Transistor

หน่วยที่ 4 ทรานซิสเตอร์ วชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ 30100-0003 อ.สันตภิ าพ มะสะ

วชิ า งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 1 ทรานซสิ เตอร์ อ.สนั ตภิ าพ มะสะ จุดประสงค์เชงิ พฤตกิ รรม บอกชนดิ ของทรานซิสเตอร์ได้ บอกโครงสรา้ งของทรานซสิ เตอรไ์ ด้ บอกสัญลักษณ์ของทรานซิสเตอรไ์ ด้ บอกวิธกี ารไบอสั ทรานซิสเตอร์ได้ บอกวธิ ีการวัดและทดสอบทรานซสิ เตอร์ได้

วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 2 ทรานซสิ เตอร์ อ.สนั ติภาพ มะสะ ลักษณะสมบัติของทรานซิสเตอร์ มคี วามไวในการทางาน เป็นอปุ กรณส์ ารกงึ่ ตัวนาทถี่ ูกพฒั นาจากไดโอด ทาหน้าทเี่ ปน็ สวิตซ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ และขยายสัญญาณ มีขนาดเลก็ กะทัดรดั ราคาถกู ใชพ้ ลังงานนอ้ ย มีความรอ้ นต่า ทนทานและปลอดภยั แหล่งทม่ี าของภาพประกอบ : http://www.robotsiam.com/product/150/bd139-npn-power-transistor https://www.arduitronics.com/product/1349/2n2222-transistor-pack

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 3 ทรานซิสเตอร์ อ.สันติภาพ มะสะ ชนดิ ของทรานซิสเตอร์ 3 ชนิด แบ่งตามรูปแบบของการใชง้ าน ทรานซิสเตอรส์ วติ ชิ่ง ทรานซสิ เตอร์ ทท่ี าหน้าทเ่ี ปน็ สวิตซ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์ ทรานซสิ เตอร์กาลัง ทรานซสิ เตอร์ ท่ใี ช้งานกับแรงดนั และกระแสไฟฟ้าคา่ สงู ๆ ทรานซิสเตอรค์ วามถ่สี ูง ทรานซิสเตอร์ ทใ่ี ชใ้ นวงจรทเี่ ก่ียวข้องกบั ความถี่ แหลง่ ทีม่ าของภาพประกอบ : https://www.indiamart.com/proddetail/switching-transistor-11685339048.html https://th.element14.com/solid-state/mj15022/power-transistor-npn-200v-to-3/dp/1713169 http://thai.mosfet-powertransistor.com/buy-high_frequency_transistor-page8.html

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ 30100-0003 4 ทรานซิสเตอร์ อ.สนั ตภิ าพ มะสะ ชนิดของทรานซิสเตอร์ 2 ชนิด แบง่ ตามเนอ้ื สารท่นี ามาผลติ ทรานซิสเตอร์ชนิดเยอรมนั เนย่ี ม ทรานซิสเตอร์ ท่ีใช้เนือ้ สารเยอรมันเน่ยี ม เปน็ สว่ นประกอบ ตัวถงั ทาดว้ ยโลหะสขี าวและสามารถระบายความร้อนได้ดี มีกระแสรั่วไหลมาก จงี ไมน่ ิยมมาใชใ้ นปัจจบุ นั ทรานซสิ เตอรช์ นิดนี้ อาจมี 4 ขา ซงึ่ ขาท่ี 4 จะเป็นขาชีลค์ (Shield) โดยจะตอ่ ไว้กบั ตวั ถงั และขา C ทรานซิสเตอร์ชนิดซิลกิ อน ทรานซสิ เตอร์ ท่ีใช้เนอ้ื สารซิลกิ อน เป็นส่วนประกอบ มปี ระสิทธิภาพสูง นิยมใช้กันในยคุ ปจั จุบัน ตัวถงั มกั จะเป็นพลาสตกิ สดี าหรือสเี ทา และใหญ่กวา่ ชนิดเยอรมนั เนย่ี ม แหลง่ ที่มาของภาพประกอบ : https://www.ebay.com/itm/Classic-rare-highly-collectible-GERMANIUM-transistors https://www.amazon.com/Uxcell-a11092900ux0440-Complementary-Silicon-Transistor/

วชิ า งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ 30100-0003 5 ทรานซสิ เตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ ชนดิ ของทรานซสิ เตอร์ 2 ชนดิ แบง่ ตามโครงสร้างของทรานซสิ เตอร์ ทรานซิสเตอร์ชนดิ พีเอน็ พี ทรานซิสเตอร์ ที่มีเบอร์ขึ้นตน้ ด้วย 2SA หรือ A ซึ่งใช้กับยา่ นความถี่สูง และ เบอร์ขึ้นต้นด้วย 2SB หรอื B ซ่งึ ใชก้ ับยา่ นความถีส่ ูง ทรานซิสเตอร์ชนดิ เอน็ พเี อ็น ทรานซสิ เตอร์ ทีม่ เี บอร์ข้ึนต้นด้วย 2SC หรือ C ซ่งึ ใช้กับยา่ นความถ่สี ูง และ เบอร์ขนึ้ ตน้ ด้วย 2SD หรอื D ซ่ึงใชก้ ับย่านความถี่สงู แหลง่ ทมี่ าของภาพประกอบ : http://smdchip.vn/shop/a564-to-92/ https://shopee.co.th/BD139-Transistor-NPN-i.76886102.1737568785 https://shopee.co.th/C2655-Y-2SC2655 https://thai.alibaba.com/product-detail/original-elelctronics-parts-mosfet-transistor

วชิ า งานไฟฟ้าและอิเลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 6 ทรานซิสเตอร์ อ.สนั ติภาพ มะสะ โครงสรา้ งของทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ ประกอบจากสารกึง่ ตวั นาชนดิ พี (P) และ ชนดิ เอ็น (N) นามาเรียงกนั 3 ช้นั หรอื นามาต่อกนั เพื่อให้ เกิดรอยต่อระหว่างช้นั 2 รอยตอ่ โดยสารตรงกลางจะเป็น เนื้อสารตา่ งชนิดกบั สารที่อยหู่ ัวและทา้ ย มีขาใช้งาน 3 ขา ขาคอลเลคเตอร์ (Collector) หรอื ขา C เปน็ ขาที่มีโครงสร้างในการโด๊ปสารใหญท่ ี่สุด ขาอิมิตเตอร์ (Emitter) หรอื ขา E เป็นขาท่ีมีโครงสรา้ งในการโด๊ปสารรองลงมา จากขา C และอยู่ฝั่งตรงขา้ มกับขา C ขาเบส (Base) หรือ ขา B เป็นส่วนทอี่ ยู่ตรงกลางระหวา่ ง C กับ E มีพน้ื ทข่ี องโครงสร้างแคบท่สี ดุ เมอื่ เทียบกบั อกี สองสว่ น แหล่งท่มี าของภาพประกอบ : https://www.ebay.com/p/1827271244

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ 30100-0003 7 ทรานซิสเตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ สัญลกั ษณข์ องทรานซิสเตอร์ สัญลกั ษณ์ ตามลักษณะโครงสรา้ งของทรานซิสเตอร์ ทรานซสิ เตอรช์ นิด PNP ทรานซสิ เตอร์ชนิด NPN C C BB CE CE P N BN BP P N E E

วิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 30100-0003 8 ทรานซิสเตอร์ อ.สันติภาพ มะสะ การไบอสั ของทรานซิสเตอร์ หลักการไบอัสทรานซิสเตอร์ วงจรไฟฟา้ จะมดี ้านอนิ พทุ และเอา้ ต์พุต ด้านละ 2 ขั้ว แตท่ รานซสิ เตอร์ มี 3 ขา ดังน้นั จะใชข้ าหน่งึ เป็นอนิ พตุ ขาหนง่ึ เป็นเอา้ ตพ์ ุต และ ขาท่เี หลอื จะเปน็ จดุ รว่ ม ระหว่างอนิ พทุ กบั เอา้ ท์พทุ EC INPUT OUTPUT B การไบอัสทางดา้ นเอ้าต์พตุ จะตอ้ งใหไ้ บอสั แบบรีเวร์ส ทางดา้ นอินพทุ จะต้องให้แบบฟอร์เวิรส์ เพือ่ ใหก้ ระแส ทางด้านอินพุตสามารถควบคุมกระแสเอา้ ตพ์ ุต ทรานซิสเตอร์ จงึ จะขยายสญั ญาณ

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ 30100-0003 9 ทรานซสิ เตอร์ อ.สันติภาพ มะสะ การไบอัสทรานซสิ เตอร์ชนดิ พีเอ็นพี IE IC E PN P C INPUT OUTPUT + B+ ดา้ นอนิ พทุ ต่อไฟบวกเข้าขา E (สาร P) และ ตอ่ ไฟลบ เข้ากับขา B (สาร N) ซ่ึงเปน็ การไบอสั ตรง กระแสจะไหลจากขา E ไปยงั ขา B แต่เนื่องจากขา B มีพน้ื ท่ีในการโด๊ปสารแคบมาก ทาใหป้ ระจบุ วก (+) มารวมตวั ทข่ี า B จงึ ไม่สามารถไหลผ่านไปได้ ดงั นั้น ดา้ นเอ้าทพ์ ตุ ตอ้ งตอ่ ไฟบวกเขา้ ขา B (สาร N) และ ต่อไฟลบเข้ากบั ขา C (สาร P) ซึ่งเปน็ การไบอัสกลับ ดว้ ยแรงดนั ลบคา่ สงู ๆ เพ่อื ดึงประจบุ วกใหอ้ อกมาทางด้าน ขา C ทาใหเ้ กิดการไหลของกระแสคอลเลค็ เตอร์ (IC)

วิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนกิ ส์ 30100-0003 10 ทรานซสิ เตอร์ อ.สันติภาพ มะสะ การไบอัสทรานซิสเตอรช์ นดิ เอ็นพีเอ็น IE NP N IC E C INPUT OUTPUT +B + ดา้ นอนิ พุท ตอ่ ไฟบวกเข้าขา B (สาร P) และ ตอ่ ไฟลบ เขา้ กับขา E (สาร N) ซ่งึ เป็นการไบอัสตรง กระแสจะไหลจากขา B ไปยังขา E แตเ่ น่ืองจากขา B มีพ้ืนท่ใี นการโด๊ปสารแคบมาก ทาให้ประจบุ วก (+) มารวมตัวทีข่ า B จึงไม่สามารถไหลผ่านไปได้ ดงั น้นั ด้านเอ้าท์พตุ ต้องตอ่ ไฟบวกเขา้ ขา C (สาร N) และ ต่อไฟลบเข้ากับขา B (สาร P) ซ่ึงเป็นการไบอสั กลบั ดว้ ยแรงดนั บวกคา่ สงู ๆ เพ่อื ผลักประจบุ วกใหอ้ อกไปยัง ขา E ทาให้เกดิ การไหลของกระแสอมิ ติ เตอร์ (IE)

วชิ า งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ 30100-0003 11 ทรานซสิ เตอร์ อ.สนั ติภาพ มะสะ การวดั และทดสอบทรานซสิ เตอร์ การวัดหาขา B ดว้ ยมเิ ตอรแ์ บบอนาลอ็ ก ขา 1 ขา 3 ขา 2 ต้งั มเิ ตอร์ย่านวดั Rx10 หรือ Rx100 ใช้สายมิเตอร์ จบั ที่ขาใดขาหน่งึ เป็นหลกั แล้ววดั เทยี บกบั 2 ขา ท่ีเหลอื ทาการวัด ทั้งหมด 6 ครั้ง ทาการวดั จนกวา่ จะพบจังหวะทีว่ ดั เทยี บกบั อกี 2 ขา แลว้ เข็มมเิ ตอร์ข้นึ เท่าๆ กัน แหลง่ ทม่ี าของภาพประกอบ : https://www.elfadistrelec.dk/en/darlington-transistor-pnp-80v-4a-sot-32-st- bd680/p/17101030

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ล็กทรอนิกส์ 30100-0003 12 ทรานซิสเตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ การวดั หาขา B กรณีทรานซสิ เตอร์ ชนดิ PNP เขม็ ขนึ้ เข็มข้ึน เขม็ มเิ ตอรข์ ้ึน เทา่ ๆ กนั 2 คร้ัง (ตามรปู ข้างบน) การวดั อกี 4 ครั้ง ที่เหลอื เขม็ มเิ ตอร์ ไมข่ ้นึ แสดงว่า ขากลาง หรอื ขา 2 เป็นขา B แหลง่ ท่มี าของภาพประกอบ : https://thai.alibaba.com/product-detail/analog-multimeter

วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 13 ทรานซิสเตอร์ อ.สันติภาพ มะสะ การวัดหาขา B กรณีทรานซสิ เตอร์ ชนิด NPN เขม็ ขน้ึ เขม็ ข้ึน เขม็ มิเตอร์ข้ึน เทา่ ๆ กนั 2 คร้ัง (ตามรปู ข้างบน) การวดั อกี 4 ครง้ั ที่เหลือ เขม็ มิเตอร์ ไม่ข้นึ แสดงว่า ขาซา้ ย หรอื ขา 1 เปน็ ขา B แหลง่ ท่มี าของภาพประกอบ : https://thai.alibaba.com/product-detail/analog-multimeter

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ 30100-0003 14 ทรานซิสเตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ การวัดหาขา C และ E ต้ังยา่ นวัด Rx10k กรณที รานซสิ เตอร์ ชนิด PNP สมมติว่า ขา B อยตู่ รงกลาง (ขา 2) เข็มไมข่ ้ึน เขม็ ขึ้น ขา C ขา E วดั เทียบกับขา B ถ้าเข็มไม่ขน้ึ เลย หรอื ข้นึ นอ้ ย แสดงวา่ ขานนั้ คือ ขา C (ขาดา้ นซา้ ย หรอื ขา 1) วดั เทียบกับขา B ถา้ เขม็ ขึ้น แสดงวา่ ขานนั้ คือ ขา E (ขาดา้ นขวา หรอื ขา 3) แหล่งท่มี าของภาพประกอบ : https://thai.alibaba.com/product-detail/analog-multimeter

วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ล็กทรอนกิ ส์ 30100-0003 15 ทรานซิสเตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ การวัดหาขา C และ E ตง้ั ยา่ นวัด Rx10k กรณที รานซสิ เตอร์ ชนิด NPN สมมตวิ า่ ขา B อยูด่ ้านซา้ ย (ขา 1) เขม็ ไมข่ ึน้ เขม็ ขน้ึ ขา C ขา E วดั เทยี บกับขา B ถา้ เขม็ ไมข่ น้ึ เลย หรอื ขึน้ นอ้ ย แสดงวา่ ขานั้น คอื ขา C (ขากลาง หรือ ขา 2) วดั เทยี บกบั ขา B ถ้าเขม็ ข้ึน แสดงว่า ขาน้ัน คอื ขา E (ขาด้านขวา หรอื ขา 3) แหลง่ ท่มี าของภาพประกอบ : https://thai.alibaba.com/product-detail/analog-multimeter

วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนกิ ส์ 30100-0003 16 ทรานซสิ เตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ การวัดหาขา C และ E ด้วยวธิ ีการไบอัส โดยใชม้ ิเตอรแ์ บบอนาลอ็ ก ทรานซิสเตอร์บางตัว (โดยเฉพาะชนดิ ซลิ ิกอน) เหตผุ ล มคี ่าความตา้ นทานค่อนขา้ งสงู เม่อื ให้รีเวริ ส์ ไบอัส เขม็ มิเตอร์จะไม่ขึ้นเลย เพราะเกินพิกดั ความสามารถ ในการวัดของมเิ ตอร์ (สูงกว่า 20 เมกกะโอหม์ ) สมมติว่า ขา B อยูด่ ้านซ้าย (ขา 1) ตัง้ ย่านวัด Rx10k ทรานซสิ เตอรช์ นดิ PNP ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN เขม็ ขน้ึ เขม็ ขนึ้ ขา B ขา B นวิ้ แตะทีส่ ายสแี ดงกับขา B น้ิวแตะท่สี ายสีดากับขา B เข็มมิเตอร์ข้นึ แสดงวา่ ขากลาง (ขา 2) คอื ขา C แหลง่ ทีม่ าของภาพประกอบ : https://thai.alibaba.com/product-detail/analog-multimeter

วิชา งานไฟฟา้ และอเิ ลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 17 ทรานซสิ เตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ สภาพของทรานซิสเตอร์ สภาพปกติ ใชง้ านได้ วัด 6 คร้ัง ขึ้น 2 คร้ัง สภาพชารุด/เสยี หาย ใช้งานไม่ได้ 3 กรณี ช็อต เขม็ ขขนึ้ าด1 ครง้ั รัว่ ไมข่ ึ้น 1 คร้งั เขม็ ข้ึน มากกว่า เข็มขึ้น 1 ครง้ั เขม็ ขน้ึ บา้ ง/ไมข่ ึน้ บ้าง 2 ครงั้ ข้ึนไป หรือ เข็มไม่ขึ้นเลย ไม่แน่นอน แหล่งทมี่ าของภาพประกอบ : https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_2n3904.html

วิชา งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ 30100-0003 18 ทรานซสิ เตอร์ อ.สันตภิ าพ มะสะ ประโยชน์ของการวดั และทดสอบทรานซิสเตอร์ เพอ่ื ให้ทราบ B C E ขาใช้งาน NPN ชนิด PNP hfe อัตราขยาย Iceo กระแสรว่ั ไหล แหลง่ ท่ีมาของภาพประกอบ : https://thai.alibaba.com/product-detail/analog-multimeter

วิชา งานไฟฟา้ และอิเลก็ ทรอนิกส์ 30100-0003 19 ทรานซิสเตอร์ อ.สนั ติภาพ มะสะ แหลง่ อา้ งอิงขอ้ มลู เจน สงสมพนั ธ์. 2536. เทคโนโลยอี เิ ลก็ ทรอนกิ ส์. กรงุ เทพฯ : สถาบนั อิเลก็ ทรอนิกสก์ รงุ เทพฯ. “ซิลิกอนทรานซสิ เตอร”์ . ม.ป.ป.. [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา http://th.aliexpress.com/w/wholesale- s9014-transistor.html. สืบค้น เมื่อ 14 กนั ยายน 2558. “ทรานซสิ เตอร”์ . ม.ป.ป.. [ระบบออนไลน์]. แหล่งท่มี า http://www.hs8jyx.com/html/transistor vs_ vacuum.html. สืบค้น เมอ่ื 14 กนั ยายน 2558. “ทรานซิสเตอร์กาลงั ”. ม.ป.ป.. [ระบบออนไลน์]. แหลง่ ที่มา http://www.bkk1.in.th/Topic.aspx?TopicID=28034. สืบค้น เม่ือ 14 กันยายน 2558. ธนกร ครี ีพิทักษ.์ 2537. สารก่ึงตัวนาและวงจร. ปทมุ ธานี : สกายบคุ๊ . บรษิ ัท ซีเอ็ดยูเคช่ัน จากัด. ม.ป.ป.. “กราฟคุณสมบั ตขิ องทรานซิสเตอร”์ [ระบบออนไลน์]. แหลง่ ทีม่ า http://electronics.se-ed.com/ contents/068S165/068s165_p02.asp. สืบคน้ เมอื่ 14 กันยายน 2558. พุทธรักษ์ แสงกิ่ง. ม.ป.ป.. อปุ กรณอ์ เิ ลก็ ทรอนิกส์. กรงุ เทพฯ : สานักพิมพ์ ศูนย์สง่ เสรมิ อาชวี ะ.