เอกสารประกอบการเรียน วิชา วงจรพัลสแ์ ละสวิตชงิ รหสั วิชา 2105-2006 หน่วยการเรยี นที่ 6 ทรานซสิ เตอรส์ วติ ช์ จัดทาโดย ครปู ราณทิพย์ ชนวีรจ์ ารุณัฐสาขาวชิ าอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ วทิ ยาลยั เทคนิคจันทบุรีสานักงานคณะกรรมการการอาชีวศกึ ษา กระทรวงศกึ ษาธิการ
ทรานซสิ เตอร์สวติ ช์แนวคดิ อิเลก็ ทรอนิกส์สวติ ช์ คอื สวติ ช์ทผ่ี ลิตมาจากอุปกรณ์สารกึ่งตัวนา มีข้อดีคือ มีความเร็วในการทางานมาก มีอายุการใช้งานยาวนาน มีขนาดเล็ก ราคาไม่แพง อุปกรณ์ที่นามาใช้ทาอิเล็กทรอนิกส์สวิตช์มีหลายชนิด เช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ อุปกรณ์ไทริสเตอร์ และไอซีสาหรับในหน่วยนี้จะกล่าวถึงทรานซิสเตอร์ที่นามาทาเป็นอิเล็กทรอนิกส์สวิตช์ ซึ่งจะเรียกว่าทรานซิสเตอรส์ วิตช์ ทรานซิสเตอร์ที่นามาใช้งานมีหลายชนิด หลายเบอร์ มีรูปร่างและคุณสมบัติแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับสารก่ึงตัวนาที่ใช้ จะมีสภาวะการทางาน แบ่งได้เป็น 3 ย่าน คือ ย่านการทางาน ย่านอ่ิมตัว และย่านคัตออฟ การเลือกใช้งานทรานซิสเตอร์น้ัน จะต้องเลือกให้ถูกต้องกับสภาวะการทางานของทรานซิสเตอร์ ถ้าต้องการให้ทรานซิสเตอร์ทางานเป็นสวิตช์ จะต้องกาหนดให้ทรานซิสเตอร์อยู่ท่ีจุดย่านคตั ออฟ และจุดยา่ นอิม่ ตวั สลับกนั ไป น่นั คือมีการทางาน 2 สภาวะเปรียบเสมือนเป็นสวิตช์ ถ้าทรานซิสเตอร์อยู่ในจุดย่านคัตออฟ จะเปรียบเสมือนกับเป็นสวิตช์เปิดวงจร “OFF” และถ้าทรานซิสเตอรอ์ ยู่ในจดุ ย่านอ่ิมตัว จะเปรยี บเสมือนกบั เปน็ สวติ ช์ปดิ วงจร “ON”สาระการเรยี นรู้ 1. การทางานของทรานซิสเตอร์ 2. แนวคิดทางอุดมคตขิ องสวิตชท์ รานซิสเตอร์ 3. การใช้งานจรงิ ของสวิตช์ทรานซิสเตอร์ 4. ชว่ งเวลาการทางานของสวติ ช์ทรานซิสเตอร์
จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ จุดประสงคท์ ัว่ ไป 1. เพือ่ ให้มีความรู้ และเข้าใจเกย่ี วกับทรานซสิ เตอร์สวิตช์ 2. เพ่ือใหม้ กี ิจนิสัยในการพัฒนาคุณธรรม จริยธรรม จดุ ประสงคเ์ ชิงพฤตกิ รรม 1. อธบิ ายการทางานในสภาวะตา่ ง ๆ ของทรานซิสเตอร์ได้ 2. อธิบายการทางานทางอุดมคตขิ องสวิตชท์ รานซสิ เตอร์ได้ 3. อธบิ ายการทางานของสวิตช์ทรานซิสเตอรใ์ ช้งานจริงได้ 4. อธิบายชว่ งเวลาการทางานของสวิตชท์ รานซิสเตอร์ได้ 5. มีการพัฒนาคุณธรรม จริยธรรม และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ท่ีผู้สอนสามารถสังเกตเห็นได้ในด้านมนุษยสัมพันธ์ มีวินัยใช้วัสดุอุปกรณ์ ความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลาละเอียดรอบคอบ มีความกระตือรือร้นในการทางาน เชื่อม่ันในตนเอง ซ่ือสัตย์สุจริต สนใจใฝ่รู้ รักสามัคคี
1. การทางานของทรานซสิ เตอร์ การทางานของทรานซิสเตอร์ เป็นตัวกาหนดถึงลักษณะการทางานของตัวทรานซิสเตอร์เพ่ือท่ีจะไดเ้ ลอื กจุดการทางานทเ่ี หมาะสมมาใช้งานได้อย่างถูกต้อง ย่านการทางานแต่ละย่านแสดงได้ด้วยกราฟคุณสมบัติของตัวทรานซิสเตอร์ ซ่ึงจะกาหนดย่านการทางานเฉพาะของตัวทรานซสิ เตอร์ แบ่งออกไดเ้ ป็น 3 ย่าน แสดงดงั รปู ท่ี 6.1 IC (max) จุดอ่ิมตัวVCC IB4 IB3 ย่านทางานย่านอิ่มตัว IB2 IB1 เสน้ โหลด ยา่ นคัตออฟ จุดคัตออฟ VCE (OFF)รปู ที่ 6.1 กราฟสภาวะการทางานของตัวทรานซิสเตอร์ จากรูปที่ 6.1 แสดงกราฟสภาวะการทางานของตวั ทรานซิสเตอร์มยี า่ นการทางานอยู่3 ยา่ น คอื 1) ย่านคัตออฟ (Cutoff Region) เป็นย่านท่ีทรานซิสเตอร์ไม่ทางาน จะไม่มีกระแสไหลเพราะไม่มีการจ่ายแรงดันไบอัสให้ท่ีขา B ทาให้ไม่มี IB ไหล เมื่อไม่มี IB ไหล IC ก็ไม่มีไหลเช่นเดียวกัน จึงเลือกจุดการทางานในย่านนใ้ี ช้เปน็ สวิตชใ์ นช่วงเปดิ วงจร “OFF” 2) ย่านทางาน (Active Region) เป็นย่านที่ทรานซิสเตอร์ทางาน มีกระแสไหลในตัวทรานซสิ เตอร์ ค่า IC ไหลเปลี่ยนแปลงตามค่าการไหลของ IB กราฟในช่วงนี้จะเป็นเส้นตรง เลือกจดุ การทางานตามตอ้ งการเพื่อนาไปใช้งานสาหรับสร้างวงจรขยายสัญญาณได้ 3) ย่านอ่ิมตัว (Saturation Region) เป็นย่านท่ีทรานซิสเตอร์ทางานนากระแสจนถึงจุดอ่ิมตัวมีแรงดันระหว่างขาคอลเลคเตอร์และอิมิตเตอร์ (VCE) คงที่ตลอด แม้ว่า IB จะมีการเปลี่ยนแปลง จึงเลือกจดุ การทางานในย่านนใี้ ช้เป็นสวิตช์ในช่วงปดิ วงจร “ON” สภาวะการทางานของทรานซสิ เตอร์มผี ลตอ่ การนาไปใช้งาน เช่น ถ้าต้องการใช้เป็นสวิตช์จะตอ้ งเลือกจดุ ทางานทยี่ า่ นคัตออฟ (Cutoff Region) ร่วมกับย่านอ่ิมตัว (Saturation Region) แต่ถ้านาไปใช้เป็นวงจรขยายสัญญาณ ตอ้ งเลอื กจุดทางานท่ยี ่านทางาน (Active Region) เท่านนั้
2.แนวคดิ ทางอุดมคติของสวิตช์ทรานซสิ เตอร์ กล่าวคือ ทรานซิสเตอร์สามารถนามาใช้แทนสวิตช์ได้ จัดอยู่ในประเภทสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ คือ ขณะเมื่อทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาวะทางาน คือต่อแรงดันไบแอสตรงท่ีขาเบส(B) และขาอิมิตเตอร์(E) และต่อแรงดันไบแอสกลับระหว่างขาคอลเลคเตอร์ (C) กับขาอิมิตเตอร์(E) ทรานซิสเตอร์จะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เปรียบเสมือนเป็นสวิตช์ปิดวงจร “ON” และขณะเม่ือทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาวะที่ไม่ทางาน คือต่อแรงดันไบแอสกลับที่ขาเบส (B) และขาอิมิตเตอร์(E) และต่อแรงดันไบแอสกลับระหว่างขาคอลเลคเตอร์ (C) กับขาอิมิตเตอร์ (E)ทรานซิสเตอร์จะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน จึงเปรียบเสมือนเป็นสวิตช์เปิดวงจร “OFF”แสดงดงั รูปที่ 6.2 และ 6.3 ICจ่ายไบแอสตรง RC VRC = VCC จา่ ยไบแอสกลบั + R1 + VBE ON Vout = 0V VCC - - รปู ที่ 6.2 การทางานเปน็ สวติ ช์ปดิ วงจร “ON” ขณะได้รับแรงดันไบแอสตรง จากรูปท่ี 6.2 แสดงการทางานเป็นสวิตช์ปิดวงจร “ON” เม่ือทรานซิสเตอร์ได้รับแรงดันไบแอสตรงที่ขา B และขา E กระแส IC ไหลสูงสุดจนถึงจุดอิ่มตัวหรือ เรียกว่า IC(sat) แรงดัน VCEหรอื Vout มคี า่ เท่ากบั 0 V IC = 0จ่ายไบแอสกลบั RC o V จา่ ยไบแอสกลบั - R1 + VBE OFF Vout = VCC VCC + -รูปท่ี 6.3 การทางานเปน็ สวิตช์เปดิ วงจร “OFF” ขณะไดร้ ับแรงดันไบแอสกลับ
จากรูปที่ 6.3 แสดงการทางานเป็นสวิตช์เปิดวงจร “OFF” เมื่อทรานซิสเตอร์ได้รับแรงดันไบแอสกลบั ทข่ี า B และขา E กระแส IC = 0 แรงดนั VCE หรอื Vout มคี ่าเท่ากับ VCC ส าห รับก ารใ ช้แ หล่ง จ่าย ไฟ กระ แส ส ลับ จ่าย เป็น รูปค ล่ืน สัญญ าณพั ล ส์ ไ บแ อส ใ ห้กั บทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์จะทาหน้าท่ีเป็นสวิตช์ปิดวงจร “ON” และสวิตช์เปิดวงจร “OFF”วงจรและรปู คลื่น แสดงดงั รปู ท่ี 6.4 +VCC + t Vin 0 RC IC R1 - Q1 +IBVin IB Vout IBก. วงจรสวิตช์ทรานซสิ เตอร์ 0 t +VCC Vout 0t ข. สัญญาณอนิ พุตและเอาตพ์ ุต รปู ที่ 6.4 วงจรสวิตชท์ รานซิสเตอร์ชนิด NPN ทม่ี า : พันธ์ศักดิ์ พฒุ มิ านติ พงศ์. วงจรพัลส์และดิจิตอล. (หน้าที่ 74) จากรูปที่ 6.4 แสดงวงจรสวิตชท์ รานซิสเตอร์ชนิด NPN และรูปคลื่นสัญญาณ เปรียบเทียบทางด้าน Vin และ Vout ท่ีวัดได้ขณะทาหน้าที่เป็นสวิตช์ปิดวงจร “ON” หรือเป็นสวิตช์เปิดวงจร“OFF” การทางานของวงจรอธิบายได้ดงั รูปท่ี 6.5 และ 6.6 +VCC + RC IC Vin 0 t - R1 Q1 ON VCE =Vout= 0 V IB +VCC +Vin Vout - 0 tก. วงจรสวิตช์ทรานซิสเตอร์ ข. สัญญาณอินพุตและเอาตพ์ ตุรูปท่ี 6.5 ขณะท่ีทรานซสิ เตอร์ NPN ไดร้ ับไบแอสตรงเป็นสวิตช์ปิดวงจร “ON” ท่ีมา : พนั ธ์ศักดิ์ พฒุ มิ านติ พงศ์. วงจรพลั ส์และดจิ ิตอล. (หนา้ ที่ 75)
จากรูปที่ 6.5 ขณะที่ทรานซิสเตอร์ NPN ได้รับไบแอสตรงที่ขา B เม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณVin คล่ืนพัลส์ซีกบวกป้อนเข้ามา ผ่านตัว R1 ขา B ของตัว Q1 ได้รับไบแอสตรงตัว Q1 จะทางานเปรียบเสมือนสวติ ชป์ ิดวงจร “ON” ทาให้ขา C ของตัว Q1 ต่อลงกราวด์ วัดแรงดันตกคร่อมระหว่างขา E และขา C (VCE) ซงึ่ เปน็ คา่ แรงดัน Vout จะมคี า่ เท่ากบั 0 V +VCC + - RC Vin 0 tVin t - + R1 Q1 OFF VCE = Vout= Vcc +VCC IB Vout 0ก. วงจรสวิตช์ทรานซิสเตอร์ ข. สัญญาณอนิ พตุ และเอาตพ์ ตุรปู ที่ 6.6 ขณะท่ที รานซสิ เตอร์ NPN ได้รับไบแอสกลบั เป็นสวติ ชเ์ ปดิ วงจร “OFF” ทม่ี า : พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒมิ านิตพงศ์. วงจรพลั สแ์ ละดจิ ิตอล. (หน้าที่ 75) จากรปู ท่ี 6.6 ขณะท่ที รานซสิ เตอร์ NPN ไดร้ บั ไบแอสกลับท่ีขา B เม่ือช่วงเวลาที่สัญญาณVin คล่ืนพัลส์ซีกลบป้อนเข้ามา ผ่านตัว R1 ขา B ของตัว Q1ได้รับไบแอสกลับ ตัว Q1 จะไม่ทางานเปรียบเสมอื นสวิตช์ “OFF” ทาให้ขา C ถูกตัดออกจากขา E วดั แรงดันตกคร่อมระหว่างขา E และขา3.E (VCE) ซ่งึ เป็นคา่ แรงดัน Voutจะมีค่าเท่ากบั + VCC การใช้งานจริงของสวติ ช์ทรานซิสเตอร์ การใช้งานจริงของสวิตช์ทรานซิสเตอร์ เราจะพิจารณาจากกราฟคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์ พนื้ ท่ขี องกราฟจะถูกแบ่งออกได้เป็น 3 สว่ น คอื ส่วนท่ี 1 พ้นื ท่ีทรานซสิ เตอร์ทางานอยู่ในสภาวะคัตออฟ (Cutoff Region) ส่วนท่ี 2 พื้นท่ีทรานซิสเตอร์ทางานอยู่ในสภาวะแอคทีฟ(Active Region) และส่วนที่ 3 พ้ืนที่ทรานซิสเตอร์ทางานอยู่ในสภาวะอิ่มตัว (Saturation Region)แสดงดงั รปู ที่ 6.7
IC (max) ชว่ งอ่ิมตัว สวิตช์ปิดวงจร (ON) VCC RL IB4 3 IB3 ช่วงแอคทีฟ IC (mA) IB2 2 IB1 สวิตช์เปิดวงจร (OFF) ช่วงคัตออฟICBO I BO 0 VCE (V) VCC VCE (max) VCE(sat) 1 รปู ท่ี 6.7 กราฟคุณสมบตั ขิ องทรานซิสเตอร์ในการใช้งานจรงิ ทม่ี า : พันธ์ศักด์ิ พฒุ มิ านิตพงศ์. วงจรพัลสแ์ ละดจิ ติ อล. (หนา้ ที่ 77) จากรูปท่ี 6.7 แสดงกราฟคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์ในการใช้งานจริง พ้ืนท่ีส่วนท่ี 1ช่วงคัตออฟทรานซิสเตอร์ทางานเป็นสวิตช์เปิดวงจรหรือ “OFF” และพื้นที่ส่วนที่ 3 ช่วงอิ่มตัวทรานซิสเตอร์ทางานเป็นสวิตช์ปิดวงจรหรือ “ON” สาหรับพื้นท่ีส่วนที่ 2 ช่วงแอคทีฟทรานซสิ เตอรจ์ ะทางานเป็นวงจรขยายสัญญาณทว่ั ไป จากกราฟพื้นที่ส่วนที่ 1 ช่วงคัตออฟ หรือสวิตช์เปิดวงจร “OFF” พื้นท่ีช่วงนี้จะแสดงให้เห็นว่าขา B และขา E ได้รับไบแอสกลับ ไม่มีกระแส IB ไหล แต่ยังคงมีกระแส IC ไหลอยู่เล็กน้อย เรียกกระแสส่วนน้ีว่า กระแสคอลเลคเตอร์คัตออฟ (Collector Cutoff Current : ICBO) ซ่ึงกระแส ICBO นีจ้ ะเปลยี่ นแปลงค่ามากหรือน้อยตามอุณหภูมิท่ีเกิดในตัวทรานซิสเตอร์ ดังเช่น ถ้าตัวทรานซิสเตอร์มีอุณหภูมิสูงขึ้นทุก ๆ 10C ทรานซิสเตอร์ชนิดเจอร์เมเนียมจะมีค่าเพิ่มขึ้นเป็น 2เทา่ และทรานซสิ เตอรช์ นดิ ซลิ ิคอนจะมีคา่ เพม่ิ ขึ้นเป็น 3 เทา่ เป็นต้น จากกราฟพื้นที่ส่วนท่ี 3 ช่วงอิ่มตัวหรือสวิตช์ปิดวงจร “ON” ขา B และขา E ได้รับไบแอสตรง จะมีแรงดันตกคร่อมระหว่างขา C และขา E เรียกค่าแรงดันน้ีว่า แรงดันอิ่มตัวท่ีขั้วคอลเลคเตอร์-อิมิตเตอร์ (Collector – Emitter Saturation Voltage :VCE(sat)) ซ่ึงค่าแรงดันน้ีจะขึ้นอยู่กับชนิดของสารกึ่งตัวนาท่ีใช้ผลิต ถ้า VCE(sat)= 0.1 V เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดเจอร์เมเนียม(Germanium : Ge) และถา้ VCE(sat)= 0.5 V เปน็ ทรานซิสเตอร์ชนดิ ซิลิคอน (Silicon : Si)
4.ชว่ งเวลาการทางานของสวติ ชท์ รานซสิ เตอร์ ช่วงเวลาการทางานของสวติ ช์ทรานซิสเตอร์ จะแบ่งได้เป็น 2 ช่วง คือ ช่วงเวลาการทางาน(Turn On Time: tON) และชว่ งเวลาหยดุ การทางาน (Turn Off Time: tOFF) แสดงดงั รูปที่ 6.8 +VVin 0 t VCC100% 90%10% td ts t 0 tr tf td ton toffรปู ท่ี 6.8 ช่วงเวลาการทางานของสวิตชท์ รานซสิ เตอร์ 4.1 ช่วงเวลาการทางาน ช่วงเวลาการทางาน (Turn On Time : tON) จะเป็นช่วงเวลาท่ีนับจากแรงดันอินพุตเริ่มต้นปรากฏไปจนถึงเวลาที่แรงดันเอาต์พุตเปล่ียนแปลงไปได้ 90 % ของแรงดันเอาต์พุตเดิมประกอบดว้ ย ช่วงเวลาล่าช้า (Delay time : td) คือ ช่วงเวลาท่ีนับจากแรงดันอินพุตเร่ิมต้นไปจนถึงช่วงเวลาที่แรงดันเอาต์พุตเปล่ียนแปลงไปถึง 10 % ของแรงดันเอาต์พุตเดิม และช่วงเวลาไต่ขึ้น(Rise time :tr) คือ ช่วงเวลาตั้งแต่ค่าแรงดันเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงจาก 10 % ถึง 90 % ของแรงดันเอาตพ์ ุตเดิม แสดงดงั รูปท่ี 6.9
+VVin 0 t VCC100% 90%10% td t 0 tr tonรปู ที่ 6.9 ช่วงเวลาการทางาน (Turn On Time : tON) ของสวติ ชท์ รานซิสเตอร์ จากรูปท่ี 6.9 แสดงช่วงเวลาการทางาน (Turn On Time : tON) ของสวิตช์ทรานซิสเตอร์ซึ่งเขยี นเป็นสมการได้ดงั น้ีtON = td + tr (สมการที่ 6-1) เมือ่ tON คือช่วงเวลาทนี่ บั จากแรงดนั อินพตุ เร่มิ ปรากฏไปจนถงึ เวลาทีแ่ รงดนั เอาต์พุตเปลี่ยนแปลงไป 90 % มีหน่วยเป็นวินาที (sec) td คือช่วงเวลาท่นี บั จากแรงดนั อนิ พตุ เริ่มตน้ ไปจนถึงชว่ งเวลาทแี่ รงดัน เอาต์พุตเปล่ยี นแปลงไปถึง 10 % ของแรงดนั เอาตพ์ ุตเดิม มหี นว่ ยเปน็ วินาที (sec) tr คือชว่ งเวลาตงั้ แต่คา่ แรงดันเอาต์พุตเปล่ียนแปลงจาก 10 % ถงึ 90 % ของแรงดนั เอาต์พตุ เดิม มีหน่วยเปน็ วินาที (sec) 4.2 ช่วงเวลาหยุดการทางาน ช่วงเวลาหยุดการทางาน (Turn Off Time : tOFF) คอื ชว่ งเวลาที่นับจากแรงดันอินพุตเร่ิมมีค่าลดลงเป็นลบไปจนถึงเวลาท่ีค่าแรงดันเอาต์พุตมีค่าเพิ่มขึ้นเป็น 90 % ของแรงดัน VCCประกอบด้วย ช่วงเวลาสะสม (Storage time : ts) คือ ช่วงเวลาท่ีนับจากแรงดันอินพุตเริ่มทาให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาวะ “Off” ไปจนถึงช่วงเวลาท่ีแรงดันเอาต์พุต มีค่าเพ่ิมขึ้นเป็น 10 % ของแรงดัน VCC และ ช่วงเวลาตก (Fall time : tf) คือ ช่วงเวลาที่นับจากค่าแรงดันเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงจาก 10 % ถึง 90 % ของแรงดัน VCC และช่วงเวลาล่าช้า (Delay time : td ) คือ ช่วงเวลาต่อจากชว่ งเวลาตก เพื่อทาให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในภาวะไม่ทางานอย่างสมบูรณ์ กล่าวคือแรงดันที่เอาต์พุตจะมีคา่ เท่ากบั แรงดนั VCC แสดงดังรปู ท่ี 6.10
t ts t tf td toffรปู ที่ 6.10 ชว่ งเวลาหยดุ การทางาน (Turn Off Time : tOFF) ของสวิตช์ทรานซสิ เตอร์ จากรูปท่ี 6.9 แสดงช่วงเวลาการทางาน (Turn Off Time : tOFF) ของสวิตช์ทรานซิสเตอร์ซง่ึ เขยี นเปน็ สมการไดด้ งั นี้tOFF = tS + tf + td (สมการท่ี 6-2)เม่ือ tOFF คือช่วงเวลาทนี่ ับจากแรงดนั อนิ พตุ เรมิ่ มคี ่าเป็นลบไปจนถึงเวลา ts ทค่ี ่าแรงดันเอาต์พุตมีคา่ เพมิ่ ขึ้นเป็น 90 % ของแรงดัน VCC tf มีหนว่ ยเป็นวินาที (sec) td คือช่วงเวลาทน่ี บั จากแรงดันอินพุตเริ่มทาใหท้ รานซิสเตอรอ์ ยใู่ น สภาวะ “Off” ไปจนถงึ ช่วงเวลาทีแ่ รงดันเอาตพ์ ุต มคี ่าเพิ่มข้นึ เปน็ 10 % ของแรงดัน VCC มีหน่วยเป็นวินาที (sec) คือชว่ งเวลาทีน่ บั จากคา่ แรงดันเอาตพ์ ุตเปลยี่ นแปลงจาก 10 % ถงึ 90 % ของแรงดนั VCC มหี นว่ ยเป็นวินาที (sec) คือชว่ งเวลาตอ่ จาก ช่วงเวลาตก เพื่อทาให้ทรานซิสเตอร์อยู่ใน ภาวะไม่ทางานอย่างสมบูรณ์ กลา่ วคอื แรงดันที่เอาต์พุตจะมีค่า เทา่ กบั แรงดัน VCC
สรปุ ทรานซิสเตอร์สวิตช์ เป็นทรานซิสเตอร์ท่ีกาหนดจุดทางานที่ย่านคัตออฟ และย่านอ่ิมตัวสลบั กนั ไป ทาหน้าที่อยู่ 2 สภาวะ คือ ขณะสวติ ชท์ รานซสิ เตอรป์ ดิ วงจร “ON” จะมีกระแส IC ไหลสูงสุด มีแรงดัน VCE หรือ Vout มีค่าเป็น 0 V และขณะสวิตช์ทรานซิสเตอร์เปิดวงจร “OFF” จะมีกระแส IC = 0 mA มีแรงดัน VCE หรือ Vout เท่ากบั VCC ทรานซิสเตอร์สามารถนามาใช้แทนสวิตช์ได้ ขณะเมื่อทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาวะทางานหรือได้รับแรงดันไบแอสตรง จะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ทรานซิสเตอร์จะอยู่ในสภาวะปิดวงจรเปรียบเสมือนสวิตช์ “ON” ขณะเม่ือทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาวะที่ไม่ทางานหรือได้รับแรงดันไบแอสกลับจะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ทรานซิสเตอร์จะอยู่ในสภาวะเปิดวงจรเปรียบเสมอื นสวติ ช์ “OFF” ช่วงเวลาการทางานของสวิตช์ทรานซิสเตอร์ จะแบ่งได้เป็น 2 ช่วง คือ ช่วงเวลาการทางาน จะนบั จากเมือ่ แรงดนั อินพุตเรมิ่ ต้นปรากฏไปจนถงึ เวลาท่ีแรงดันเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงไปได้90 % ของแรงดันเอาต์พุตเดิม ประกอบด้วย ช่วงเวลาเวลาล่าช้าและช่วงเวลาไต่ข้ึน และช่วงเวลาหยุดการทางาน จะนับจากเม่ือแรงดันอินพุตเริ่มมีค่าลดลงเป็นลบไปจนถึงเวลาที่ค่าแรงดันเอาต์พุตมคี า่ เพิ่มข้นึ เปน็ 90 % ของแรงดนั VCC ประกอบดว้ ย ช่วงเวลาสะสม และช่วงเวลาตกและช่วงเวลาลา่ ชา้ นาวงจรทรานซิสเตอร์สวิตช์ไปประยุกต์ใช้ในงานทางอิเล็กทรอนิกส์คือ วงจรขับรีเลย์วงจรขบั ออปโตค้ ัปเปอร์ วงจรตรวจจับระดบั ด้วยอินฟราเรด วงจรตรวจจบั ระดบั น้า
Search
Read the Text Version
- 1 - 12
Pages: