Top 50 Popular Supplier
1 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 64,577
2 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 64,357
3 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 59,242
4 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 56,850
5 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 45,737
6 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 40,912
7 สถาบันไทยเยอรมัน 39,711
8 Industrial Provision co., ltd 36,638
9 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 36,550
10 Infinity Engineering System Co.,Ltd 34,423
11 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 32,524
12 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 31,713
13 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 30,208
14 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 29,654
15 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 29,280
16 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 26,153
17 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 25,145
18 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 23,316
19 P.D.S. Automation co.,ltd 21,748
20 AVERA CO., LTD. 21,373
21 เลิศบุศย์ 20,568
22 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 19,087
23 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 19,041
24 แมชชีนเทค 18,753
25 Electronics Source Co.,Ltd. 18,605
26 มากิโน (ประเทศไทย) 18,098
27 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 17,988
28 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 17,661
29 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 17,487
30 SAMWHA THAILAND 17,106
31 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 16,708
32 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 16,352
33 วอยก้า จำกัด 16,242
34 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 16,226
35 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 16,210
36 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 16,060
37 I-Mechanics Co.,Ltd. 16,025
38 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 16,003
39 Systems integrator 15,596
40 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 15,571
41 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 15,462
42 Advanced Technology Equipment 15,249
43 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 15,219
44 SUNAI GROUP CO.,LTD. 15,075
45 CHENGGANG Electrical Engineering 15,061
46 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 14,981
47 Pan Drives Co.,Ltd 14,975
48 K.P. Trading Group Company Limited 14,912
49 มิตราคม (Mitracom) 14,868
50 เลิศบุศย์ 13,880
24/07/2563 07:29 น. , อ่าน 21,171 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

24 September 2022
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS