ทรานซิสเตอร์(Transistor)
ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาจากไดโอด ซึ่งคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์นั้น ก็ตามชื่อเลยก็ว่าได้ หมายถึงมันสามารถนำไปใช้งานในด้านขยายสัญญาณให้มีขนาดใหญ่ขึ้นนั่นเอง โดยการป้อนสัญญาณที่มีขนาดเล็กให้ทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ก็จะนำกระแสได้มากที่สามารถทำให้เกิดสัญญาณขนาดใหญ่ทางขาออกได้สบายๆ
ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาจากไดโอด ซึ่งคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์นั้น ก็ตามชื่อเลยก็ว่าได้ หมายถึงมันสามารถนำไปใช้งานในด้านขยายสัญญาณให้มีขนาดใหญ่ขึ้นนั่นเอง โดยการป้อนสัญญาณที่มีขนาดเล็กให้ทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ก็จะนำกระแสได้มากที่สามารถทำให้เกิดสัญญาณขนาดใหญ่ทางขาออกได้สบายๆ
รูปที่1. ทรานซิสเตอร์ที่มีตัวถังแตกต่างกันตามการใช้งาน
ภายในทรานซิสเตอร์นั้นต่างจากไดโอดตรงที่โครงสร้างที่ประกอบไปด้วยสาร P และสาร N สลับกันเป็นสามชั้นหรือสามส่วนนั่นเอง(ไดโอดมีสองส่วนเท่านั้น) และเรียกชนิดของทรานซิสเตอร์ตามการวางสารกึ่งตัวนำทั้งสองชนิดนี้ไว้ด้วยกัน คือ ชนิดPNPและชนิด NPN
รูปที่2. การวางของสารกึ่งตัวนำและสัญลักษณ์ของทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์มีขาต่อใช้งานทั้งหมดสามขา คือ ขาคอลเล็กเตอร์(C), ขาอิมิตเตอร์(E), ขาเบส(B) และการนำไปใช้งานเราต้องจัดไฟให้ทรานซิสเตอร์ทำงาน เรียกว่าการไบแอส(Bias)
วิธีทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานต้องป้อนไฟให้ทรานซิสเตอร์ดังรูปตัวอย่าง รูปที่3.
รูปที่3.พื้นฐานการป้อนไฟให้ทรานซิสเตอร์ทำงาน
จากตัวอย่างรูปที่3. ทรานซิสเตอร์ชนิด PNP ต้องป้อนไฟหลัก V+เข้าที่ขา E และกราวด์หรือไฟศักดิ์ต่ำกว่าต่อเข้าที่ขา C ทรานซิสเตอร์จะเริ่มทำงานเมื่อทางขา B มีสัญญาณหรือไฟศักด์ต่ำกว่าไฟที่ขาEเข้ามา และต่ำกว่า 0.6vลงมา เช่น V+=6v ทรานซิสเตอร์จะนำกระแสก็ต่อเมื่อ ที่ขาB มีไฟเท่ากับ 5.4v ดังนั้นช่วงที่ทรานซิสเตอร์จะทำงานได้คือ 5.4v ถึง 0v เป็นต้น
ในทางกลับกันทรานซิสเตอร์ชนิด NPN ต้องต่อไฟหลักศักดิ์ที่สูงเข้าขา C และไฟหลักศักดิ์ต่ำเข้าที่ขา E และทรานซิสเตอร์จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อทางขา B มีไฟสูงกว่าขาEหรือแรงดันเทียบขา Bกับขา E เท่ากับ 0.6v เช่นกัน
ในทางกลับกันทรานซิสเตอร์ชนิด NPN ต้องต่อไฟหลักศักดิ์ที่สูงเข้าขา C และไฟหลักศักดิ์ต่ำเข้าที่ขา E และทรานซิสเตอร์จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อทางขา B มีไฟสูงกว่าขาEหรือแรงดันเทียบขา Bกับขา E เท่ากับ 0.6v เช่นกัน
และการนำทรานซิสเตอร์ไปใช้งานเป็นวงจรขยายสัญญาณ ก็มีรูปแบบการจัดวงจรอยู่สามรูปแบบ คือ
1.จัดเป็น วงจรคอมมอนเบสหรือเบสร่วม
2.จัดเป็น วงจรคอมมอนอิมิตเตอร์หรืออิมิตเตอร์ร่วม
3.จัดเป็น วงจรคอมมอนคอลเล็กเตอร์หรือคอลเล็กเตอร์ร่วม
1.จัดเป็น วงจรคอมมอนเบสหรือเบสร่วม
2.จัดเป็น วงจรคอมมอนอิมิตเตอร์หรืออิมิตเตอร์ร่วม
3.จัดเป็น วงจรคอมมอนคอลเล็กเตอร์หรือคอลเล็กเตอร์ร่วม
แต่ละวงจรก็มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและการใช้งานก็ต่างด้วยดังนี้
1. คอมมอนเบส สามารถขยายแรงดันได้แต่ขยายกระแสไม่ได้ ค่าอิมพิแดนซ์ทางอินพุตต่ำแต่ทางเอาท์พุตสูงมาก สัญญาณเอาท์พุตไม่กลับเฟส ส่วนใหญ่ใช้เป็นวงจรขยายในมิกเซอร์หรือการรวมสัญญาณจากสองแหล่ง
2.คอมมอนอิมิตเตอร์ ขยายได้ทั้งแรงดันและกระแสค่าอิมพิแดนซ์ทางอินพุตและเอาท์พุตปานกลาง สัญญาณทางเอาท์พุตกลับเฟส ใช้งานในวงจรขยายทั่วไปและวงจรสวิตช์เป็นต้น
3.คอมมอนคอลเล็กเตอร์ ขยายได้เฉพาะกระแส ค่าอิมพิแดนซ์ทางอินพุตสูงมากและทางเอาท์พุตต่ำ สัญญาณไม่มีการกลับเฟส ส่วนมากพบเห็นในวงจรขับกระแสของวงจรขยายกำลัง
1. คอมมอนเบส สามารถขยายแรงดันได้แต่ขยายกระแสไม่ได้ ค่าอิมพิแดนซ์ทางอินพุตต่ำแต่ทางเอาท์พุตสูงมาก สัญญาณเอาท์พุตไม่กลับเฟส ส่วนใหญ่ใช้เป็นวงจรขยายในมิกเซอร์หรือการรวมสัญญาณจากสองแหล่ง
2.คอมมอนอิมิตเตอร์ ขยายได้ทั้งแรงดันและกระแสค่าอิมพิแดนซ์ทางอินพุตและเอาท์พุตปานกลาง สัญญาณทางเอาท์พุตกลับเฟส ใช้งานในวงจรขยายทั่วไปและวงจรสวิตช์เป็นต้น
3.คอมมอนคอลเล็กเตอร์ ขยายได้เฉพาะกระแส ค่าอิมพิแดนซ์ทางอินพุตสูงมากและทางเอาท์พุตต่ำ สัญญาณไม่มีการกลับเฟส ส่วนมากพบเห็นในวงจรขับกระแสของวงจรขยายกำลัง
การใช้งานทรานซิสเตอร์นั้นมีหลากหลายรูปแบบ อีกมากมายที่ยังไม่ได้มากล่าวในบทความนี้ เรื่องราวของทรานซิสเตอร์ยังมีมาอีกในบทความอื่นโปรดติดตาม
