Top 50 Popular Supplier
1 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 63,320
2 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 62,065
3 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 58,133
4 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 55,425
5 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 44,186
6 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 39,772
7 สถาบันไทยเยอรมัน 38,655
8 Industrial Provision co., ltd 35,681
9 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 35,510
10 Infinity Engineering System Co.,Ltd 33,266
11 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 31,494
12 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 30,562
13 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 29,377
14 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 28,647
15 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 28,320
16 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 25,348
17 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 24,456
18 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 22,589
19 P.D.S. Automation co.,ltd 21,034
20 AVERA CO., LTD. 20,431
21 เลิศบุศย์ 19,772
22 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 18,441
23 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 18,355
24 แมชชีนเทค 17,979
25 Electronics Source Co.,Ltd. 17,874
26 มากิโน (ประเทศไทย) 17,359
27 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 17,050
28 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 16,902
29 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 16,835
30 SAMWHA THAILAND 16,225
31 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 15,983
32 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 15,686
33 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 15,612
34 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 15,572
35 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 15,483
36 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 15,431
37 I-Mechanics Co.,Ltd. 15,366
38 วอยก้า จำกัด 15,171
39 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 15,008
40 Systems integrator 14,845
41 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 14,697
42 Advanced Technology Equipment 14,569
43 SUNAI GROUP CO.,LTD. 14,463
44 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 14,440
45 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 14,380
46 CHENGGANG Electrical Engineering 14,336
47 Pan Drives Co.,Ltd 14,278
48 K.P. Trading Group Company Limited 14,222
49 มิตราคม (Mitracom) 14,159
50 เลิศบุศย์ 13,100
24/07/2563 07:29 น. , อ่าน 9,001 ครั้ง
Bookmark and Share
ทรานซิสเตอร์ Transistor
โดย : Admin

ทรานซิสเตอร์ (Transistor) คืออะไร?
 

รูปร่างของทรานซิสเตอร์มีหลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีชื่อเรียกต่างกันออกไป

 

ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญ ที่ทำหน้าที่ในการคอนโทรลการไหลของกระแสไฟฟ้า (ทั้งยอมให้ไหล และบล็อคไม่ให้กระแสไหลผ่าน) ซึ่งคล้ายๆกับไดโอด แต่ทรานซิสเตอร์สามารถทำอะไรได้มากกว่า เพราะนอกจากจะคอนโทรลทิศทางการไหลได้แล้ว ยังสามารถควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าได้ด้วย, ความสามารถดังกล่าวเกิดขึ้นได้เพราะสารกึ่งตัวนำภายในทรานซิสเตอร์เอง.

 

โครงสร้างและสัญลักษณ์ของทรานซิสเตอร์
 
โครงสร้างของทรานซิสเตอร์จะประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ P และ N มาต่อกัน 3 ตัว มีรอยต่อ 2 รอยต่อ และประกอบด้วยขา 3 ขา  คือ ขาเบส (base,B)  ขาอิมิตเตอร์ (Emitter,E) และขาคอลเลคเตอร์ (Collector,C) 

ทรานซิสเตอร์แบ่งตามโครงสร้างได้ 2 ชนิด คือ NPN และ PNP  และแบ่งตามสารได้สองชนิดเช่นเดียวกับไดโอด คือแบบเยอรมันเนียม และ ซิลิคอน

 

ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN - โครงสร้างแบบ NPN สังเกตว่าสัญลักษณ์ทรานซิสเตอร์หัวลูกศรจะพุ่งออก
ทรานซิสเตอร์ชนิด PNP - โครงสร้างแบบ PNP สังเกตว่าสัญลักษณ์ทรานซิสเตอร์หัวลูกศรจะพุ่งเข้า

 

หลักการทำงานของทรานซิสเตอร์ 
 
ทรานซิสเตอร์มีหน้าที่ในการควบคุมหรือคอนโทรลทิศทางทางและปริมาณกระแสไฟฟ้า ดังนั้นหลักการที่สำคัญหรือจุดประสงค์หลักเลยก็คือ  "การใช้กระแสไฟฟ้าน้อยๆ ควบคุมกระแสไฟฟ้ามากๆ"  ซึ่งหมายถึง เมื่อมีปริมาณกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยที่กระตุ้นที่ขา Base ,ก็จะสามารถคอนโทรลปริมาณกระแสไฟฟ้าที่มากกว่าหลายเท่าตัว   โดยขึ้นอยู่ค่ากำลังขยายหรือที่เรียกว่า Current Gain หรือ HFE หรือ β นั่นเอง

 

การทำงานของ NPN Transistor

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยที่ขา B, ทรานซิสเตอร์ก็จะอยู่ในสภาวะทำงาน และจะยอมให้กระแสไฟฟ้าที่มากกว่าหลายเท่าไหลผ่านขา C ไปยังขา E

แต่ในทางตรงกันข้าม ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าที่ขา B เลย ทรานซิสเตอร์จะอยู่ในสภาวะ Cut-Off ซึ่งจะบล็อคไม่ให้กระไสไฟฟ้าไหลจากขา C ไป E ได้  (แบบ NPN นี้ ขา E ทำหน้าที่เป็นกราวด์)

 

การทำงานของ PNP Transistor

ทรานซิสเตอร์แบบนี้จะทำงานต่างกับแบบ NPN คือ โดยขา C จะทำหน้าที่เป็นกราวด์แทน  เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยที่ขา B  ทรานซิสเตอร์จะทำการบล็อคไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจากขา E ไป C ได้ แต่เมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าที่ขา B เลยหรือกระแสไฟฟ้าติดลบ มันก็จะยอมให้กระแสไฟฟ้าที่มากกว่าไหลผ่านจากขา E ไปขา C

 
การทำงานของทราสซิสเตอร์ เปรียบได้กับวาลว์ที่ถูกควบคุมด้วยสัญญาณไฟฟ้าขาเข้า เพื่อปรับขนาดกระแสไฟฟ้าขาออกที่มาจากแหล่งจ่ายแรงดันดังรูป

 


ภาพแสดงการทำงานของทรานซิสเตอร์เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ทางเครื่องกล ซึ่งการทำงานจะคล้ายกับวาล์ว

 

การต่อใช้งานทรานซิสเตอร์


จากรูปด้านบนเป็นตัวอย่างการใช้งาน NPN Transistor ซึ่งมีการแยกแหล่งจ่ายออกเป็น 2 แหล่ง คือ Vcc และ Vb และนอกจากนี้ยังมีการแบ่งวงจรออกเป็น 2 ส่วนคือส่วน Input (สีฟ้า) และส่วน Outout (สีชมพู)

• ส่วน Input คือส่วนที่ใช้ในการคอนโทรล ซึ่งเป็นหน้าที่ของขา B เพราะฉะนั้นในส่วนนี้จะใช้ Vb เป็นแหล่งจ่ายให้กับขา B ส่วน Rb คือตัวต้านทานของขา B มีหน้าที่จำกัดไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขา B มากเกินไป

• ส่วน Output คือส่วนที่เราจะนำเอา LOAD หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆเช่นหลอด LED  มอเตอร์ หรืออุปกรณ์อื่นๆ มาต่อ ดังนั้นในส่วนนี้จะใช้แหล่งจ่าย Vcc ซึ่งเป็นอีกแหล่งจ่ายหนึ่งที่แยกต่างหาก และมักจะมีค่าความต่างศักย์สูงกว่าแหล่งจ่าย Vb  แต่ทั้งนี้กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านขา CE ได้หรือไม่ ก็ขึ้นอยู่กับว่ามีกระแสไฟฟ้ามาคอนโทรลหรือมาทำการควบคุมที่ขา B หรือไม่  และเมื่อมีกระแสไฟฟ้าที่ขา B  ทรานซิสเตอร์ก็จำทำหน้าที่เหมือนวาล์วและยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลจาก Vcc ไหลผ่านขา CE และไหลผ่าน LOAD  (ส่วน Rc มีไว้จำกัดกระแสที่จะไหลผ่าน LOAD ไม่ให้มากเกินไป)

• ทั้งส่วน Input และ Output จะใช้กราวน์ร่วมกันที่ขา E (สำหรับแบบ NPN)


Mode การทำงานของทรานซิสเตอร์


• ทรานซิสเตอร์มีโหมดการทำงานอยู่หลัก 4 โหมดได้แก่

1. Active Mode หรือ Active Region หรือโหมดที่มีการทำงาน  ซึ่งในโหมดนี้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขา CE จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าที่ขา B กล่าวคือถ้ายิ่งมีกระแสไฟฟ้ามากระตุ้นที่ขา B มีค่ามากเท่าไหร่ กระแสที่ CE ก็จะมีค่ามากๆๆ  (แต่จะมากไม่ถึงและไม่เกินแหล่งจ่าย Vcc)

2.Cut-Off Mode หรือ Cut-Off Region : คือโหมดที่ไม่มีการทำงานหรือหยุดการทำงาน   ซึ่งในช่วงนี้จะไม่มีกระแสมาที่ขา B  ซึ่งก็จะไม่มีกระแสที่ CE ด้วย ทรานซิสเตอร์จะทำหน้าที่เปรียบเสมือนเป็นสวิตซ์ที่เปิดวงจร

3.Saturation Mode หรือ Saturation Region : คือโหมดอิ่มตัว ซึ่งจะคล้ายๆกับ Active Mode แต่ในโหมดนี้จะมีการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่ขา B มากจนอิ่มตัว ซึ่งก็จะส่งผลทำให้ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เสมือนเป็นสวิตซ์ปิดวงจรแบบสนิทหรือShot Circuit และทำให้ทำกระแสไฟฟ้ไหลผ่านระหว่างขาอ CE ได้มากที่สุด  หรือจะได้รับแรงดันจากแหล่งจ่ายโดยตรง (แรงดัน CE มีค่าเท่ากับแรงดันVcc) ซึ่งเป็นโหมดที่นิยมใช้ เพราะ LOAD จะได้รับกระแสสูงสุด

4.Reverse-Active Mode:  การทำงานในโหมดนี้จะคล้ายกับ Active Mode  แต่ในโหมดนี้ กระแสไฟฟ้าจะไหลจากขา E ไปขา C แทน ซึ่งจะมีใช้ในงานในบางกรณีเท่านั้น


สรุป  Summary

• ทรานซิสเตอร์คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการคอรโทรลกระแสไฟฟ้าด้วยกระแสไฟฟ้า (กระแสเล็กควบคุมใหญ่)
• สามารถทำหน้าที่เป็นสวิซต์ที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าได้ (ซึ่งเป็นการใช้งานในสวิตซ์โหมดคือ Cut-Off Mode (เปิดวงจร) และ  Saturation Mode (ปิดวงจร)
• สามารถทำหน้าที่เป็นตัวขยายกระแสไฟฟ้าได้ (Amplifier)
• มีอัตราหรือกำลังขยาย เรียกว่า Current Gain เขียนย่อว่าค่า Hfe หรือ β
• ในการทำงานปกติ Ic (กระแสโหลด) จะมากกว่ากว่า Ib (กระที่ใช้ควบคุมการทำงาน)
• Saturation Mode คือโหมดที่ส่วน Output จะเอาแหล่งจ่าย Vcc มาใช้โดยตรงเลย
• ปัจจุบันทรานซิสเตอร์แบบ Silicon ผลิตมากที่สุด และหาซื้อได้ง่าย เนื่องจากราคาถูกเมื่อเทียบกับแบบ Germanium



การประยุกต์ใช้งาน
ขยายสัญญาณ สวิตซิ่ง กำเนิดสัญญาณ เป็นสวิต์ซ์ตัด-ต่อ หรือ ปิด-เปิด วงจรไฟฟ้า เป็นต้น
 


ตัวอย่างการใช้งานในวงจรขยายสัญญาณ
 


ตัวอย่างการใช้งานในวงจรควบคุมมอเตอร์



ตัวอย่างการใช้งานในวงจรควบคุมรีเลย์และควบคุมมอเตอร์





 

ขอขอบคุณ
http://www.rmutphysics.com/
https://commandronestore.com/learning/transistor000.php
http://www.google.com/
 



นายเอ็นจิเนียร์ขอสงวนสิทธิ์รับรองความถูกต้อง โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสารข้อมูล


 ลิงค์ช่องยูทุปของ 9engineer.com => คลิก=> technology talk
 
ขอกำลังใจจากเพื่อนๆสมาชิกช่วยสนับสนุนด้วยการกดซับสไคร์ กดกระดิ่งติดตาม กดไลค์และกดแชร์ด้วยครับ

27 October 2021
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS