หน่วยที่ 7 เรื่องวงจรใช้งานทรานซิสเตอร์

หน่วยท่ี 7 วงจรใช้งานทรานซิสเตอร์ Transistor Curcuit



ทรานซิสเตอร์ : Transistor เป็ นอปุ กรณ์สารกงึ่ ตวั นาทมี่ บี ทบาทมาก ในปัจจุบนั เน่ืองจาก ทรานซิสเตอร์มขี นาด เลก็ กะทดั รัด ราคาถูก มคี วามร้อนตา่ สิ้น เปลือ้ งพลงั งานน้อย ทนทาน และ มีความ ปลอดภยั ข้อสาคญั มคี วามไวในการทางาน

ชนิดของทรานซิสเตอร์ แบ่งตามการใช้งาน 1. ทรานซิสเตอร์สวทิ ชิ่ง (Switching Transistor) 2. ทรานซิสเตอร์กาลงั (Power Transistor) 3. ทรานซิสเตอร์ความถส่ี ูง (High Frequency Transistor)

แบ่งตามเนื้อสารทนี่ ามาสร้าง 1. เยอรมนั เนี่ยมทรานซิสเตอร์ (Germanium Transistor) 2. ซิลกิ อนทรานซิสเตอร์ (Silicon Transistor)

แบ่งตามโครงสร้างของสารทนี่ ามาสร้าง 1. ทรานซิสเตอร์ชนิดเอน็ พเี อน็ (NPN type Transistor) 2. ทรานซิสเตอร์ชนิดพเี อน็ พี (PNP type Transistor)

โครงสร้างของทรานซิสเตอร์ C C B P B N N P P N E E ทรานซิสเตอร์ชนิดพเี อน็ พี ทรานซิสเตอร์ชนิดเอน็ พเี อน็

เกดิ จากการนาสารกง่ึ ตัวนาชนิดพแี ละ สารกงึ่ ตวั นาชนิดเอน็ นามาเรียงกนั 3 ช้ัน เพื่อให้เกดิ รอยต่อ 2 รอยต่อ โดยตรงกลาง เป็ นเนื้อสารทตี่ ่างจากสารทอ่ี ยู่หัวและท้าย มีขาใช้งาน 3 ขา คือ

1. ขาคอลเลค็ เตอร์ (Collector) เรียกย่อว่า C เป็ นขาที่มโี ครงสร้างในการโด๊ปสารใหญ่ที่สุด 2. ขาอมิ ติ เตอร์ (Emitter) เรียกย่อว่า E เป็ นขาทม่ี โี ครงสร้างในการโด๊ปสารใหญ่รอง ลงมา และจะอยู่ฝ่ังตรงข้ามกบั ขาคอลเลค็ เตอร์ 3. ขาเบส (Base) เรียกย่อว่า B เป็ นส่วนท่ีอยู่ตรงกลางระหว่างขาC กบั ขา B มโี ครงสร้างในการโด๊ปสารแคบทสี่ ุด



สัญลกั ษณ์ของทรานซิสเตอร์ CC BB EE ทรานซิสเตอร์ชนิดพเี อน็ พี ทรานซิสเตอร์ชนิดเอน็ พเี อน็

เบอร์ใช้งานเบื้องต้นของทรานซิสเตอร์ เบอร์ขนึ้ ต้นด้วย 2SA หรือ A เป็ นทรานซิสเตอร์ชนิดพเี อน็ พี ใช้กบั ย่านความ ถี่สูง (RF : Radio Frequency) 2SB หรือ B เป็ นทรานซิสเตอร์ชนิดพเี อน็ พี ใช้กบั ย่านความ ถ่ตี า่ หรือความถีเ่ สียง (AF : Audio Frequency) 2SC หรือ C เป็ นทรานซิสเตอร์ชนิดเอน็ พเี อน็ ใช้กบั ย่านความ ถ่ีสูง (RF : Radio Frequency) 2SD หรือ D เป็ นทรานซิสเตอร์ชนิดเอน็ พเี อน็ ใช้กบั ย่านความ ถ่ีตา่ หรือความถี่เสียง (AF : Audio Frequency)

หลกั การทางานของทรานซิสเตอร์ กระแสทางด้านอนิ พทุ จะต้องควบคุม กระแสทางด้านเอ้าท์พทุ ทาได้ โดยการ ไบอสั ตรงทางด้านอนิ พทุ และไบอสั กลบั ทางด้านเอ้าท์พทุ INPUT ELECTRIC OUTPUT CURCUIT

โครงสร้างของวงจรไฟฟ้า จะต้องมี อนิ พทุ และเอ้าท์พทุ ด้านละ 2 เส้น แต่ ทรานซิสเตอร์ มขี าใช้งาน 3 ขา ซึ่งจะ ต้องให้ขาใดขาหน่ึงเป็ นขาร่วม (Common) และให้ขาหน่ึงเป็ นขาอนิ พทุ อกี ขาหน่ึงเป็ น ขาเอ้าท์พทุ

EC INPUT OUTPUT B

การทางานของทรานซิสเตอร์ชนดิ พเี อน็ พี E IE IC C PN P + B IB+ E IE IC C IB B

เม่ือไบอสั ตรงทางด้านอนิ พทุ ระหว่างขา B กบั E จะทาให้เกดิ กระแสไหลจาก ขา E ไปยงั ขา B แต่เน่ืองจากขา B มีพื้นทใี่ นการโด๊ปสารน้อยมาก จงึ ทาให้ประจุจานวนมากของโฮล (+) มารวมตวั กนั ที่ ขา B ดงั น้ัน ต้องใช้แรงดันลบค่าสูงๆ ทาง ด้าน ขา C เพ่ือดงึ ประจุโฮลให้ออกมาทางด้าน ขา C ทาให้เกดิ การไหลของกระแสคอลเลค็ เตอร์

การทางานของทรานซิสเตอร์ชนดิ เอน็ พเี อน็ E IE N P N IC C + B IB + E IE IC C IB B

เม่ือไบอสั ตรงทางด้านอนิ พุทระหว่างขา B กบั E จะทาให้เกดิ กระแสไหลจาก ขา B ไปยงั ขา E แต่เน่ืองจากขา B มพี ืน้ ที่ในการโด๊ปสาร น้อยมาก จึงทาให้ประจุจานวนมากของโฮล (+) ไหลผ่านไม่ได้ ดงั น้ัน ต้องใช้แรงดนั บวกค่าสูงๆ ทางด้าน ขา C มาผลกั ดนั ประจุโฮลให้เคลื่อนท่ี ไปยงั ขา E ทาให้เกดิ การไหลของกระแสอมิ ิตเตอร์

การวดั และทดสอบทรานซิสเตอร์ วดั หาขาเบส โครงสร้างของทรานซิสเตอร์ใกล้เคยี งกบั ไดโอด 2 ตัว ต่อชนกนั หลกั การวดั เหมือนกบั หลกั การวดั ไดโอด

E CE NP N C B B โครงสร้างของทรานซิสเตอร์ชนิดเอน็ พเี อน็ E CE PN P C BB โครงสร้างของทรานซิสเตอร์ชนิดพเี อน็ พี

ข้นั ตอนการวดั 1. ต้งั มลั ติมเิ ตอร์ย่านวดั ความต้านทาน Rx10 หรือ Rx100 2. นาสายมเิ ตอร์จับทรี่ ะหว่างขาของ ทรานซิสเตอร์ 2 ขา ดูผลการวดั 3. วดั ท้งั หมด 6 คร้ัง เข็มมิเตอร์จะขนึ้ (ค่าความต้านทานตา่ ) 2 คร้ัง

ผลของการวดั 1. สามารถทราบขาเบส โดยสังเกตจากการวดั เขม็ ขนึ้ 2 คร้ัง ซ่ึงสายมเิ ตอร์ จะจับนิ่งทขี่ าเบส และสายท่ี เหลือไปจบั ขาทเ่ี หลือ เขม็ มเิ ตอร์ขนึ้ เม่ือสลบั สายเขม็ มเิ ตอร์จะไม่ขนึ้ 2. สามารถทราบชนิดของทรานซิสเตอร์

-+ C -+ C B B E E -+ -+ ทรานซิสเตอร์ NPN ทรานซิสเตอร์ PNP แสดงการวดั ขาเบสของทรานซิสเตอร์

การวดั หาขาคอลเลค็ เตอร์และอมิ ติ เตอร์ วธิ ีท่ี 1 ข้นั ตอนการวดั 1. ต้งั มลั ติมเิ ตอร์ย่านวดั ความต้านทาน Rx10k 2. นาสายวดั จบั ขาเบสกบั ขาท่เี หลือ ทาการวดั 2 คร้ัง โดยทรานซิสเตอร์จะอยู่ในลกั ษณะรีเวริ ์สไบอสั หรือ ไบอสั แบบกลบั

-+ C -+ C B B E E -+ -+ ทรานซิสเตอร์ NPN ทรานซิสเตอร์ PNP แสดงการวดั ขาคอลเลค็ เตอร์และขาอมิ ติ เตอร์ของทรานซิสเตอร์

ผลการวดั ถ้าวดั ขาเบสเทยี บกบั ขาทเี่ หลือ * ได้ค่าความต้านทานสูง (เขม็ มเิ ตอร์ขนึ้ เลก็ น้อยหรือไม่ขนึ้ เลย) แสดงว่าขาทส่ี าย มิเตอร์จับกบั ขาเบส คือขาคอลเลค็ เตอร์ ** ได้ค่าความต้านทานตา่ (เขม็ มเิ ตอร์ขนึ้ มาก) แสดงว่าขาทส่ี ายมเิ ตอร์จบั กบั ขาเบส คือขาอมิ ติ เตอร์

วธิ ีท่ี 2 วธิ ีการวดั โดยการไบอสั ทรานซิสเตอร์ ข้นั ตอนการวดั เมื่อทราบขาเบส 1. ต้งั มลั ตมิ เิ ตอร์ย่านวดั ความต้านทาน Rx10k 2. นาสายมเิ ตอร์จบั 2 ขาทเ่ี หลือ 3. นานิว้ แตะระหว่างขาเบสกบั 2 ขาท่เี หลือ 4. ดูผลการวดั หรือสังเกตเขม็ มเิ ตอร์

เขม็ ขนึ้ C + เข็มขนึ้ C + B - - B เขม็ ไม่ขนึ้ E เขม็ ไม่ขนึ้ E ทรานซิสเตอร์ NPN ทรานซิสเตอร์ PNP

ผลการวดั ถ้าหากนานิว้ แตะทข่ี าใดกบั ขาเบสแล้ว เขม็ มเิ ตอร์ขนึ้ แสดงว่า ขาน้ัน คือขา คอลเลค็ เตอร์ ขาทเ่ี หลือคือขาอมิ ติ เตอร์