ง ได้รับการไบอัสตรง ดังนั้น ความต้านทานที่เบส (RB) จึงมีค่าสูง เมื่อพิจารณาในรูปของไดโอดจะเห็นว่า IB เป็นกระแสที่มีค่าต่ำมาก เมื่อเทียบกับกระแสคอลเลคเตอร์ (IC) และเป็นส่วนหนึ่งของ IE ดังนั้น IE ส่วนใหญ่จึงเป็นกระแส IC ซึ่งผ่านรอยต่อคอลเลคเตอร์- เบส ของทรานซิสเตอร์

 



ค่าพิกัดของทรานซิสเตอร์


         


Create Date : 27 มกราคม 2554
Last Update : 27 มกราคม 2554 12:43:12 น. 1 comments
Counter : 951 Pageviews.

 
ขอบคุณที่แบ่งปัน ติวเลขออนไลน์


โดย: swkt (tewtor ) วันที่: 11 เมษายน 2554 เวลา:11:20:12 น.  

ชื่อ :
Comment :
  *ใช้ code html ตกแต่งข้อความได้เฉพาะสมาชิก
 
รหัสส่งข้อความ
กรุณายืนยันรหัสส่งข้อความ
 
 

hangclub
Location :


[Profile ทั้งหมด]

ให้ทิปเจ้าของ Blog [?]
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
Smember
ผู้ติดตามบล็อก : 24 คน [?]




[Add hangclub's blog to your web]

MY VIP Friend

 
pantip.com pantipmarket.com pantown.com
pantip.com pantipmarket.com pantown.com