กลับหน้าบทความอิเล็กทรอนิกส์ | SE-ED.com | Electronics Society | ThailandIndustry.com | Webboards |
ทรานซิสเตอร์ ในวงจรสวิทช์ชิ่ง : นายไอซี

ที่มา : วารสาร SEMICONDUCTER ฉบับที่ 69 เดือน กุมภาพันธ์ - มีนาคม พ.ศ. 2529

หน้าแรก
ใช้ทรานซิสเตอร์
เมื่อช่วยแรงดันควบคุม มากเกินไป
เมื่อทรานซิสเตอร์ให้ เบต้าไม่สูงพอ
ใช้ทรานซิสเตอร์รักษา แรงดันให้คงที่
แบบฝึกหัดทดสอบ




เมื่อช่วงแรงดันควบคุมมากเกินไป

จากรูปที่ 1 (ข) และรูปที่ 3 จะเห็นว่าช่วงแรงดัน Vin มีค่าอยู่ในช่วงกว้างมากเกินไปคือ มากว่า 0.6 โวลต์ และน้อยกว่า Vcc -0.6 โวลต์ตามลำดับ จึงมีวิธีที่จะจำกัดช่วง Vin ให้แคบลงด้วยการต่อตัวต้านทานเพิ่มเข้ามาอีก 1 ตัวดังรูปที่ 4 ซึ่งในรูป (ก) เป็นของชนิด NPN จากรูปนี้จะเห็นว่าเมื่อแรงดัน Vin มีค่า 0.6 V จะเกิดการแบ่งแรงดันด้วย R1 และ R2 ทำให้ Vbe ต่ำลง เมื่อให้ R1 มีค่า 2kโอห์ม และ R2 มีค่า 1 kโอห์ม จะได้ Vbe มีค่าเพียง 0.2 จึงทำให้ทรานซิสเตอร์ไม่นำกระแส แต่จะนำกระแสได้ Vin ต้องมีค่ามากกว่า 1.8 V แทนที่จะเป็ฯ 0.6 V ซึ่งจะเห็นว่าการเพิ่ม R2 เข้ามา 1 ตัวจะมีผลให้ระดับแรงดัน ที่ทำให้ทรานซิสเตอร์นำกระแสถูกยกขึ้นไป และที่ Vin มีค่า 1.8 โวลต์นี้ สามารถหาค่า Ib ได้ดังนี้

เมื่อแทนค่าต่าง ๆ ลงไปจะได้

ดังนั้น Vin จึงจ้องมีค่ามากกว่า 1.8 โวลต์ จึงเกิดกระแสเบสได้ ตัวอย่างเช่น ถ้า Vin มีค่า 5 โวลต์ จะได้ Ib = 1.6 mA การใช้ R2 เข้ามาช่วยนี้มีประโยชน์สำหรับการใช้ทรานซิสเตอร์เป็นสวิทช์ ยกตัวอย่างเช่น ในรูปที่ 4 ข. แรงดัน Vin มีค่าขณะปกติ 2.4 โวลต์ต้องการให้รีเลย์ (สวิทช์ที่ควบคุมให้ปิด - เปิดด้วยแรงดัน) ไม่ทำงาน (ขา C ต่อกับขา NC ) และเมื่อ Vin เปลี่ยนระดับแรงดันเป็น 4.8 โวลต์ต้องการให้รีเลย์ทำงาน (ขา C ต่อกับขา NO ) ขั้นตอนการออกแบบค่า R1, R2 มีดังนี้

ตัวต้านทานค่า 4 Kโอห์ม ไม่มีจำหน่ายในท้องตลาด แต่มีค่าใกล้เคียงคือ 3.9 Kโอห์ม กับ 4.7 Kโอห์ม ในที่นี้ควรจะเลือก 3.9 Kโอห์ม เพราะว่าถ้า R2 มีค่าสูงกว่า 4 Kโอห์ม เมื่อ Vin มีค่า 2.4 V จะทำให้มี Ib ไหลได้ และถ้าค่า b ของทรานซิสเตอร์ตัวที่ใช้มีค่าสูงกว่า 100 เท่า ก็อาจจะขยาย Ib ที่ไหลนี้ จนเกิด Ic ที่ทำให้รีเลย์ทำงานได้ แต่ถ้าเลือก R2 เป็น 3.9 Kโอห์ม เมื่อ Vin มีค่า 2.4 V จะทำให้ไม่มีโอกาศเกิด Ib ได้เลยเพราะแรงดัน Vbe จะมีค่าต่ำกว่า 0.6 V เนื่องจากเกิดการแบ่งแรงดันระหว่าง R1 และ R2 (ในที่นี้จะได้เป็น 0.589 V) ทำนองเดียวกัน ควรเลือก R1 นั้น หาซื้อไม่ได้

สำหรับการต่อทรานซิสเตอร์ชนิด PNP ดังรูปที่ 5 ก็เพื่อลดช่วงแคบของ Vin ให้น้อยลงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Vcc มีค่า 6 โวลต์ ถ้าแรงดัน Vin มีค่าอยู่ในช่วง 0-3 โวลต์ โดยต้องการให้ที่แรงดัน 3 โวลต์ ทรานซิสเตอร์ไม่นำกระแสเลยและที่แรงดัน 0 โวลต์ต้องการให้ทรานซิสเตอร์นำกระแสจนอิ่มตัว การคำนวณหา R1 และ R2 ทำได้ดังนี้

I2 + Ib = I1

ในที่นี้แรงดันที่ R2 จะเท่ากับ Vbe หรือ 0.6 โวลต์ จึงได้


สงวนลิขสิทธิ์
พ.ศ. 2542-2553 โดยบริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด (มหาชน)
Copyright © 1999-2010 by SE-EDUCATION Public Company Limited. All rights reserved.