|
กราฟแสดงคุณสมบัติทางไฟฟ้า
 จากรูปที่
3 นำมาเขียนใหม่เป็นวงจรโดยแทนด้วยสัญลักษณ์ได้ดังรูปที่ 4 ลองดูทางด้าน
ขา B และ E ก่อนจะเห็นว่าต่อ เข้ากับแบตเตอรี่ VB และตัวต้านทานปรับค่าได้
RB เนื่องจากโครงสร้างของขา B และ E มีลักษณะเหมือนไดโอดและต่อ
VB
เข้าในลักษณะไบแอสตรง จึงเกิดกระแสไหลทางขา B,E ชื่อว่า IBE (เรียกสั้น
ๆ ว่า IB) ซึ่งสามารถนำมาเขียนเป็นกราฟแสดง ความสัมพันธ์ของ VBE
และ
IB ได้ดังรูปที่
5 และมีลักษณะเหมือนกราฟของไดโอดด้วย นั่นคือถ้าหาก
VBE
มีค่ามากกว่า 0.65 โวลท์ จะเกิด IB
ไหลได้ โดยมีการจำกัดกระแสด้วย
RB
ถ้า RB
ปรับไว้ที่ค่าน้อย ๆ ก็จะมี IBไหลมาก
รูปที่ 3 แสดงการเกิดกระแสเมื่อมีการป้องแรงดันที่ขาต่าง
ๆ
รูปที่ 4 วงจรที่เขียนขึ้นจากการต่อวงจรในรูปที่
3
เมื่อมี
IB
ไหลแล้วผลที่ตามมาก็คือเกิด ICE (เรียกสั้น ๆว่า
IC) ไหลด้วยและค่า
IC สามารถหาได้จากกราฟในรูปที่
6 ซึ่งเป็น กราฟที่สำคัญมาก เพราะเป็นกราฟที่แสดงการทำงานของทรานซิสเตอร์อย่างแท้จริง
เริ่มต้นพิจารณาที่
IB
สมมติว่าปรับ RB
ให้ ได้ค่า IB
เป็น 1 mA จะเกิดกระแส IC
ขึ้นค่าหนึ่ง (สมมติเป็น 100 mA) เมื่อปรับ
IB
มากขึ้นเป็น 2 mA จะได้
IC เป็น 200
mA ทำนองเดียวกันเมื่อปรับเป็น 3,4,5 mA จะได้
ICE เป็น 300 , 400 , 500 mA ตามลำดับ ในส่วนนี้จะได้ว่า
ตัว
เบต้า หรือเรียกอีกตัวหนึ่งว่า HFE คืออัตราขยายกระแสนั่นเอง จากตัวอย่างข้างบนนี้
จะได้ค่า เบต้า เท่ากับ 100 พอดี
เมื่อปรับ
IB
ให้มีค่ามากขึ้นไปอีกจะได้ค่า
IC
เพิ่มขึ้นไม่มากนักเนื่องจากทรานซิสเตอร์มีอัตราขยายกระแสที่กระแสสูง ๆ ได้น้อยลง
จากตัวอย่างในรูปที่ 6 จะพบว่าเมื่อ IB
มีค่าเป็น 6 mA จะได้ IC
เป็น 580 mA และ IB
เป็น 10 mA จะได้ IC
เป็น
750 mA หรือค่า เบต้า = 75 เท่าและยิ่ง IB
มีค่ามากนั้น จะได้ IC
ไม่เพิ่มขึ้นเท่าไร เช่น
IB
= 20 mA อาจได้
IC
เพียง 800 mA เท่านั้น
จากกราฟในรูปที่
6 นำมาเขียนเป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ของ IB
ต่อ IC
ได้ดังรูปที่ 7 ในช่วงที่
IB
มีค่าน้อย ๆ จะได้ กราฟเป็นเส้นตรงหรือมีค่า
เบต้าคงที่ และเมื่อ IB
มีค่ามกขึ้นจะได้
IC
เปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อย หรือค่า เบต้า น้อยลง
ทั้งนี้เนื่องจากทรานซิสเตอร์ เริ่มเกิดการอิ่มตัวแล้ว
รูปที่ 6 กราฟแสดงคุณสมบัติที่สำคัญของทรานซิสเตอร์
จากการต่อวงจรในรูปที่ 4
รูปที่ 7 ความสัมพันธ์ระหว่าง
IB ที่มีผลต่อ IC ของทรานซิสเตอร์
กราฟที่นี่พิจารณาอีกกราฟหนึ่ง
คือกราฟที่แสดงความสัมพันธ์ของ VCE ต่อ IC เมื่อ IB
มีค่า ๆ หนึ่ง ดังแสดงในรูปที่ 8 จะพบว่าเมื่อ VCE เปลี่ยนแลง (อันเนื่องมาจากปรับค่า
VS หรือ CR )จาก 1 ถึง 20 กว่าโวลท์จะทำให้ IC
เปลี่ยนแปลงไปเพียง เล็กน้อย เท่านั้น เช่น อาจเปลี่ยนแปลงเพียง 1-2 mA เท่านั้น
นั่นหมายความว่าค่าของ ICไม่ได้ขึ้นอยู่กับVCE เท่าใดนัก
แต่ขึ้น อยู่กับ IB
รูปที่ 8 ถึงแม้ว่า
VCEจะมีค่าเปลี่ยนไปมาก แต่ก็ทำให้ ICเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
สรุปการทำงานของทรานซิสเตอร์ได้ดังนี้
- ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่ขยายกระแส
โดยทางด้านขา B เป็นขาป้อนสัญญาณอินพุทและ ขา C เป็นขาสัญญาณเอาท์พุท อัตราการขยายคือ
ค่า เบต้า มีค่าค่อนข้างคงที่ เมื่อกระแสที่ ขา B มีค่าไม่มากนัก และเบต้า
จะมีค่าน้อยเมื่อกระแสที่ขา B มีค่ามาก ๆ
- ทางด้านขา B และ E ซึ่งเป็นขาป้อนสัญญาณอินพุท
มีคุณสมบัติเหมือนไดโอด คือเมื่อขา B,E มีแรงดันมากกว่า 0.65 โวลท์ จะเกิดกระแสที่
ขา B และทรานซิสเตอร์นำกระแสได้
- ทางด้านขา C ซึ่งเป็นขาสัญญาณเอาท์พุท
จะเกิดกระแสไหล ผ่านขา C ตามค่า กระแสที่ขา B และค่า เบต้าโดยมี สูตร IC=เบต้า
IB แรงดันทีขา C,E หาได้จาก
VCE
= VS
- VCR
VCE
= VS
- IC RC
VCE
= VS
- เบต้าIBRC
- ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN และ PNP มีหลักการทำงานเหมือนกันทุกประการ
เพียงแต่สลับขั้วแบตเตอรี่ที่ป้อนเข้าเท่านั้น
|
