สวัสดีชาว Electronics Parks ทุกคน วันนี้ผมจะนำเสนอความรู้พื้นฐานเล็กๆน้อยๆมาเล่าให้ฟังกันเพื่อเป็นพื้นฐานความรู้และแลกเปลี่ยนประสบการณ์กัน เริ่มจากทรานซิสเตอร์ก่อนก็แล้วกัน เพราะเป็นหัวใจหลักของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เลยก็ว่าได้ ทรานซิสเตอร์ ชนิด BJT หรือเรานิยมเรียกกันติดปากกันว่า “ทรานซิสเตอร์” หากเรียกแค่ทรานซิสเตอร์เฉยๆความหมายของมันจะไม่ครบถ้วน เพราะ ทรานซิสเตอร์ในโลกอิเล็กทรอนิกส์มีมากมายยิ่งนัก เช่น MOSFET ก็เป็นทรานซิสเตอร์อีกชนิดหนึ่ง ไหนจะ IGBT อีกล่ะก็เป็นทรานซิสเตอร์อีกชนิดเช่นเดียวกัน ดังนั้น จึงควรเรียกชื่อให้ถูกจะได้ไม่เกิดการเข้าใจผิดจนเกิดความสับสน
รูปตัวอย่างรูปร่างภายนอกของทรานซิสเตอร์ BJT
ว่ากันด้วยเรื่องของ ทรานซิสเตอร์ BJT กันต่อนะครับผมจะไม่เล่าประวัติความเป็นมานะครับว่าใครเป็นคนสร้างปีไหน พ.ศ. อะไรเพราะไอ้ เรื่องแบบนี้อาจมีให้อ่านเยอะแล้วเข้าเรื่องการนำไปใช้งานกันเลยดีกว่า ในหัวข้อที่ผมเขียนต่อไปนี้จะยังไม่มีการคำนวณมาเกี่ยวข้องนะครับ เป็นการอธิบายถึงคุณสมบัติของอุปกรณ์และพื้นฐานการนำไปใช้งานเท่านั้น
รูปสัญลักษณ์ ของทรานซิสเตอร์ BJT
BJT มีทั้งหมดสามขาด้วยกัน คือ
1. ขาเบส (Base)
2. ขาคอลเล็กเตอร์ (Collector)
3. ขาอีมิเตอร์ (Emitter)
หน้าที่การทำงานของขาทั้งสาม มีดังนี้ ขาเบสเป็นขาสำหรับควบคุมการไหลของกระแสปริมาณมากระหว่างคอลเล็กเตอร์ และ อีมิเตอร์ โดยใช้กระแสปริมาณเพียงเล็กน้อยที่ขาเบสนี้ ทรานซิสเตอร์ BJT จะนำกระแสได้ทิศทางเดียว เช่น NPN จะนำกระแสจาก คอลเล็กเตอร์ มายัง ขาอีมิเตอร์ ส่วน PNP ก็จะนำกระแสกลับกัน คือกระแสจะไหลจากอีมิเตอร์ มายังขาคอลเล็กเตอร์ โดยทิศทางกระแส IB ที่ใช้ในการควบคุมนี้ก็จะมีทิศทางกลับกันด้วย
- การนำไปใช้งาน
การใช้งานทรานซิสเตอร์แบ่งออกเป็นสองแบบ คือ การนำไปใช้เป็นอุปการณ์สวิตซ์ และ นำไปใช้ขยายสัญญาณแบบลิเนียร์ ก่อนอื่นมาดูวิธีการนำมาใช้เป็นอุปกรณ์สวิตซ์ กันก่อนเลย
2.1 การใช้งาน BJT เป็นสวิตซ์
ตัวอย่างวงจรทรานซิสเตอร์ที่ทำงานเป็นอุปกรณ์สวิตซ์เปิด-ปิด หลอดไฟ แสดงดังรูปด้านล่าง เพื่อความเข้าใจที่ง่ายผมใช้สวิตซ์เป็นตัวควบคุม กระแส Ib ให้สมมุติว่า สวิตซ์ ตัวนี้อาจแทนด้วยสัญญาณพัลซ์ หรือสัญญาณลอจิกก็ได้ ซึ่งอาจมีขนาดเล็กไม่สามารถขับโหลด อย่างหลอดไฟได้ ทรานซิสเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ จึงเป็นตัวรับภาระในการขับหลอดไฟให้สว่างขึ้นมาได้ วงจรนี้เป็นพื้นฐานง่ายๆ ใครยังไม่เคยต่อให้ไปทดลองต่อดูก็ได้
รูปตัวอย่างการใช้งาน BJT เป็นอุปการณ์สวิตซ์
2.2 การใช้งาน BJT ในวงจรขยายสัญญาณแบบลิเนียร์
ต่อจากการใช้งานเป็นสวิตซ์หากลองเปลี่ยนจากสวิตซ์ที่ใช้ไบอัสในรูปวงจรด้านบนเป็น Pot หรือ ตัวต้านทานปรับค่าแล้ว การเปลี่ยนค่าความต้านทานที่ Pot สามารถควบคุมความสว่างของหลอดไฟได้ เนื่องจากทรานซิสเตอร์ทำงานในแบบลิเนียร์ เช่นการขยายสัญญาณเสียงเป็นต้น หากลองแทนการปรับค่าความต้านทานที่ Pot เป็นสัญญาณเสียงดนตรีที่มีการเปลี่ยนแปลงเร็วจนมือเราไม่สามารถทำได้ แล้วแทน หลอดไฟด้วยลำโพง วงจรนี้จะกลายเป็นวงจรขยายเสียงอย่างง่ายทันที
รูปตัวอย่างการใช้งาน BJT ในวงจรขยายสัญญาณแบบลิเนียร์
วันนี้ก็พอแค่นี้ก่อน คราวหน้าจะมาเล่าถึงเรื่องอะไรนั้นก็คอยติดตามกันนะครับ เรื่องที่เขียนนั้นเกิดจากการได้ทดลองมาก่อน คงไม่มีตำราเล่มไหนดีที่สุดในโลก การได้ทดลองทำและการปฏิบัติเป็นการเรียนรู้ที่ดีที่สุด ผิดพลาดประการใดก็พร้อมรับคำติชมครับ.
