รายละเอียด

ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติขยาย หรือสลับสัญญาณไฟฟ้าหรือพลังงานไฟฟ้าสามารถประยุกต์ใช้งานได้หลายอย่าง เช่น ใช้ขยายสัญญาณ (Amplifier) ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ชิ่ง (Switching) กำเนิดสัญญาณใช้รักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ เป็นต้น

สารบางชนิดนำไฟฟ้าได้ดี เช่น ทองแดง เหล็ก สังกะสี สารบางชนิดไม่นำไฟฟ้า แต่เป็นฉนวนไฟฟ้า เช่นแก้ว ยาง พลาสติก สารที่มีคุณสมบัติ ไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำไฟฟ้า และฉนวนไฟฟ้า เรียกว่า สารกึ่งตัวนำ และสามารถควบคุมการนำไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำได้ จึงสามารถนำเอาสารกึ่งตัวนำมาประดิษฐ์สร้างเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้มากมาย เช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และวงจรไอซี สารกึ่งตัวนำที่ใช้ประโยชน์มากที่สุด ได้แก่ ซิลิคอน ซึ่ง เป็นธาตุที่ถลุงได้จากทราย และเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในโลกชนิดหนึ่ง

ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ โครงสร้างภายในของทรานซิสเตอร์นั้นจะประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ P และ N มาต่อกัน 3 ตัว และมีรอยต่อ 2 รอยต่อมีขา 3 ขา

-        ขาเบส (Base : B)

-        ขาอิมิตเตอร์ (Emitter : E)

-        ขาคอลเล็กเตอร์ (Collector : C)

แบ่งตามโครงสร้างของสารกึ่งตัวนำมี 2 ชนิด คือ ทรานซิสเตอร์ชนิด PNP และทรานซิสเตอร์ชนิด NPN

การทำงานของทรานซิสเตอร์ชนิด PNP

เมื่อปรับค่าแรงดันไฟฟ้า V1 ต่ำกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าจุดการทำงาน จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านรอยต่ออิมิตเตอร์-เบส (Emitter Base Juntion) ถึงแม้ว่ารอยต่อนี้จะได้รับแรงดันไฟฟ้าไบแอสกลับก็ตาม ส่วนรอยต่อคอลเล็กเตอร์-เบส (Collector Base Juntion) ซึ่งได้รับไบแอสกลับนั้นจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เหมือนกับไดโอดที่ได้รับไบแอสกลับ

เมื่อปรับแรงดันไฟฟ้า V1 ให้สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าจุดการทำงาน จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านรอยต่ออิมิตเตอร์-เบส (Emitter Base Juntion) เรียกว่า กระแสไฟฟ้าเบส (IB) ไหลผ่านออกจากขั้วบวก(+)ของV1 เข้าขาอิมิตเตอร์ (E)   ผ่านรอยต่ออิมิตเตอร์-เบส (Emitter Base Juntion)  ออกทางขาเบส(B) ไปยังขั้วลบ(-)ของV1 ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าไบแอสกลับที่ตกคร่อมระหว่างขาอิมิตเตอร์(E) กับคอลเล็กเตอร์(C) จึงมีแรงเพียงพอที่จะผลักให้อิเล็กตรอนให้ข้ามรอยต่อไปได้ จึงเกิดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตามค่าแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ระหว่างขาเบส(B) กับขาคอลเล็กเตอร์(C) เรียกกระแสไฟฟ้านี้ว่า กระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์ (IC) และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขาอิมิตเตอร์ (IE)  จะมีค่าเท่ากับผลรวมของกระแสไฟฟ้าเบส (IB) กับกระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์ (IC)

การทำงานของทรานซิสเตอร์ชนิด NPN

การทำงานของทรานซิสเตอร์ชนิด NPN จะใช้หลักการเดียวกับการทำงานของทรานซิสเตอร์ชนิด PNP คือ จ่ายไบแอสตรงให้กับขาเบส(B) และขาอิมิตเตอร์(E) ส่วนขาคอลเล็กเตอร์(C) กับขาเบส(B) จะจ่ายแรงดันไฟฟ้าไบแอสกลับ เมื่อค่าแรงดันไฟฟ้า V1 มากพอ ที่จะผลักอิเล็กตรอนให้ไหลผ่านข้ามรอยต่ออิมิตเตอร์-เบส (Emitter Base Juntion) เข้าไปยังอิมิตเตอร์(E)  และเข้าขั้วลบ(-) ของ V1 และจากปรากฏการณ์นี้จึงเกิดกระแสไฟฟ้าเบส (IB) ทำให้ประจุไฟฟ้าขั้วบวก(+) ค่าสูงของ V2 มีกำลังสูงพอที่จะผลักอิเล็กตรอนผ่านรอยต่ออิมิตเตอร์-เบส (Emitter Base Juntion) และวิ่งออกจากขาอิมิตเตอร์(E) ผ่าน V1 เข้ามายังขั้วลบ(-) ของ V2

เมื่ออิเล็กตรอนในเบส(B) ถูกผลักเข้าอิมิตเตอร์(E) จะทำให้เบส(B) ขาดอิเล็กตรอน ดึงดูดประจุไฟฟ้าขั้วบวก(+) จาก V2 จากขาคอลเล็กเตอร์(C) ผ่านรอยต่อคอลเล็กเตอร์-เบส (Collector Base Juntion) เพื่อมาแทนที่อิเล็กตรอนในเบส(B) ที่ขาดไป แต่ก็ถูกผลักต่อไปที่อิมิตเตอร์(E) เข้ามายังขั้วลบ(-) ของ V1 จึงเกิดเป็นกระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์ (IC) ซึ่งมีทิศทางตรงข้ามกับทรานซิสเตอร์ชนิด PNP

สภาวะการทำงานของทรานซิสเตอร์ สามารถแบ่งตามสภาวะการทำงานได้ 3 สภาวะ คือ

1.         สภาวะคัตออฟ (Cut-Off) คือ สภาวะที่ไม่จ่ายแรงดันไฟฟ้าไบแอสตรงให้กับขาเบส(B) และขาอิมิตเตอร์(E) กระแสไฟฟ้าเบส(IB) จึงหยุดไหล จึงทำให้กระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์(IC) หยุดไหลด้วยเรียกอีกอย่างว่า ย่านคัตออฟ

2.         สภาวะแอคทีฟ (Active) คือ สภาวะที่กระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์(IC) สามารถที่จะไหลได้ จึงทำให้กระแสไฟฟ้าเบส(IB) ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์(IC) ได้ เรียกอีกอย่างว่า ย่านแอคทีฟ หรือย่านทำงาน

3.         สภาวะอิ่มตัว (Saturation) คือ สภาวะที่กระแสไฟฟ้าคอลเล็กเตอร์(IC) ไม่เปลี่ยนแปลงสูงขึ้น หรือมีค่าคงที่ แม้ว่ากระแสไฟฟ้าเบส(IB) จะมีค่าเพิ่มสูงขึ้นถึงจุด ๆ หนึ่งก็ตาม เราเรียกอีกอย่างว่า ย่านอิ่มตัว

ภาพสินค้าตัวอย่าง