FIELD EFFECT TRANSISTOR & SILICON CONTROL RECTIFIER เฟต และ อุปกรณ์ไทริสเตอร์
หนังสือรายวิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร รหัสวิชา 30-107- 051-105 เล่มนี้ เรียบเรียงขึ้นเพื่อประกอบการเรียนการสอนแบบออนไลน์ ที่เน้นผู้เรียนเป็นสำ คัญตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) 2565 ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแก่น เนื้อหาของหนังสือมีด้วยกันทั้งหมด 5 หน่วยการเรียน ประกอบด้วย โครงสร้างอะตอม สารกึ่งตัวนำ ชนิดพี ชนิดเอ็น และรอยต่อพีเอ็น โครงสร้าง สัญลักษณ์ คุณลักษณะทางไฟฟ้า การอ่านคู่มืออุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ การแปลความหมายของคุณลักษณะทางไฟฟ้า พร้อมทั้ง แบบทดสอบหลังเรียน และใบงานเพื่อให้ผู้เรียนได้ฝึกทักษะในสถานการณ์ ต่างๆ มีทักษะการคิดและแก้ปัญหา และบูรณาการกับการทำ งานตามสาขา อาชีพต่างๆ ต่อไป ผู้เรียบเรียงหวังเป็นอย่างยิ่งว่าหนังสือวิชาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และวงจรเล่มนี้ จะสามารถให้ความรู้และเกิดประโยชน์แก้ผู้สอน ผู้เรียน ตลอดจนผู้สนใจศึกษาทั่วไปเป็นอย่างดี หากมีข้อผิดพลาดประการใดผู้ เรียบเรียง ขอน้อมรับคำ ติชมเพื่อเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงแก้ไขใน โอกาสต่อไป คำ นำ
ลักษณะรายวิชา 30-107-051-105 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร 2 (1-3-3) Electronics Devices and Circuits วิชาบังคับก่อน - เวลาศึกษา 72 ชั่วโมง เรียน 18 สัปดาห์ทฤษฎี 1 ชั่วโมงต่อ สัปดาห์ ปฏิบัติ 3 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ และนักศึกษาต้องใช้เวลา ค้นคว้านอกเวลาเรียน 3 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ คำ อธิบายรายวิชา โครงสร้างอะตอม สารกึ่งตัวนำ ชนิดพี ชนิดเอ็น และ รอยต่อชนิดพีเอ็น โครงสร้าง สัญลักษณ์และลักษณะ ทางไฟฟ้า การอ่านคู่มืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การ แปลความหมายคุณลักษณะทางไฟฟ้า จุดมุ่งหมายรายวิชา 1. เข้าใจเกี่ยวกับหลักการทำ งานของอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ 2. มีทักษะในการประกอบ วัด ทางไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3. มีเจตคติที่ดีต่อวิชาชีพ มีกิจนิสัยในการค้นคว้าเพิ่ม เติม ปฏิบัติงานด้วยความละเอียด รอบคอบ คำ นึงถึง ความถูกต้องและปลอดภัย และทดสอบคุณลักษณะ
สารบัญ หน้าที่ เนื้อหา แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง เฟต หน่วยที่ 1 เรื่อง เฟต ประเภทของเฟต เจเฟต มอสเฟต การประยุกต์ใช้งานเจเฟตและมอสเฟต การแปลความหมายเจเฟตจากคู่มือ พื้นฐานการไบแอส FET การไบแอส JFET การไบแอส D-MOSFET การไบแอส E-MOSFET คำ นำ ลักษณะรายวิชา สารบัญ แบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง เฟต 1 2 2 12 26 28 31 35 31 38 หน่วยที่ 2 เรื่อง อุปกรณ์ไทริสเตอร์ เอสซีอาร์ ไตรแอก ไดแอก ยูเจที แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง อุปกรณ์ไทริสเตอร์ แบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง อุปกรณ์ไทริสเตอร์ 44 57 43 71 79
แบบทดสอบก่อนเรียน 1.วงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและ ชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้อง คือจ่ายไบแอส ตรงให้ขาใด จ่ายไบแอสกลับให้ขาใด ก. จ่ายไบแอสตรงให้ขาเดรน จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและ ขาเกตเทียบกับขาซอร์สเสมอ ข. จ่ายไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและ ขาเกตเทียบกับขาซอร์สเสมอ ค. จ่ายไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาซอร์สและ ขาเกตเทียบกับขาซอร์สเสมอ ง. จ่ายไบแอสตรงให้ขาเดรน จ่ายไบแอสกลับให้ขาซอร์สและ ขาเกตเทียบกับขาซอร์สเสมอ 2. การจัดวงจรไบแอสคงที่ของดีมอสเฟต ข้อใดกล่าวถูกต้อง ก. จัดแรงดันไบแอสให้ทั้งวงจรคงที่ ข. จัดให้เกิดกระแสเดรนไหลในวงจรคงที่ ค. จัดแรงดันไบแอสให้ขาเกตและขำ ซอร์สคงที่ ง. จัดแรงดันไบแอสให้ขาเดรนและขาซอร์สคงที่ 3. วงจรไบแอสตัวเองของเจเฟตทั้งชนิด N - Channel และชนิด P- Channel ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้เหมือนกันคือ ต้องจ่าย แรงดันไบแอสตรงให้ขาใดและต้องจ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา ใด ก. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับ ให้ขาเดรน ข. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับ ให้ขาเกต ค. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกต จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ ขาเดรน ง. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกต จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ ขาซอร์ส 4. การนำ เจเฟตไปใช้งานเป็นสวิตซ์จะต้องจัดไบอัสอยู่ในย่านใด ของกราฟคุณลักษณะสมบัติของเจเฟต ก. ย่านแอกทีฟ ข. ย่านอิ่มตัวและย่านคัตออฟ ค. ย่านคัตออฟ ง. ย่านอิ่มตัว
5. วงจรสวิตช์ D - MOSFET ชนิด N - Channel และสัญญาณที่ วัดได้การทำ งานของวงจรคือในช่วงเวลา ก. t0 - t1 มีสัญญาณพัลส์ตลอดเวลา ข. t1 – t2 มีสัญญาณพัลส์ตลอดเวลา ค. t0 - t1 ไม่มีสัญญาณพัลส์ใดๆ ง. t1 – t2 ไม่มีสัญญาณพัลส์ใดๆ 6. วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้น E – MOSFET ชนิด P – Channel การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสกลับ VGGมีผลให้ กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลงหรือไม่ ก. มีผล เพราะ จ่าย VGG น้อย ศักย์ลบที่ขา G น้อยผลัก อิเล็กตรอนอิสระออกไปได้น้อย ข. มีผล เพราะ จ่าย VGG น้อย ศักย์บวกที่ขา G น้อยผลักโฮ ลออกไปได้น้อย ค. ไม่มีผล เพราะ จ่าย VGG น้อย ศักย์ลบที่ขา G น้อยผลัก อิเล็กตรอนอิสระออกไปได้น้อย ง. ไม่มีผล เพราะ จ่าย VGG น้อย ศักย์บวกที่ขา G น้อยผลัก โฮลออกไปได้น้อย 7. วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้น D – MOSFET ชนิด N – Channel การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสกลับ VGGมีผลให้ กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลงหรือไม่ ก. ไม่มีผล เพราะ จ่าย VGG ให้มากศักย์ลบที่ขา G มากผลักอิ เล็กตอนอิสระระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่าง ออกมาจำ นวนมาก ดึงโฮลเข้าไปแทนที่มาก ข. มีมีผล เพราะ จ่าย VGG ให้มากศักย์บวกที่ขา G มากผลัก โฮลระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่างออกมา จำ นวนมาก ดึงอิเล็กตรอนเข้าไปแทนที่มาก ค. มีผล เพราะ จ่าย VGG ให้มากศักย์ลบที่ขา G มากผลักอิ เล็กตอนอิสระระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่าง ออกมาจำ นวนมาก ดึงโฮลเข้าไปแทนที่มาก ง. มีผล เพราะ จ่าย VGG ให้มากศักย์บวกที่ขา G มากผลักโฮ ลระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่างออกมาจำ นวน มาก ดึงอิเล็กตรอนเข้าไปแทนที่มาก 8. เมื่อทำ การปรับค่าแรงดัน VGG ถึงค่าหนึ่งที่ทำ ให้เกิดสนาม ไฟฟ้าที่ช่อง (Channel) มีค่าความนำ ไฟฟ้าระหว่างใด ลดลงจน กระแสเดรน (ID) ไม่ไหลหรือกระแสเดรน (ID) เท่ากับศูนย์พอดี ก. ขาเดรน ขาซอร์ส ข. ขาเดรน ขาเกต ค. ขาซอร์ส ขาเกต ง. ขาเดรน ขาซอร์ส ขาเกต
9. ข้อใดอธิบายการทำ งานของวงจรเจเฟตชนิด N - Channel ได้ ถูกต้อง ก.ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเดรนกับขาเกต ด้วย แหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วนขาซอร์สเปิดลอยไว้จะมีกระแสเดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาเดรนกับขาเกต ข. ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาซอร์สกับขาเกต ด้วย แหล่งจ่ายแรงดัน VDDส่วนขาเดรนเปิดลอยไว้จะมีกระแสเดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาซอร์สกับขาเกต ค. ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเดรนกับขาซอร์ส ด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วนขาเกตเปิดลอยไว้จะมีกระแส เดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาเดรนกับขาซอร์ส ง. ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเกต ด้วยแหล่งจ่าย แรงดัน VDD ส่วนขาเดรนและขาซอร์สเปิดลอยไว้จะมีกระแส เดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาเกต 10. เฟตมีกี่ประเภท อะไรบ้าง ก. 1 ประเภท เจเฟต ข. 2 ประเภท เจเฟตและมอสเฟต ค. 3 ประเภท เจเฟต มอสเฟต ไทริสเตอร์ ง. ถูกทุกข้อ สแกนคิวอาร์โค้ดเพื่อทำ แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง เฟต
หน่วยที่ 1 เฟต Field Effect Transistor สําหรับสารกึ่งตัวนําที่สามารถขยายสัญญาณได้นอกจากไบโพ ล่าร์จังชั่นทรานซิสเตอร์แล้ว ยังมีทรานซิสเตอร์อีกแบบหนึ่งซึ่ง เป็นที่นิยมใช้งานคือลดเอฟเฟคทรานซิสเตอร์ (Field-effect transistor) หรือ (FET) ความแตกต่างระหว่างทรานซิสเตอร์ทั่ว ไปกับเฟทต่างกันที่ทิศทางการไหลของกระแสทรานซิสเตอร์ ธรรมดาเป็นลักษณะของกระแสสองทิศทางเป็นกระแสที่เกิดจาก การแลกประจุไฟฟ้าระหว่างบวกกับลบ หรือ ระหว่างโฮลกับ อิเล็กตรอน ส่วนเฟทเป็นทรานซิสเตอร์ที่นํากระแสแบบยูนิโพล่าร์ หรือการชาร์จกระแสทางเดียว ลดเอฟเฟคทรานซิสเตอร์ได้มีการ แยกออกเป็นสองชนิดใหญ่ๆคือ JFET และ MOSFET ในบทนี้จะ กล่าว ถึงเพียง JFET
คุณสมบัติที่ดีของเฟตที่ดีกว่าทรานซิสเตอร์คือ มีเสถียรภาพในการ ขยายคงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขยายความถี่ที่มีแบนด์วิดท์ กว้าง ขยายความถี่สูงได้ดีกว่าทรานซิสเตอร์ และเฟตมีการทำ งาน คล้ายคลึงกับหลอดสูญญากาศ เป็นต้น เฟตมีหลายรูปแบบ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่คือ 1. JFET Junction ทรานซิสเตอร์สนามผล 2. MOSFET (ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ภาคสนามของสารกึ่ง ตัวนำ โลหะออกไซด์) ความพิเศษของมัน คือ มีค่าอิมพิแดนซ์ทางด้าน อินพุตสูงมาก (ทรานซิสเตอร์มีอิมพิแดนซ์ต่ำ ) อัตราการทนแรงดันและ กระแสสูง และสำ หรับเฟตแล้ว การทำ งานจะใช้สนามไฟฟ้าควบคุม (ทรานซิสเตอร์ใช้กระแส) เป็นที่มาของคำ ว่า Field Effect Transistor มีสองแบบด้วยกัน คือ แบบพีแชลแนลและเอ็นแชลแนล 1.1 ประเภทของเฟต เฟต (FET ย่อมาจาก Field Effect Transistor) เป็น ทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่งซึ่งมีหลักการทำ งานด้วยสนามไฟฟ้าควบคุม การไหลของกระแส ซึ่งมีความแตกต่างจากการทำ งานของ ทรานซิสเตอร์ ทั่วไปคือ เฟตจะใช้แรงดันที่ขาเกตมาควบคุมกระแสที่ ไหลที่ขาเดรน โดยแรงดันที่จ่ายให้ที่ขาเกตจะไปทำ ให้เกิดสนามไฟฟ้า ภายในสารกึ่งตัวนำ ที่เป็นรอยต่อ พี-เอ็น ในบริเวณที่ขาเกต เมื่อเพิ่ม แรงดันไบอัสที่ขาเกตกับขาซอร์สมากขึ้นจะทำ ให้เกิดสนามแม่เหล็ก ไฟฟ้ามากขึ้นส่งผลให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลระหว่างขาเครนกับขาซอร์ส ลดน้อยลง เฟตจึงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แรงดันเกตควบคุมกระแสเดรนกับ กระแสซอร์ส แต่ในขณะที่ทรานซิสเตอร์จะใช้กระแสที่เบสควบคุม กระแสที่คอลเลคเตอร์กับกระแสอิมิตเตอร์ หน่วยที่ 1 เฟต (FET) เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล (N - Channel) เจเฟตชนิดพีแชนแนล (P - Channel) 1.2 เจเฟต JFET หรือ Junction Field Effect Transistor เจเฟต (JFET) หรือเฟตแบบรอยต่อเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ มี 3 ขา คือ ขาซอร์ส (Source : S) ขาเดรน (Drain : D) และขาเกต (Gate : G) แบ่งตามลักษณะโครงสร้างได้ 2 ชนิดคือ 2 2 รูปที่ 1.1 เจเฟต JFET หรือ Junction Field Effect Transistor
จากรูปที่ 1.2 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด NChannel ในรูปที่ 1.2 (ก) เป็นโครงสร้างของเจเฟตชนิด N - Channel ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ ตอนใหญ่ชนิดเอ็น มีขาต่อ ออกมาใช้งาน 2 ขาคือขาเดรน (Drain) และขาซอร์ส (Source) แชนแนลของเจเฟตดูที่ขาเดรน และขาซอร์สซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดเอ็น จึงเป็นชนิด N-Channel และมีสารกึ่งตัวนำ ตอนย่อย 2 ตอนชนิด ต่อขนด้านซ้ายด้านขวามีสายต่อเชื่อมถึงกัน ต่อขาออก มาเป็นขาเกต (Gate) จากรูปที่ 1.2 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของเจเฟต ชนิด N - Channel ที่ขาเกตมีหัวลูกศรชี้เข้าแสดงชนิดของสารกึ่ง ตัวนำ ที่ใช้ทำ ขาเกตเป็นสารชนิดพี่ ส่วนขาเดรนและขาซอร์สเป็น สารกึ่งตัวนำ ชนิดตรงข้าม คือสารกึ่งตัวนำ ชนิดเอ็น เจเฟตชนิดพี่ แชนแนล (P - Channel) เบื้องต้น ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ ชนิด พี (P) เป็นสารกึ่งตัวนำ ตอนใหญ่ และมีสารกึ่งตัวนำ ชนิดเอ็น (N) ตอนเล็กสองตอน ประกบร่วมด้านข้าง ใช้การเชื่อมต่อกันแบบ แพร่กระจายโครงสร้างและสัญลักษณ์แสดงดังรูปที่ 1.3 1.2.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของเจเฟต เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล (N-Channel) มีโครงสร้างเบื้องต้น ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ ชนิดเอ็น (N) เป็นสารตอนใหญ่ และมี สารกึ่งตัวนำ ชนิดพี (P) ตอนเล็กสองตอนประกบร่วมด้านข้าง ใช้ การเชื่อมกันแบบแพร่กระจาย (Diffused) โครงสร้างและ สัญลักษณ์แสดงดังรูปที่ 1.2 3 3 รูปที่ 1.2 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด P - Channel (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 1.3 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด N - Channel
จากรูปที่ 1.3 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด PChannel ในรูปที่ 1.3 (ก) เป็นโครงสร้างของเจเฟตชนิด PChannel ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ ตอนใหญ่ชนิดที่มีขาต่อออก มาใช้งาน 2 ขา คือ ขาเดรนและขาซอร์ส เป็นขาที่บอกถึง แชนแนลของเจเฟตว่าเป็นชนิดพีแชนแนล เพราะขาเดรนและขา ซอร์สเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดพีและมีสารกึ่งตัวนำ ตอนย่อย 2 ตอน ชนิดเอ็นต่อชนกัน ด้านซ้ายด้านขวา มีสายต่อเชื่อมถึงกัน ต่อขา ออกมาเป็นขาเกต ในรูปที่ 4.3 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของเจเฟตชนิด P-Channel ที่ ขาเกต มีหัวลูกศรชี้ออกเพราะว่าสารกึ่งตัวนำ ที่ใช้ทำ ขาเกตว่าเป็น สารชนิดเอ็น ส่วนขาเดรนและขาซอร์สเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดตรง ข้าม 1.2.2 หลักการทำ งานและคุณลักษณะสมบัติของเจเฟต หลักการทํางาน 1. การจ่ายแรงดันไบแอสให้กับเจเฟตชนิด N - Channel โครงสร้างของเจเฟตแตกต่างไปจากทรานซิสเตอร์จึงทำ ให้ การจ่ายแรงดันไบแอสและการทำ งานของเจเฟต มีความแตกต่าง ไปด้วยการจ่ายแรงดันไบแอสให้เจเฟตทำ งานต้องจ่ายแรงดันไบ แอสถูกต้องตามที่เจเฟตชนิด N - Channel ต้องการดังนี้ จ่ายแร งดันไบแอสตรงให้ขาซอร์สจ่ายแรงดันไบแอสกลับให้กับขาเดรน และขาเกต เทียบกับซาซอร์ส การจ่ายไบแอสให้เจเฟตชนิด N - Channel แสดงดังรูปที่ 1.4 รูปที่ 1.4 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้องต้นให้ชนิด N - Channel จากรูปที่ 1.4 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้องต้นให้เจเฟตชนิด N - Channel แรงดันไบแอสที่จ่ายให้เพื่อให้เจเฟตชนิด N - Channel นำ กระแสและควบคุมการนำ กระแสได้ ต้องจ่ายแรงดันไบแอสดัง นี้จ่ายแรงดัน VDD ขั้วบวกให้ขาเดรน เป็นไบแอสกลับและขั้วลบ ให้ขาซอร์ส เป็นไบแอสตรง ส่วนแรงดัน VGG จ่ายขั้วลบให้ขา เกต เป็นไบแอสกลับ เทียบกับขาซอร์ส 4 4
การทำ งานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอส ให้เฉพาะขาเดรน กับขาซอร์ส ด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วน ขาเกตเปิดลอยไว้จะมีกระแสเดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาเดรน กับขาซอร์ส สูงมากค่าหนึ่งและไหลคงที่ตลอดเวลาการจำ กัดค่า กระแสเดรน (ID) ทำ ได้โดยต่อตัวต้านทานอันดับกับวงจรถ้า ต้องการควบคุมการไหลของกระแสเดรน (ID) ต้องจ่ายแรงดันไบ แอสกลับ เป็นลบด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VGG ให้กับขาเกตเทียบ กับขาซอร์ส ทำ ให้เกิดค่าดีพลีชันริจินขึ้นระหว่างรอยต่อพีเอ็น ดี พลีชันริจินนี้ทำ ให้สารชนิดเอ็น บริเวณรอยต่อพีเอ็นแคบลง เกิด การขัดขวางการไหลของกระแสเดรน (ID) จากขาเดรนไปขา ซอร์ส ให้ไหลผ่านได้น้อยลง ถ้าจ่ายไบแอสกลับให้ขาเกตมากขึ้น ดีพลีชันริจินระหว่างรอยต่อพีเอ็นจะยิ่งกว้างขึ้น ทำ ให้เกิดแรง ต้านทานการไหลของกระแสเดรน (ID) มากขึ้น กระแสเดรน (ID) จะไหลได้น้อยลงอีก นั่นคือเกิดค่าความต้านทานระหว่างขาเดรน กับขาซอร์สเพิ่มมากขึ้น ค่าความต้านทานนี้เปลี่ยนแปลงไปได้ตาม ค่าแรงดันไบแอสกลับ ที่ขาเกตกับขาซอร์ส มีผลต่อกระแสเดรน (ID) ไหลเปลี่ยนแปลงตามไปด้วยกระแสเดรน (ID) ที่ไหล เปลี่ยนแปลงนี้สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนแปลงค่าแรงดัน VGG ที่จ่ายให้ 2. การจ่ายแรงดันไบแอสให้เจเฟตชนิด P - Channel การ จ่ายไบแอสให้เจเฟตชนิด P - Channel ทำ งานต้องจ่ายแรงดันไบ แอสถูกต้องตามที่เจเฟตชนิด P - Channel ต้องการดังนี้คือจ่าย ไบแอสตรงให้ขาซอร์สจ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรน และขาเกต เทียบกับขาซอร์ส การจ่ายไบแอสให้เจเฟตชนิด P - Channel แสดงดังรูปที่ 1.5 รูปที่ 1.5 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้องต้นให้ชนิด P - Channel จากรูปที่ 1.5 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้องต้นให้เจเฟตชนิด P - Channel แรงดันไบแอสที่จ่ายให้เพื่อให้เจเฟตชนิด P - Channel นำ กระแสและควบคุมการนำ กระแสได้ต้องจ่ายแรงดันไบแอสดังนี้ จ่ายแรงดัน VDD ขั้วลบให้ขาเดรนเป็นไบแอสกลับและขั้วบวกให้ ขาซอร์ส เป็นไบแอสตรง ส่วนแรงดัน VGG จ่ายขั้วบวกให้ขาเกต เป็นไบแอสกลับเทียบขาซอร์ส 5 5
การทำ งานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอส ให้เฉพาะขาเดรน กับขาซอร์ส ด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วน ขาเกตเปิดลอยไว้ จะมีกระแสเดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขา ซอร์สกับขาเดรน สูงมากค่าหนึ่งและไหลคงที่ตลอดเวลาการจำ กัด ค่ากระแสเดรน (ID) ทำ ได้โดยต่อตัวต้านทานอันดับกับวงจรถ้า ต้องการควบคุมการไหลของกระแสเดรน (ID) ต้องจ่ายแรงดันไบ แอสกลับเป็นบวกด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VGG ให้กับขาเกตเทียบ กับขาซอร์ส ทำ ให้เกิดค่าดีพลีชันริจินขึ้นระหว่างรอยต่อพีเอ็น ดี พลีชันริจินนี้ทำ ให้สารชนิดที่บริเวณรอยต่อพี่เอ็นแคบลงเกิดการ ขัดขวางการไหลของกระแสเดรน (ID) จากขาซอร์สไปขาเดรน ให้ไหลผ่านได้น้อยลง ถ้าจ่ายไบแอสกลับให้ขาเกตมากขึ้น ดีพลี ชันริจินขึ้นระหว่างรอยต่อพี่เอ็นจะยิ่งกว้างขึ้น ทำ ให้เกิดแรง ต้านทานการไหลของกระแสเดรน (ID) มากขึ้น กระแสเดรน (ID) จะไหลได้น้อยลงอีกนั่นคือเกิดค่าความต้านทานระหว่างขาเดรน กับขาซอร์ส เพิ่มมากขึ้น ค่าความต้านทานนี้เปลี่ยนแปลงไปตาม ค่าแรงดันไบแอสกลับที่ขาเกตกับขาซอร์ส มีผลต่อกระแสเดรน (ID) ไหลเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย กระแสเดรน (ID) ที่ไหล เปลี่ยนแปลงนี้สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนแปลงแรงดัน VGG ที่จ่ายให้ คุณลักษณะสมบัติของเจเฟต คุณลักษณะสมบัติของเจเฟต เป็นกราฟแสดงคุณสมบัติการ ทำ งานของเจเฟต เมื่อทำ การจ่ายแรงดันไบแอสให้กับเจเฟตที่ ระดับแตกต่างกัน แสดงดังรูปที่ 1.5 ทำ ให้มีกระแสไหลผ่านเจเฟต และแรงดันตกคร่อมเปลี่ยนแปลงในวงจรโดยกราฟคุณสมบัติของ เจเฟต จะแสดงค่ากระแสเดรน (ID) และแรงดันตกคร่อมขาเดรน และขาซอร์ส คือ VDS เมื่อทำ การเปลี่ยนค่าแรงดันตกคร่อมที่ขา เกตเทียบกับขาซอร์ส หรือ VGS จะทำ ให้มีกระแสเดรน (ID) ไหล เปลี่ยนแปลงไปด้วย 6 6 (ก) วงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติ (ข) กราฟคุณสมบัติ รูปที่ 1.6 แสดงการหากราฟคุณสมบัติของเจเฟตชนิด N - Channel
จากรูปที่ 1.6 (ก) แสดงวงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติของเจ เฟตชนิด N - Channel และรูปที่ 1.6 (ข) แสดงกราฟคุณสมบัติ จากการวัดค่ากระแสเดรน (ID) แรงดันตกคร่อม VDS และแรง ดัน VGS กราฟคุณสมบัติของเจเฟตเกิดจากการกำ หนดให้แรงดัน VGS มีค่าคงที่ระดับหนึ่ง จากนั้นปรับแรงดันแหล่งจ่าย VDD ให้ ค่าแรงดันตกคร่อม VDS เปลี่ยนระดับแรงดันจากน้อยไปหามาก ทำ ให้กระแสเดรน (ID) ไหลเปลี่ยนแปลงทำ การวัดและบันทึก ค่าแรงดัน VDSและกระแสเดรน (ID) ไว้ เมื่อเปลี่ยนค่าแรงดัน VGS ไปอีกระดับหนึ่งจะส่งผลในการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดัน VDS และกระแสเดรน (ID) จากนั้นนำ ค่าแรงดัน VDS และกระแส เดรน (ID) ไปเขียนกราฟคุณสมบัติได้ดังรูปที่ 1.7 (ข) และเมื่อ ทำ การปรับค่าแรงดัน VGG ถึงค่าหนึ่งที่ทำ ให้เกิดสนามไฟฟ้าที่ ช่อง (Channel) มีค่าความนำ ไฟฟ้าระหว่างขาเดรน กับขาซอร์ส ลดลงจนกระแสเดรน (ID) ไม่ไหลหรือกระแสเดรน (ID) เท่ากับ ศูนย์พอดีค่าแรงดันไบแอสกลับนี้เรียกว่า “Pinch Off Voltage (VP) หรือ VGS (Off) และถ้าให้แรงดันที่ขาเกต และขาซอร์ส ของเจเฟตมีค่าเป็น 0 โวลต์ (VGS= 0 V) จะมีกระแสไหลผ่านเจ เฟตคงที่ค่าหนึ่งเรียกว่า กระแส IDSSแสดงดังรูปที่ 1.7 จากรูปที่ 1.7 แสดงสภาวะการทำ งานของเจเฟต โดยสามารถ เขียนเป็นกราฟคุณสมบัติได้เมื่อ VGS = 0 และการเกิดดีพลีชันริ จินจนทำ ให้กระแส IDไม่ไหลหรือ Pinch Off ในส่วนกราฟ คุณสมบัติของเจเฟตชนิด P - Channel จะมีลักษณะเหมือนกับเจ เฟตชนิด N - Channel แต่จะมีความแตกต่างในส่วนขั้วแรงดัน ไบแอสที่จ่ายให้กับวงจรซึ่งวงจรการทดลอง และกราฟคุณสมบัติ แสดงดังรูปที่ 1.8 7 7 (ก) การเขียนกราฟ VGS = 0V (ข) สภาวะเมื่อ ID มีค่าเท่ากับศูนย์ รูปที่ 1.7 แสดงสภาวะการทำ งานของเจเฟต
จากรูปที่ 1.8 แสดงวงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติของเจ เฟตชนิด P - Channel และกราฟคุณสมบัติจากการทดลองและ การวัดค่าต่าง ๆ เช่นเดียวกับการทดลองเจเฟตชนิด N - Channel จากนั้น นำ ค่าแรงดัน VDS และกระแส ID ไปเขียน กราฟคุณสมบัติได้ดังรูปที่ 1.8 (ข) ค่ากระแส IDSS ในกราฟ คุณสมบัติคือค่ากระแสอิ่มตัว (Saturation Current) ที่ไหลผ่าน ระหว่างขาเดรนและขาซอร์ส เมื่อค่าแรงดัน VGS มีค่าเท่ากับ ศูนย์โวลต์ (VGS = 0 V) 1.2.3 การวัดและทดสอบเจเฟต การตรวจสอบว่าเจเฟตดีหรือเสีย (กรณีทราบขาต่างๆของเจ เฟต) เมื่อทราบตำ แหน่งขาของเจเฟต ให้ตั้งย่านวัดโอห์มมิเตอร์ ไว้ที่ Rx10 จากนั้นทำ การปรับศูนย์โอห์ม โดยนำ ปลายสายแตะ กัน ปรับปุ่ม Zero Adj ให้เข็มมิเตอร์ชี้ที่ศูนย์โอห์ม จาก โครงสร้างของเจเฟตขา G กับขา S และขา G กับขา D เป็นรอย ต่อพีเอ็นเหมือนไดโอด ดังนั้นถ้าทำ การวัดค่าความต้านทาน ระหว่างขา G กับขา S หรือขา G กับขา D จะได้ค่าความ ต้านทานสูงและทำ การสลับข้างจะได้ค่าความต้านทานต่ำ ข้าง หนึ่ง จากนั้นทำ การวัดความต้านทานระหว่างขาD กับขา S สลับ ข้างแล้วจะได้ค่าความต้านทานเท่ากัน แสดงว่าเจเฟตดีการวัด ทดสอบเจเฟต มีขั้นตอนมีขั้นตอนการวัด ดังรูปที่ 1.9 8 8 (ก) วงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติ (ข) กราฟคุณสมบัติ รูปที่ 1.8 แสดงการหากราฟคุณสมบัติของเจเฟตชนิด P - Channel
(ก) ตั้งย่านวัด x10 และปรับศูนย์โอห์ม (ข) ตำ แหน่งขาเจเฟต (ค) วัดคู่ขา G - S ได้ค่าความต้านทาน 750 โอห์ม หนึ่งข้างสลับสายแล้ววัดไม่ขึ้นหนึ่งข้าง (ง) วัดคู่ความต้านทาน D - S ได้ค่าความต้านทานเท่ากันทั้งสองครั้ง คือ 210 โอห์ม 9 9 รูปที่ 1.9 การวัดและทดสอบเจเฟตด้วยโอห์มมิเตอร์
จากรูปที่ 1.9 แสดงการวัดและทดสอบเจเฟตเบอร์ 2N3819 เป็นเจเฟตชนิด N - Channel สรุปผลการวัดได้ดังตารางที่ 1.1 การวัดและทดสอบเจเฟตเบอร์ 2N3819 เป็นเจเฟตชนิด N - Channel สรุปผลการวัดได้ดังตาราง ตารางที่ 1.1 การวัดและทดสอบเจเฟตเบอร์ 2N3819 ชนิด N - Channel ด้วยโอห์มมิเตอร์ การตรวจสอบเจเฟต (กรณีไม่ทราบขา) มีลำ ดับขั้นตอนดังนี้ 1. ให้ตั้งย่านวัดโอห์มมิเตอร์ไว้ที่ Rx10 จากนั้นทำ การปรับ ศูนย์โอห์ม โดยนำ ปลายสายแตะ กันปรับปุ่ม Zero Adj. ให้เข็ม มิเตอร์ ที่ศูนย์โอห์ม 2. วัดหาขา D กับ S โดยสลับสายวัดของมิเตอร์วัด 2 ครั้งขา ของเจเฟตคู่ใดวัด 2 ครั้งแล้วได้ ค่าความต้านทานเท่ากันแสดงว่า เป็นขา D กับ S ขาที่เหลือคือขา G 10 10
สรุป เจเฟต (JFET) เป็นเฟตแบบรอยต่อ มี 3 ขา คือขาซอร์ส (Source : 5) ขาเดรน (Drain : D) และขาเกต (Gate : G) แบ่ง ตามลักษณะโครงสร้างได้ 2 ชนิดคือ เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล (N - Channel) และเจเฟตชนิดพีแชนแนล (P - Channel) สัญลักษณ์ของเจเฟตชนิด P - Channel ที่ขาเกต มีหัวลูกศรชี้ ออกเพราะว่า สารกึ่งตัวนำ ที่ใช้ทำ ขาเกตว่าเป็นสารชนิดเอ็น ส่วน สัญลักษณ์เจเฟตชนิด N - Channel ที่ขาเกต มีหัวลูกศรชี้เข้า เพราะว่า สารกึ่งตัวนำ ที่ใช้ทำ ขาเกตว่าเป็นสารชนิดพี การจ่ายแรงดัน ไบแอสเจเฟตเบื้องต้น เจเฟตชนิด N - Channel และชนิด P - Channel ต้องจ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้กับขาเดรนกับขาเกต เทียบกับ ขาซอร์ส คุณลักษณะสมบัติของเจเฟต เป็นกราฟแสดงคุณสมบัติการ ทำ งานของเจเฟต เมื่อทำ การจ่ายแรงดันไบแอสให้กับเจเฟตที่ ระดับแตกต่างกันทำ ให้มีกระแสไหลผ่านเจเฟตและแรงดันตก คร่อมเปลี่ยนแปลงในวงจรโดยกราฟคุณสมบัติของเจเฟต จะ แสดงค่ากระแสเดรน (ID) และแรงดันตกคร่อมขาเดรน และขา ซอร์ส คือ VDS การจัดวงใบแอสเจเฟตแบ่งออกได้ 3 แบบคือไบแอสคงที่ (Fixed Bias) ไบแอสตัวเอง (Self Bias) และไบแอสแบบแบ่ง แรงดัน (Voltage Divider Bias) ในการจัดวงจรไบแอสแบบ แบ่งแรงดันจะมีเสถียรภาพและมีอัตราขยายสัญญาณที่ดี เจเฟตมีให้เลือกใช้งานหลายเบอร์และแต่ละเบอร์มีความแตก ต่างกัน ดังนั้น ในการนำ เจเฟตไปใช้งาน จำ เป็นต้องรู้ข้อมูลราย ละเอียดของเจเฟตเบอร์ต่างๆ เพื่อให้สามารถให้ใช้งานได้อย่าง ถูกต้องเหมาะสม การศึกษาข้อมูลจากคู่มือของเจเฟตจะทำ ให้ ทราบเกี่ยวกับค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ เดรน - เกตสูงสุด (VDS) ค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ ขาเกต - ขาซอร์สสูงสุด (VGS) ค่ากระแส ไบแอสตรงที่เกตสูงสุด (IGF) ค่ากระแสไบแอสกลับที่เกต (IGSS) และอุณหภูมิที่รอยต่อขณะใช้งาน เป็นต้น เจเฟตมีคุณสมบัติที่ดีกว่าทรานซิสเตอร์หลายประการแต่ สามารถนำ ไปใช้งานได้หลายหน้าที่เช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์ โดยถูกนำ ไปใช้งานด้าน วงจรสวิตช์วงจรขยายสัญญาณต่างๆ เพราะสามารถทำ งานที่อุณหภูมิสูงได้ดี การขยายสัญญาณแบบ หลายภาคได้ดี การวัดและทดสอบเจเฟตในกรณีที่ทราบขาแล้วนั้น ทำ ได้โดยใช้ โอห์มมิเตอร์ตั้งยาน Rx10 วัดขา G กับขา 5 และขา G กับขา D อย่างละ 2 ครั้งโดยการสลับสายของมิเตอร์จะได้ค่าความ ต้านทานสูงค่าหนึ่งและต่ำ อีกค่าหนึ่งแสดงว่า เจเฟตดี ถ้าได้ตรง ข้ามแสดงว่า เจเฟตเสีย 11 11
1.3 มอสเฟต มอสเฟต (MOSFET) เป็นเฟตอีกชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างแตก ต่างไปจากเจเฟต (JFET) โดยสิ้นเชิงเพราะส่วนที่สร้างขึ้นมาเป็น ขาเกต (G) ของมอสเฟต ถูกสร้างขึ้นมาต่างหากโดยไม่ต่อร่วมกับ ส่วนที่เป็นขาเดรน (D) และขาซอร์ส (S) แยกตัวเป็นอิสระ มี ฉนวนคั่นกลางแยกขา G ออกจากขา D และขา S ส่วนที่เป็นขา D และขา S ถูกสร้างขึ้นบนฐานรองสารกึ่งตัวนำ หรือซับสเตรต (Sustrate : SS) ขบวนการผลิตมอสเฟตเป็นขบวนการเดียวกับ การผลิตไอซี (IC) มอสเฟต (MOSFET) ที่ผลิตขึ้นมาใช้งาน แบ่งออกได้ 2 แบบ คือ 1. ดีพลีชันมอสเฟต (Depletion MOSFET) ใช้อักษรย่อ D – MOSFET แบ่งย่อยได้เป็น 2 ชนิดคือ ชนิด P-Channel และ N – Channel 2. เอ็นฮานซ์เมนต์มอสเฟต (Enhancement MOSFET) ใช้ อักษรย่อ E - MOSFET แบ่งย่อยได้เป็น 2 ชนิดคือ ชนิด P - Channel และ N – Channel 1.3.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของมอสเฟต D – MOSFET ชนิด N – Channel เป็น MOSFET ที่ส่วนขา D และขา S ผลิตจากสารกึ่งตัวนำ ชนิด = N ถูกสร้างขึ้นบนฐาน รอง (SS) ชนิด P สารกึ่งตัวนำ ส่วนที่เป็นขา D และขา S ถูกต่อ ถึงกันด้วยฐานรองที่เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดเดียวกับสารส่วนขา D และขา S ขา G ถูกแยกออกไปต่างหากโดยถูกฉนวนซิลิคอนได ออกไซด์ (Silicon Dioxide) หรือ SiO2 คั่นกลางขา G มี โครงสร้างเป็นแผ่นโลหะตัวนำ มีคุณสมบัติเสมือนเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดเดียวกับฐานรอง (SS) ลักษณะโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D-MOSFET ชนิด N–Channel แสดงดังรูป 1.10 12 12 รูปที่ 1.10 โครงสร้างและสัญลักษณ์ D – MOSFET ชนิด N – Channel
จากรูปที่ 1.10 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D – MOSFET ชนิด N – Channel (สังเกตจากสารที่ใช้ผลิตขา D กับ ขา S) รูปที่ 1.10 (ก) เป็นโครงสร้างของ D – MOSFET ชนิด N – Channel ฐานรองใช้สารชนิด P มีสารชนิด N ผลิตเป็นขา D กับขา S และสารกึ่งตัวนำ ที่อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตขา D กับขา S เป็นสารชนิดเดียวกับขา D และขา S คือมีอิเล็กตรอนอิสระ มากกว่าปกติขา G เป็นแผ่นโลหะวางอยู่บนฉนวนซิลิคอนได ออกไซด์ (SiO2) การทำ งานของขา G ใช้สนามไฟฟ้าจากขา G ไปควบคุมการทำ งาน ส่วนรูปที่ 1.10 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ D – MOSFET ชนิด N – Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับขา S เขียนต่อเป็นเส้นเดียวกัน แสดงให้ทราบว่าขาทั้งสอง ต่อถึงกันภายในสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศร ชี้เข้าบอกให้ทราบว่า เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด P หรือบวกการต่อใช้ งานขาฐานรอง (SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งาน จริงจึงมีเพียง 3 เท่านั้น คือขา G ขา D และ ขา S D – MOSFET ชนิด P- Channel เป็น MOSFET ที่ส่วนของ ขา D กับขา S ผลิตจากสารเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด P ถูกสร้างขึ้น บนฐานรอง (SS) ชนิด N สารกึ่งตัวนำ ส่วนที่เป็นขา D และขา S ถูกต่อถึงกันด้วยฐานรองที่เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดเดียวกับขา D และขา S นั้นคือสารส่วนที่เป็นขา D กับขา S ต่อถึงกันส่วนขา G ถูกแยกออกไปต่างหากโดยถูกฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (Silicon Dioxide) หรือ SiO2 คั่นกลางโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D – MOSFET ชนิด P Channel แสดงดังรูปที่ 1.11 13 13 (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 1.11 โครงสร้างและสัญลักษณ์ D - MOSFET ชนิด P – Channel
จากรูปที่ 1.11 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D - MOSFET ชนิด P - Channel (ดูที่สารผลิตขา D กับขา S) รูปที่ 1.11 (ก) เป็นโครงสร้างของ D - MOSFET ชนิด P- Channel ฐานรองใช้สารชนิด N มีสารชนิด P ผลิตเป็นขา D กับขา S และ สารกึ่งตัวนำ ที่อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตเป็นขา D และขา S เป็น ชนิดเดียวกับขา D และขา S คือมีโฮลมากกว่าปกติขา G เป็นแผ่น โลหะวางอยู่บนฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) การทำ งานของ ขา G ใช้สนามไฟฟ้าจากขา G ไปควบคุมการทำ งาน ส่วนรูปที่ 1.11 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ D – MOSFET ชนิด PChannel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับขา S เขียนต่อเป็นเส้นเดียวกัน แสดงให้ทราบว่าขาทั้งสองต่อ ถึงกัน ภายในสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้ ออกบอกให้ทราบว่าเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด N หรือลบ การต่อใช้ งานขาฐานรอง (SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งาน จริงจึงมีเพียง 3 เท่านั้น คือขา G ขา D และขา S E - MOSFET ชนิด N – Channel เป็นมอสเฟตที่ส่วนของขา D กับขา S ผลิต จากสารชนิด N ถูกสร้างขึ้นบนฐานรอง (SS) ชนิด P สารส่วนที่ เป็นขา D กับขา S ไม่ต่อถึงกัน เพราะมีฐานรองที่เป็นสารกึ่ง ตัวนำ ชนิดตรงข้ามกับขา D กับขา S คั่นอยู่ส่วนขา G ถูกแยกออก มาต่างหากมีฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) คั่นอยู่โครงสร้าง และสัญลักษณ์ของ E - MOSFET ชนิด N - Channel แสดงดัง รูปที่ 1.12 (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ 14 14 รูปที่ 1.12 โครงสร้างและสัญลักษณ์ E - MOSFET ชนิด N – Channel
จากรูปที่ 1.12 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ E - MOSFET ชนิด N - Channel (ดูที่สารใช้ผลิตขา D กับขา S) รูป ที่ 1.12 (ก) เป็นโครงสร้างของ E - MOSFET ชนิด N - Channel ฐานรองใช้สารชนิด P มีสารชนิด N ผลิตเป็นขา D กับขา S และ สารกึ่งตัวนำ ที่อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตเป็นขา D และขา S เป็น ชนิดตรงข้าม ทำ ให้ขา D และขา S ถูกแยกออกจากกัน ขา G เป็น แผ่นโลหะวางอยู่บนฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) การทำ งาน ของขา G ใช้สนามไฟฟ้าจากขา G ไปควบคุมการทำ งาน ส่วนรูปที่ 1.12 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ E - MOSFET ชนิด N - Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับขา S เขียนต่อเป็นเส้นประแสดงให้ทราบว่าขาทั้งสองภายใน ไม่ต่อถึงกันสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้ เข้าบอกให้ทราบว่าเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด P หรือบวกการต่อใช้ งานขาฐานรอง (SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งาน จริงจึงมีเพียง 3 เท่านั้น คือขา G ขา D และขา S E - MOSFET ชนิด P - Channel เป็นมอสเฟตที่ส่วนของขา D กับขา S ผลิต จากสารชนิด P ถูกสร้างขึ้นบนฐานรอง (SS) ชนิด N สารส่วนที่ เป็นขา D กับ ขา S ไม่ต่อถึงกัน เพราะมีฐานรองที่เป็นสารกึ่ง ตัวนำ ชนิดตรงข้ามกับขา D กับขา S คั่นอยู่ส่วนขา G ถูกแยกออก มาต่างหากมีฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) คั่นอยู่โครงสร้าง และสัญลักษณ์ของ E - MOSFET ชนิด P - Channel แสดงดัง รูปที่ 1.13 15 15 (ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 1.13 โครงสร้างและสัญลักษณ์ E - MOSFET ชนิด N – Channel
จากรูปที่ 1.13 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ E - MOSFET ชนิด P - Channel (ดูที่สารใช้ผลิตขา D กับขา S) รูป ที่ 1.13 (ก) เป็นโครงสร้างของ E - MOSFET ชนิด P - Channel ฐานรองใช้สารชนิด N มีสารชนิด P ผลิตเป็นขา D กับขา S และ สารกึ่งตัวนำ ที่อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตเป็นขา D และขา S เป็น ชนิดตรงข้าม ทำ ให้ขา D และขา S ถูกแยกออกจากกัน ขา G เป็น แผ่นโลหะวางอยู่บนฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) การทำ งาน ของขา G ใช้สนามไฟฟ้าจากขา G ไปควบคุมการทำ งาน ส่วนรูปที่ 1.13 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ E – MOSFET ชนิด P - Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับขา S เขียนต่อเป็นเส้นประแสดงให้ทราบว่า ขาทั้งสองภายใน ไม่ต่อถึงกันสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้ ออกบอกให้ทราบว่า เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด N หรือลบ การต่อใช้ งานขาฐานรอง (SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งาน จริงจึงมีเพียง 3 เท่านั้น คือขา G ขา D และขา S 1.3.2 หลักการทำ งานและคุณลักษณะสมบัติของมอสเฟต หลักการทํางาน 1. การจ่ายแรงดันไบแอสให้ D - MOSFET ชนิด N - Channel การจ่ายแรงดันไบแอสให้ D - MOSFET เหมือนกับการ จ่ายแรงดันไบแอสให้เจเฟต คือ จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา S จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา D กับขา G เทียบขา S ลักษณะวงจร จ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้น แสดงดรูปที่ 1.14 16 16 (ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์ รูปที่ 1.14 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้น D – MOSFET ชนิด N – Channel
จากรูปที่ 1.14 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้นให้ D - MOSFET ชนิด N - Channel การทำ งานของวงจรเป็นดังนี้จ่าย แรงดัน VDD ให้เฉพาะขา D กับขา S ตัว D - MOSFET ทำ งานมี กระแส IDไหลผ่านระหว่างขา D กับขา S สูงมากค่าหนึ่งคงที่ ตลอดเวลาการควบคุมการทำ งานของ D - MOSFET ให้เกิดการ เปลี่ยนแปลง ทำ ได้โดยการจ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา G เทียบ กับขา S (VGG) ศักย์ลบที่ขา G จะไปผลักให้อิเล็กตรอนอิสระอยู่ ระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่างออกมาและดึง โฮลเข้าไปแทนที่ส่งผลให้สารกึ่งตัวนำ ระหว่างรอยต่อขา D กับขา S เปลี่ยนแปลงไปเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด P ต้านการไหลของ กระแส ID ให้ไหลผ่านจากขา D ไปขา S ได้น้อยลง การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสกลับ VGGมีผลให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลง จ่าย VGG ให้มากศักย์ลบที่ขา G มากผลักอิเล็ก ตอนอิสระระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่างออกมา จำ นวนมาก ดึงโฮลเข้าไปแทนที่มาก สภาพสารระหว่างรอยต่อ ส่วนขา D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด P มากขึ้นต้านการไหล ของกระแส ID ให้ไหลได้ยิ่งน้อยลง ในทางตรงข้ามถ้าจ่ายแร งดันไบแอสกลับที่ขา D กับขา S ให้ยิ่งน้อยลงศักย์ลบที่ขา G น้อย ลง ผลักอิเล็กตรอนอิสระระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่างออกมาจำ นวนน้อย ดึงโฮลเข้าไปแทนที่น้อย สภาพ สารระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด P น้อยลงต้านกระส ID ได้น้อยลง กระแส ID ไหลได้มากขึ้น สามารถควบคุมการทำ งานของ D - MOSFET ชนิด N - Channel ได้เหมือนกับการทำ งานของเจเฟต ชนิด N - Channel 2. การจ่ายแรงดันไบแอสให้ D - MOSFET คือจ่ายแรงดันไบ แอสตรงให้ขา S จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา D กับขา G เทียบ กับขา S ลักษณะวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 1.15 17 17 (ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์ รูปที่ 1.15 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้น ให้ D - MOSFET ชนิด P – Channel
จากรูปที่ 1.15 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้นให้ D - MOSFET ชนิด P – Channel การทำ งานของวงจรเป็นดังนี้จ่าย แรงดันไบแอส VDD ให้เฉพาะขา D กับขา S ตัว D - MOSFET ทำ งานมีกระแส IDไหลผ่าน ระหว่างขา S กับขา D สูงมากค่าหนึ่ง คงที่ตลอดเวลาการควบคุมการทำ งานของ D - MOSFET ให้เกิด การเปลี่ยนแปลง ทำ ได้โดยจ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา G เทียบ กับขา S (VGG) ศักย์บวกที่จ่ายให้ขา G จะไปผลักให้โฮลอยู่ ระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับ S เคลื่อนที่ห่างออกมาและดึง อิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่ ส่งผลให้สารกึ่งตัวนำ ระหว่างรอย ต่อขา D กับขา S เปลี่ยนแปลงเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด N ต้านการ ไหลของกระแส ID ให้ไหลผ่านจากขา S ไปขา D ได้น้อยลง การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสกลับ VGGมีผลให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลง จ่าย VGG ให้มากศักย์บวกที่ขา G มาก ผลักโฮล ระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่างออกมาจำ นวน มาก ดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่มาก สภาพสารระหว่างรอย ต่อส่วนขา D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด N มากขึ้นต้านการ ไหลของกระแส ID ให้ไหลได้ยิ่งน้อยลง ในทางตรงข้ามถ้าจ่ายแร งดันไบแอสกลับที่ขา D กับขา S ให้ยิ่งน้อยลง ศักย์บวกที่ขา G น้อยลง ผลักโฮลระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่อนที่ห่าง ออกมาจำ นวนน้อย ดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่น้อย สภาพ สารระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด N น้อยลง ต้านกระส ID ได้น้อยลง กระแส ID ไหลได้มากขึ้น สามารถควบคุมการทำ งานของ D - MOSFET ชนิด P – Channel ได้เหมือนกับการทำ งานของเจเฟต ชนิด P - Channel 3. การจ่ายไบแอสที่ถูกต้องให้ E - MOSFET ต้องจ่ายแร งดันไบแอสดังนี้จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา G กับขา S เทียบกัน จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา D เทียบขา S ลักษณะวงจรจ่ายแร งดันไบแอสเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 1.16 18 18 (ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์ รูปที่ 1.16 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้นให้ E - MOSFET ชนิด N – Channel
จากรูปที่ 1.16 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้นให้ E - MOSFET ชนิด N - Channel การทำ งานของวงจรเป็นดังนี้จ่าย แรงดันไบแอส VDD ให้เฉพาะขา D กับขา S ตัว E - MOSFET ยังไม่ทำ งานไม่มีกระแส ID ไหลเพราะสารกึ่งตัวนำ ส่วนที่เป็นขา D กับขา S ไม่ต่อถึงกันมีฐานรอง (SS) เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดตรง ข้ามคั่นอยู่คือ E - MOSFET ไม่ทำ งาน เมื่อจ่ายแรงดันบวก VGGให้ขา G เทียบกับขา S เป็นการจ่ายไบแอสตรงให้ขา G และ ขา S ศักย์บวกที่ขา D ผลักให้โฮลบริเวณสารกึ่งตัวนำ ที่คั่นอยู่ ระหว่างสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S เคลื่อนที่ห่างออกไป ดึง อิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่ ส่งผลให้สารกึ่งตัวนำ บริเวณนี้ เปลี่ยนสภาพจากชนิด P เป็นชนิด N เชื่อมต่อสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S ถึงกันเกิดกระแส IDไหล การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสตรง VGGมีผลให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลงถ้าจ่าย VGG น้อยศักย์บวกที่ขา G น้อย ผลักโฮ ลออกไปได้น้อย ดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่น้อยสารกึ่ง ตัวนำ ที่คั่นระหว่างสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S เปลี่ยนสภาพ เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด N น้อยเกิดกระแส ID ไหลน้อย ถ้าจ่าย VGG มาก ศักย์บวกที่ขา G มาก ผลักโฮลออกไปได้มากดึง อิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่มาก สารกึ่งตัวนำ ที่คั่นระหว่างสาร ที่ผลิตเป็นขา D และขา S เปลี่ยนสภาพเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด N มาก เกิดกระแส ID ไหลมากสามารถควบคุมการทำ งานของ E - MOSFET ชนิด N - Channel ได้เหมือนกับการทำ งานของ NPNทรานซิสเตอร์ 4. การจ่ายไบแอสให้ E - MOSFET ต้องจ่ายแรงดันไบแอ สดังนี้จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา G กับขา S เทียบกัน จ่ายแร งดันไบแอสกลับให้ขา D เทียบขา S ลักษณะวงจรจ่ายแรงดันไบ แอสเบื้องต้น แสดงดังรูปที่ 1.17 19 19 (ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์ รูปที่ 1.17 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้นให้ E - MOSFET ชนิด P – Channel
จากรูปที่ 1.17 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้องต้นให้ E - MOSFET ชนิด P - Channel การทำ งานของวงจรเป็นดังนี้จ่าย แรงดันไบแอส VDD ให้เฉพาะขา D กับขา S ตัว E - MOSFET ยังไม่ทำ งานไม่มีกระแส ID ไหลเพราะสารกึ่งตัวนำ ส่วนที่เป็นขา D กับขา S ไม่ต่อถึงกันมีฐานรอง (SS) เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดตรง ข้ามคั่นอยู่คือ E - MOSFET ไม่ทำ งาน เมื่อจ่ายแรงดันลบ VGG ให้ขา G เทียบกับขา S เป็นการจ่ายไบแอสตรงให้ขา G และขา S ศักย์ลบที่ขา D ผลักให้อิเล็กตรอนอิสระบริเวณสารกึ่งตัวนำ ที่คั่น อยู่ระหว่างสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S เคลื่อนที่ห่างออกไป ดึง โฮลเข้าไปแทนที่ส่งผลให้สารกึ่งตัวนำ บริเวณนี้เปลี่ยนสภาพจาก ชนิด N เป็นชนิด P เชื่อมต่อสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S ถึงกัน เกิดกระแส ID ไหล การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสตรง VGG มีผลให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลงถ้าจ่าย VGG น้อย ศักย์ที่ขา G น้อยผลัก อิเล็กตรอนอิสระออกไปได้น้อย ดึงโฮลเข้าไปแทนที่น้อยสารกึ่ง ตัวนำ ที่คั่นระหว่างสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S เปลี่ยนสภาพ เป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด P น้อย เกิดกระแส ID ไหลน้อยถ้าจ่าย VGG มาก ศักย์ลบที่ขา G มาก ผลักอิเล็กตรอนอิสระออกไปได้ มากดึงโฮลเข้าไปแทนที่มาก สารกึ่งตัวนำ ที่คั่นระหว่างสารที่ผลิต เป็นขา D และขา S เปลี่ยนสภาพเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิด P มากเกิด กระแส ID ไหลมาก สามารถควบคุมการทำ งานของ E - MOSFET ชนิด P - Channel ได้เหมือนกับการทำ งานของ PNP ทรานซิสเตอร์ คุณลักษณะสมบัติของมอสเฟต กราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET เป็นกราฟบอกคุณสมบัติ การทำ งาน เมื่อจ่ายแรงดันไบอัสให้วงจร D - MOSFET ในระดับ ที่แตกต่างกันทำ ให้เกิดกระแส ID และแรงดันตกคร่อม VDS เปลี่ยนแปลงไป เมื่อปรับเปลี่ยนแรงดัน ที่ตกคร่อมขา G กับขา S (VGS) เป็นลำ ดับ 1. กราฟ D – MOSFET ชนิด N - Channel 20 20 (ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ รูปที่ 1.18 การหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET ชนิด N – Channel
จากรูปที่ 1.18 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET ชนิด N - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่อหาค่า กระแส ID แรงดัน VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้โดย กำ หนดให้แรงดัน VGS มีค่าคงที่ค่าหนึ่งตลอดเวลา ทำ การปรับ เปลี่ยนระดับแรงดัน VDSเป็นลำ ดับจากค่าน้อยไปค่ามาก ทำ ให้ เกิดกระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลง วัดและบันทึกค่าแรงดัน VDS และกระแส ID ไว้เป็นลำ ดับทำ การปรับเปลี่ยนแรงดัน VGS ไปอีก ระดับหนึ่ง และปรับเปลี่ยนระดับแรงดัน VDSเป็นลำ ดับจากค่า น้อยไปค่ามาก ทำ ให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลงไปอีกระดับหนึ่ง ทำ เช่นนี้หลาย ๆ ค่าเมื่อนำ มาเขียนกราฟคุณสมบัติได้กราฟ คุณสมบัติออกมาดังรูปที่ 1.18 (ข) กระแส IDSSในกราฟคุณสมบัติคือ ค่ากระแสอิ่มตัวที่ไหล ระหว่างเดรนและซอร์สขณะงดจ่ายแรงดัน ไบแอสให้เกต หรือ เมื่อค่าแรงดัน VGS เป็นศูนย์โวลต์ 2. กราฟ D - MOSFET ชนิด P – Channel จากรูปที่ 1.19 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET ชนิด P - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่อหาค่า กระแส ID แรงดัน VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้ใน ลักษณะเดียวกันกับ D - MOSFET ชนิด N - Channel แตกต่าง กันที่ขั้วจ่ายแรงดันที่จ่ายให้วงจรต้องเป็นขั้วตรงข้าม คือ จ่ายแรง ดัน VDD ให้ขา D เป็นลบให้ขา G เป็นบวกและจ่ายแหล่งจ่ายแรง ดัน VGGให้ขา G เป็นบวกเทียบกับขา S ทำ การทดลองหาค่า กระแส ID แรงดัน VDSและ VGS หาได้ในลักษณะเดียวกัน นำ ค่าที่วัดได้มาเขียนกราฟคุณสมบัติได้กราฟคุณสมบัติออกมาดังรูป 1.19 (ข) 3. กราฟ E - MOSFET ชนิด N – Channel 21 21 (ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ รูปที่ 1.19 การหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET ชนิด P – Channel
จากรูปที่ 1.20 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET ชนิด N - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่อหาค่า กระแส ID แรงดัน VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้โดย กำ หนดให้แรงดัน VGS มีค่าคงที่ค่าหนึ่งตลอดเวลา ทำ การปรับ เปลี่ยนระดับแรงดัน VDSเป็นลำ ดับจากค่าน้อยไปค่ามาก ทำ ให้ เกิดกระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลง มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของ ระดับแรงดัน VDSทำ การเปลี่ยนแปลงค่าแรงดัน VGS หลาย ๆ ค่าจะได้กระแส ID และแรงดัน VDSหลายค่า นำ ค่าที่ได้มาเขียน กราฟคุณสมบัติได้กราฟคุณสมบัติออกมาดังรูปที่ 1.20 (ข) 4. กราพ E – MOSFET ชนิด P – Channel (ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ 22 22 (ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ รูปที่ 1.20 การหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET ชนิด N – Channel รูปที่ 1.21 การหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET ชนิด P – Channel
จากรูปที่ 1.21 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET ชนิด P - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่อหาค่า กระแส ID แรงดัน VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้ใน ลักษณะเดียวกันกับ E - MOSFET ชนิด N - Channel แตกต่าง กันที่ขั้วจ่ายแรงดันที่จ่ายให้วงจรต้องเป็นขั้วตรงข้าม คือจ่ายแรง ดัน VDD ให้ขา D เป็นลบให้ขา S เป็นบวกและจ่ายแหล่งจ่ายแรง ดัน VGG ให้ขา G เป็นลบเทียบกับขา S ทำ การทดลองหาค่า กระแส ID แรงดัน VDS และ VGS หาได้ในลักษณะเดียวกัน นำ ค่าที่วัดได้มาเขียนกราฟคุณสมบัติได้กราฟคุณสมบัติออกมาดังรูป 1.21 (ข) 1.3.3 การวัดและทดสอบมอสเฟต การทดสอบมอสเฟตด้วยโอห์มมิเตอร์ โดยใช้มัลติมิเตอร์ยี่ห้อ SANWA รุ่น YX-361TR เริ่มแรกให้จับตัวมอสเฟตหงายขึ้นแสดง รูปที่ 1.22 (ก) รูปร่างมอสเฟต (ข) ตำ แหน่งขามอสเฟต กรณีที่ทราบตำ แหน่งขาการวัดนี้เป็นตัวอย่างการวัดมอ สเฟตชนิด N - Channel เบอร์ 10N16 โดยปรับย่านวัด โอห์มมิเตอร์ไว้ที่ย่านวัด Rx1k ทำ การปรับศูนย์โอห์มและ ทำ การวัดโดยมีขั้นตอนดังนี้ ลำ ดับที่ 1 ทำ การวัดระหว่างขาเกต กับขาซอร์ส โดยตั้งมัลติ มิเตอร์ย่านวัดโอห์ม Rx1k วัดสลับสายไปมาจะต้องได้ค่าความ ต้านทานสูงมากอินฟินิตี้ (∞) ทั้งสองครั้ง 23 23 รูปที่ 1.22 แสดงรูปร่างและตำ แหน่งขามอสเฟต
ลำ ดับที่ 2 ทำ การวัดระหว่างขาเดรน กับขาซอร์ส โดยตั้งย่าน วัดโอห์ม Rx1k โดยต่อสายสีแดงที่ขาซอร์สและสายสีดำ ที่ขาเดรน ผลการวัดเข็มมิเตอร์ไม่ดีขึ้นจากนั้นย้ายสายสีดำ จากขาเดรนไป แตะที่ขาเกต แล้วย้ายสายสีดำ กลับมาแตะที่ขาเดรนอีกครั้งผลการ วัดเข็มมิเตอร์จะตีขึ้นเกือบสุดสเกลจากนั้นค่อยๆ ลดลงจนสุด แสดงดังรูปที่ 1.24 24 24 รูปที่ 1.23 แสดงการวัดระหว่างขา G กับขา S รูปที่ 1.24 แสดงการวัดระหว่างขา S กับขา D และวัดระหว่างขา S กับขา G
ลำ ดับที่ 3 ทำ การวัดระหว่างขาเดรนกับขาซอร์สผลการวัดเข็ม มิเตอร์จะขึ้นข้างไม่ขึ้นข้าง หรือวัดได้ความต้านทานต่ำ ข้างหนึ่ง และสลับอีกด้านหนึ่งค่าความต้านทานสูงมากเป็นอินฟินิตี้ (∞) และถ้าขั้นตอนใดไม่เป็นไปตามนี้แสดงว่ามอสเฟตเสีย ส่วนการวัด มอสเฟตชนิด P - Channel จะทำ การวัดได้เช่นเดียวกับชนิด N - Channel เพียงสลับสายวัดเท่านั้นก็จะให้ผลเหมือนกัน กรณีไม่ทราบขามอสเฟตการวัดหาขาต่าง ๆ ของมอสเฟต ทำ ได้ดังนี้ ลำ ดับที่ 1 การวัดหาขาเกต ให้ตั้งมัลติมิเตอร์ไปที่ย่านการวัด ค่าความต้านทาน Rx1k หรือ Rx10k ทำ การวัดขาของมอสเฟตที ละคู่จนครบ 6 ครั้งจะพบว่ามีอยู่ 1 คู่ที่ไม่ว่าจะวัดอย่างไรก็จะมี ความต้านทานต่ำ นั้นหมายความว่าขาคู่นั้นคือขาเดรน และขา ซอร์ส ส่วนขาที่เหลือคือ ขาเกต เพราะมอสเฟตถูกสร้างให้ขาเกต เป็นขาลอยคือไม่มีการต่อขาเกตเข้ากับเนื้อสารใดๆ ดังนั้น เมื่อวัด เทียบกับขาอื่นๆ เข็มมิเตอร์จึงไม่ดีขึ้น ลำ ดับที่ 2 การหาขาเดรน และขาซอร์ส ตั้งมัลติมิเตอร์ไปที่ ย่านการวัดค่าความต้านทาน Rx1k หรือ Rx10k วัดคร่อมไปที่ขา เดรน และขาซอร์ส เข็มมิเตอร์จะตีขึ้น จากนั้นให้ย้ายสายวัดสาย ใดสายหนึ่งไปแตะที่ขาเกต แล้วนำ กลับมาจับที่ขาเดิมแล้วสังเกต เข็มของมิเตอร์ดังนี้ คือ ถ้าค่าความต้านทานที่วัดได้มีค่าลดลงจาก เดิมจนใกล้ศูนย์แสดงว่า ขานั้นคือขาเตรน และถ้าค่าความ ต้านทานที่วัดได้มีค่าเพิ่มขึ้นจากเดิม แสดงว่าขานั้นคือ ขาซอร์ส การวัดมอสเฟตว่าดีหรือเสีย โดยลักษณะอาการเสียของม อสเฟตมีอยู่ 3 แบบ คือ แบบที่ 1 โครงสร้างภายในลัดวงจรลักษณะแบบนี้เมื่อ ทำ การวัด 6 ครั้งจะมีมากกว่า1 คู่ที่มีค่าความต้านทานต่ำ หรือเข็ม ตึขึ้นมากกว่า 1 คู่ แบบที่ 2 โครงสร้างภายในขาดลักษณะแบบนี้เมื่อทำ การ วัด 6 ครั้ง จะไม่มีคู่ใดเลยที่วัดแล้วมีค่าความต้านทานต่ำ หรือเข็ม มิเตอร์ไม่ตีขึ้นเลย แบบที่ 3 โครงสร้างภายในบกพร่องโดยวัดคร่อม ขาเดรน และซอร์ส จํานวน 1 ครั้ง เข็มมิเตอร์ชี้ค่าความต้านทานต่ำ จากนั้น น่าสายวัดที่ขาเดรน มาแตะที่ขาเกต แล้วนำ กลับไปแตะที่ ขาเดรน อีกครั้งให้สังเกตเข็มมิเตอร์ถ้าค่าความต้านทานมีค่าลดลงจากเดิม จนถึงใกล้กับศูนย์ จากนั้นเข็มมิเตอร์จะค่อยๆ ตีขึ้นค่าความ ต้านทานเพิ่มขึ้นจนใกล้เท่าเดิมแสดงว่า มอสเฟตตัวนั้นดี แต่ถ้า แตะที่ขาเกตแล้วค่าความต้านทานไม่เปลี่ยนแปลงแสดงว่า มอ สเฟตตัวนั้นโครงสร้างภายในเสีย 25 25
1.4 การประยุกต์ใช้งาน เจเฟตและมอสเฟต 1.4.1 การนำ เจเฟตไปประยุกต์ใช้งาน 1. วงจรเจเฟตสวิตช์ 26 26 (ก) วงจร (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 1.25 การหากราฟคุณสมบัติของ JFET ชนิด N - Channel จากรูปที่ 1.25 การทำ งานของวงจรเจเฟตสวิตช์อธิบายได้ ดังนี้ในช่วงเวลา to t1 ไม่มีสัญญาณพัลส์เข้ามาที่อินพุต Ei ทำ ให้ ขา G ไม่มีไบแอสจ่ายให้เจเฟตชนิด N - Channel นำ กระแสมี กระแส ID ไหลผ่านค่าสูงเจเฟตทำ งานถึงจุดอิ่มตัวเป็นสวิตช์ใน สภาวะต่อวงจร (ON) ในช่วงเวลา t1 t2 มีสัญญาณพัลส์ลบป้อน เข้ามาที่อินพุต Ei ทำ ให้ขา G ได้รับไบแอสกลับที่รอยต่อขา G กับ ขา S (VDS) รอยต่อเกิดค่าความต้านทานสูงต้านการไหลของ กระแส ID ไม่ให้ไหลเจเฟตทำ งานที่จุดคัตออฟเป็นสวิตช์ในสภาวะ ตัดวงจร (OFF) การทำ งานของเจเฟตสวิตช์ ชนิด N - Channel วัดสัญญาณออกเอาต์พุต EO ได้ตามรูปที่ 1.25 (ข) 2. วงจรขยายสัญญาณเจเฟต รูปที่ 1.26 การหากราฟคุณสมบัติของ JFET ชนิด P - Channel
จากรูปที่ 1.26 เป็นวงจรขยายสัญญาณที่ใช้เจเฟตชนิด NChannel จัดวงจรแบบคอมมอนซอร์สสัญญาณอินพุตป้อนเข้าที่ ขา G เทียบกับขา S เอาต์พุตออกที่ขา D เทียบกับขา S อินพุตอิม พีแดนซ์ (Zi) สูงมาก เอาต์พุตอิมพีแดนซ์ (ZO) มีค่าสูงแต่ต่ำ กว่า อินพุตอิมพีแดนซ์เฟสของสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตต่างกัน180 องศา ใช้เป็นวงจรขยายสัญญาณทั่วไปให้คุณภาพดีด้านการขยาย แรงดันและขยายกำ ลัง 1.4.2 การนำ มอสเฟตไปประยุกต์ใช้งาน 1.วงจรมอสเฟตสวิตช์ สวิตช์มอสเฟต (MOSFET Switch) เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ชนิดหนึ่งใช้ MOSFET เป็นอุปกรณ์หลักในการทํางาน การจัด วงจรแสดงดังรูปที่ 1.27 จากรูปที่ 1.27 แสดงวงจรสวิตช์ D - MOSFET ชนิด N - Channel และสัญญาณที่วัดได้การทำ งานของวงจรคือในช่วง เวลา t0 - t1 ไม่มีสัญญาณพัลส์ใดๆ ป้อนเข้ามาที่อินพุต Ei ขา G ไม่มีไบแอสจ่ายให้ทำ ให้ D - MOSFET ชนิด N - Channel นำ กระแส มีกระแส ID ไหลผ่านค่าสูงสุด D - MOSFET ทำ งานถึง จุดอิ่มตัวเป็นสวิตช์ต่อวงจร (ON) ในช่วงเวลา t1 – t2 มีสัญญาณ พัลส์ลบป้อนเข้ามาที่อินพุต Ei ทำ ให้ได้รับไบแอสกลับที่รอยต่อขา G กับขา S (VGS) เกิดการเหนี่ยวนำ สนามไฟฟ้าระหว่างรอยต่อ ขา D และขา S ให้มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ ชนิดตรงข้ามกับ สารกึ่งตัวนำ ที่ขา D กับขา S เกิดแรงต้านการไหลของกระแส ID กระแส ID หยุดไหล D - MOSFET ทำ งานถึงจุดคัตออฟ เป็น สวิตช์ในสภาวะตัดวงจร (OFF) 27 27 (ก) วงจร (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 1.27 วงจรสวิตช์มอสเฟต (MOSFET Switch)
จากรูปที่ 1.28 วงจรขยายสัญญาณเสียงใช้มอสเฟตทำ หน้าที่ ขยายกำ ลังทำ งานร่วมกับไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์การทำ งานทาง อินพุตถูกป้อนผ่านตัวเก็บประจุ C2 โดยใช้ทรานซิสเตอร์ Q1 กับ Q2 ที่ต่อกันแบบดาริงตัน (Darlington) ทำ หน้าที่เป็นปรีแอมป์ ขยายสัญญาณเสียงทางอินพุต ส่วนวงจรด้านเอาต์พุตใช้เพาว์ เวอร์มอสเฟต (Power MOSFET) ทรานซิสเตอร์ Q3 กับ Q4 สัญญาณถูกขยายเป็นเอาต์พุตผ่านทางตัวเก็บประจุ C4 ออกไป ยังลำ โพง 1.5 การแปลความหมายเจเฟตจากคู่มือ เนื่องจากเจเฟตมีมากมายหลายเบอร์ในที่นี้ขอยกตัวอย่าง เบอร์ 2N5457 , 2N5458 , 2N5459 ซึ่งรายละเอียดเบื้องต้น มี ดังนี้ ข้อมูลทั่วไปของเจเฟต คือ เจเฟตชนิด N - Channel ที่นำ ไป ใช้ในวงจรขยายทั่ว ๆ ไปมีตัวถัง 2 แบบ คือ TO-92 และ SOT23 2N5457 MMBF5457 2N5458 MMBF5458 2N5459 MMBF5459 28 28 รูปที่ 1.28 วงจรขยายสัญญาณเสียงใช้มอสเฟต
N - Channel General Purpose Amprifier ตารางที่ 1.2 ค่าพิกัดสูงสุดของเจเฟต เบอร์ 2N5457 JFFTs – General Purpose N-Channel – Depletion 2N5457 , 2N5458 29 29 รูปที่ 1.29 ตัวถังและการจัดตำ แหน่งขา
จากตารางที่ 1.3 พบว่าค่าพิกัดกระแสไบแอสกลับที่เกต (IGSS) เท่ากับ -1 นาโนแอมป์ ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส และเพิ่มขึ้น 200 นาโนแอมป์ ทุกๆ 100 องศาเซลเซียส ค่าพิกัด แรงดันเกต – ซอร์สคัตออฟ (VGS(off)) ผู้ผลิตจะบอก 2 ค่ามา ให้คือค่าต่ำ สุดคือ -0.5 โวลต์และค่าสูงสุดคือ -6.0 โวลต์ ทรานส์คอนดัคแตนซ์ (Transconductance : gm) คือความ สามารถในการนำ กระแสที่เอาต์พุต ค่า gm หาได้จากการ เปลี่ยนแปลงกระแสเดรนต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน เกต - ซอร์ส ( Gate source voltage) มีหน่วยเป็น ซีเมนส์ (Semens : S) ค่าทรานส์คอนดัคแตนซ์บางครั้งเรียกว่าฟอร์เวิด ทรานส์ เฟอร์แอดมิตแตนซ์ (Forward Transfer Admittance : yfs) 30 30 จากตารางที่ 1.2 เป็นข้อมูลรายละเอียดของเจเฟตเบอร์ 2N5457 พบว่าค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ เดรน – เกตสูงสุด (VDS) เท่ากับ 25 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ เกต - ซอร์ส สูงสุด (VGS) เท่ากับ – 25 โวลต์ กระแสไบแอสตรงที่เกตสูงสุด (IGF) เท่ากับ 10 มิลลิแอมป์ และอุณหภูมิที่รอยต่อขณะใช้งาน อยู่ในช่วง 55 ถึง + 150 องศาเซลเซียส ตารางที่ 1.3 ลักษณะสมบัติทางไฟฟ้าของเจเฟต เบอร์ 2N5457
1.6 พื้นฐานการไบแอส FET เฟต (FET ย่อมาจาก Field Effect Transistor) เป็น ทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่งซึ่งมีหลักการทำ งานด้วยสนามไฟฟ้า ควบคุมการไหลของกระแส ซึ่งมีความแตกต่างจากการทำ งาน ของทรานซิสเตอร์ ทั่วไปคือ เฟตจะใช้แรงดันที่ขาเกตมาควบคุม กระแสที่ไหลที่ขาเดรน โดยแรงดันที่จ่ายให้ที่ขาเกตจะไปทำ ให้ เกิดสนามไฟฟ้าภายในสารกึ่งตัวนำ ที่เป็นรอยต่อ พี-เอ็น ใน บริเวณที่ขาเกต เมื่อเพิ่มแรงดันไบอัสที่ขาเกตกับขาซอร์สมากขึ้น จะทำ ให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามากขึ้นส่งผลให้กระแสไฟฟ้าที่ ไหลระหว่างขาเครนกับขาซอร์สลดน้อยลง เฟตจึงเป็นอุปกรณ์ที่ ใช้แรงดันเกตควบคุมกระแสเดรนกับกระแสซอร์ส แต่ในขณะที่ ทรานซิสเตอร์จะใช้กระแสที่เบสควบคุมกระแสที่คอลเลคเตอร์กับ กระแสอิมิตเตอร์ คุณสมบัติที่ดีของเฟตที่ดีกว่าทรานซิสเตอร์คือ มีเสถียรภาพใน การขยายคงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขยายความถี่ที่มี แบนด์วิดท์กว้าง ขยายความถี่สูงได้ดีกว่าทรานซิสเตอร์ และเฟต มีการทำ งานคล้ายคลึงกับหลอดสูญญากาศ เป็นต้น 1.7 การไบแอส JFET 1.7.1 การจัดวงจรไบแอสเจเฟต การจัดวงจรไบแอสให้เจเฟต เป็นการจัดวงจรจ่ายแรงดันไบ แอสที่ถูกต้องให้เจเฟตเพื่อให้เจเฟตสามารถทำ งานนำ กระแสได้ ลักษณะและแบบวงจรไบแอสของเจเฟตแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ด้วยกัน คือ 1. ไบแอสคงที่ (Fixed Bias) 2. ไบแอสตัวเอง (Self Bias) 3. ไบแอสแบบแบ่งแรงดัน (Voltage Divider Bias) 1. วงจรไบแอสคงที่ของเจเฟต วงจรไบแอสคงที่ของเจเฟตทั้งชนิด N - Channel และ P - Channel ต้องจัดแรงดันไบแอสให้เหมือนกันคือต้องจ่ายแร งดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับ ให้ขาเดรน และขาเกตเทียบกับขาซอร์สตลอดเวลา เจเฟตจึงสามารถทำ งาน ได้การจัดวงจรไบแอสคงที่เบื้องต้นของเจเฟตแสดงดังรูปที่ 1.30 31 31 จากตารางที่ 4.3 เบอร์ 2N5457 อ่านค่าได้ต่ำ สุด1,000 ไมโคร โมห์ (umhos) และค่าได้สูงสุด 5,000 ไมโครโมห์ (umhos) ค่า ความจุ (Ciss) ที่เกิดขึ้นที่เดรนกับซอร์ส เมื่อจัดวงจรเป็นคอม มอนซอร์ส คือ 4.5 พิโกฟารัด (Type) และ 7 พิโกฟารัด (Max) ซึ่งค่าเหล่านี้จะมีผลเมื่อนำ เฟตไปใช้งานที่ความถี่สูงและในวงจร สวิตซ์ชิ่ง
จากรูปที่ 1.30 แสดงวงจรไบแอสคงที่แบบเบื้องต้น ของเจ เฟตทั้งชนิด N - Channel และชนิด P - Channel มีแรงดัน VGG ค่าคงที่จ่ายเป็นไบแอสกลับ ให้ขาเกตโดยผ่าน R1 ทำ หน้าที่จำ กัด กระแสที่ไหลผ่านขาเกต ค่าแรงดัน VGG ค่าคงที่ เป็นตัวกำ หนดให้มีกระแส ID ไหลผ่านวงจรที่ค่าคงที่ค่าหนึ่ง ตลอดเวลา เมื่อมีสัญญาณไฟกระแสสลับป้อนเข้ามาที่อินพุตขา เกต สัญญาณไฟกระแสสลับนี้จะไปทำ ให้ระดับแรงดัน VGS เปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลง ส่งผลต่อกระแส ID ไหล เปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามไปด้วยเกิดศักย์ตกคร่อม R2 เป็นสัญญาณไฟกระแสสลับส่งออกเอาต์พุต การจ่ายไบแอสแบบ คงที่นี้ไม่ค่อยเป็นที่นิยมใช้งานเพราะต้องมีแหล่งจ่ายแรงดันถึง 2 ชุด เกิดความไม่สะดวกต่อการจัดวงจรทำ งาน 2. วงจรไบแอสตัวเองของเจเฟต วงจรไบแอสตัวเองของเจ เฟตทั้งชนิด N-Channel และชนิด P-Channel ต้องจ่ายแร งดันไบแอสให้เหมือนกันคือ ต้องจ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา ซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขาเดรน และขาเกตเทียบกับขา ซอร์สตลอดเวลา สามารถจัดแหล่งจ่ายแรงดันไบแอสให้วงจร เพียงชุดเดียว โดยมีการวงจรแตกต่างจากแบบไบแอสตัวเอง ลักษณะวงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้องต้นของเจเฟต แสดงดังรูป ที่ 1.31 (ก) ชนิด N – Channel (ข) ชนิด P - Channel 32 32 รูปที่ 1.30 วงจรไบแอสคงที่แบบเบื้องต้นของเจเฟต
จากรูปที่ 1.31 แสดงวงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้องต้นของเจ เฟต ทั้งชนิด N-Channel และชนิด P-Channel การจ่ายแร งดันไบแอสให้วงจรใช้แหล่งจ่ายแรงดัน VDD เพียงชุดเดียว ใช้ตัว ต้านทาน R1 มีค่าความต้านทานสูงต่อกับขาเกตและกราวด์ เพื่อ กำ หนดแรงดันไบแอสที่จ่ายให้ขาเกตมีค่าน้อยกว่าขาซอร์ส เพราะ มีกระแสไหลผ่าน R1 น้อยย่อมมีศักย์ตกคร่อมน้อย ส่วนขาซอร์สมี ตัวต้านทาน R3 ต่อระหว่างขาซอร์สกับกราวด์มีค่าความต้านทาน ต่ำ ทำ ให้มีกระแสไหลผ่านมาก เกิดศักย์ตกคร่อม R3 มากเทียบ ศักย์ตกคร่อมระหว่างขาเกตกับขาซอร์สได้แรงดัน VGS จ่ายให้ ขาเกตเป็นไบแอสกลับ คือ แรงดัน VGSของเจเฟตชนิดเอ็น แชนแนลจ่ายให้ขาเกตเป็นลบ ส่วนแรงดัน VGSของเจเฟตชนิดพี แชนแนลจ่ายให้ขาเกตเป็นบวก มีค่าคงที่ค่าหนึ่งตลอดเวลาเกิด กระแส ID ไหลผ่านขาเดรนและขาซอร์สคงที่ค่าหนึ่งตลอดเวลา เช่นกัน เมื่อมีสัญญาณไฟกระแสสลับป้อนเข้ามาที่อินพุตขาเกต ทำ ให้ระดับแรงดัน VGSเปลี่ยนแปลงควบคุมให้กระแส ID ไหล เปลี่ยนแปลง เกิดศักย์ตกคร่อม R2 เป็นสัญญาณออกเอาต์พุต ขณะที่กระแส IDไหลผ่านเจเฟตเปลี่ยนแปลง ทำ ให้ศักย์ตกคร่อม R3 เปลี่ยนแปลงตามไปด้วยจึงใส่ตัวเก็บประจุ C3 เพื่อกำ จัด สัญญาณไฟสลับทิ้งไป เหลือเฉพาะระดับแรงดันไฟกระแสตรงตก คร่อม R3 ช่วยทำ ให้อัตราการขยายสัญญาณของวงจรเพิ่มขึ้น เกิดความคงที่ในการขยายสัญญาณ 3. วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดนของเจเฟต วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของเจเฟตทั้งชนิด N-Channel และชนิด P-Channel ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้เหมือนกัน ต้อง จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา เดรน และ 33 33 (ก) ชนิด N – Channel (ข) ชนิด P - Channel รูปที่ 1.31 วงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้องต้นของเจเฟต
ขาเกตเทียบกับ ขาซอร์สตลอดเวลา สามารถจัดแหล่งจ่ายแร งดันไบแอสให้วงจรเพียงชุดเดียวโดยมีการจัดวงจรแตกต่างไป จากวงจรไบแอสตัวเอง ทำ ให้วงจรมีการทำ งานคงที่มากขึ้นและมี อัตราขยายสัญญาณในวงจรเพิ่มมากขึ้น การจัดวงจรไบแอสแบบ แบ่งแรงดัน เบื้องต้นของเจเฟต แสดงดังรูปที่ 1.32 (ก) ชนิด N – Channel (ข) ชนิด P - Channel จากรูปที่ 1.32 แสดงวงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้องต้นของ เจเฟต ทั้งชนิด N-Channel และชนิด P-Channel มีตัวต้านทาน R1 และ R2 จัดเป็นวงจรแบ่งแรงดัน ตัวต้านทาน R1 ทำ หน้าที่จ่าย แรงดันไบแอสกลับให้ขาเกต ส่วน R2 ทำ หน้าที่จำ กัดกระแสที่ไหล ผ่านวงจรทำ ให้เกิดแรงดันตกคร่อมขาเกตเทียบกับกราวด์คือแรง ดัน VG เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล ค่าแรงดัน VGเป็นบวก เจเฟต ชนิดพีแชนแนล ค่าแรงดัน VG เป็นลบเมื่อเจเฟตนำ กระแสมี กระแส ID ไหลผ่าน R4 เกิดแรงดันตกคร่อม R4 เทียบกราวด์คือ แรงดัน VS ถ้าเป็นชนิดเอ็นแชนแนลแรงดัน VSมีค่าเป็นบวก มี ศักย์บวกสูงกว่าศักย์บวกของแรงดัน VGเกิดเป็นแรงดัน VGS ที่ ขาเกตเป็นบวกที่ขาซอร์สเป็นลบ แรงดัน VGS ที่ได้จ่ายแรงดัน เป็นไบแอสกลับให้ขาเกตของเจเฟต มีสัญญาณตกคร่อมตัว ต้านทาน R3 เป็นสัญญาณส่งออกเอาต์พุต ส่วนตัวเก็บประจุ C3 ทำ หน้าที่ควบคุมแรงดันที่ขาซอร์ส (VS) ให้คงที่เพื่อควบคุมอัตรา ขยายสัญญาณของวงจรเจเฟตให้ทำ งานคงที่ 34 34 รูปที่ 1.32 วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้องต้นของเจเฟต
1.8 การไบแอส D-MODFET 1.8.1 การจัดวงจรไบแอสดีมอสเฟต การจัดวงจรไบแอสให้มอสเฟตเป็นการจัดวงจรจ่ายแรงดันไบ แอสที่ถูกต้องให้มอสเฟตเพื่อให้มอสเฟตสามารถทำ งานนำ กระแส ได้ลักษณะและแบบวงจรไบแอสของมอสเฟตแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดด้วยกัน 1. ไบแอสคงที่ (Fixed Bias) 2. ไบแอสตัวเอง (Self Bias) 3. ไบแอสแบบแบ่งแรงดัน (Voltage Divider Bias) วงจรไบแอสทั้ง 3 ชนิดสามารถนำ ไปใช้งานได้กับมอสเฟต ทั้ง ดีพลีชันมอสเฟต (D-MOSFET ) และเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต (EMOSFET) แต่ต้องกำ หนดศักย์และค่าแรงดันที่ถูกต้องเหมาะสมให้ กับวงจรมอสเฟตก็สามารถทำ งานตามที่ต้องการได้ 1. วงจรไบแอสคงที่ของดีพลีชันมอสเฟต วงจรไบแอสคงที่ ของดีพลีชันมอสเฟต ทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้อง คือจ่ายไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและขาเกตเทียบกับขาซอร์สเสมอ ดีพลี ชันมอสเฟตจึงสามารถทำ งานได้ การจัดวงจรไบแอสคงที่ของดี พลีชันมอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.33 จากรูปที่ 1.33 เป็นวงจรไบแอสคงที่แบบเบื้องต้นของดีพลีซัน มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล การจัดวงจรไบ แอสมีแรงดัน VGG ค่าคงที่จ่ายเป็นไบแอสกลับให้ขาเกต โดยผ่าน ตัวต้านทาน R1จำ กัดค่าแรงดันตกคร่อมให้ขาเกตเกิดแรงดัน VGS เป็นแรงดันไบแอสให้ขาเกตกับขาซอร์สควบคุมให้ดีพลีชันมอ สเฟตทำ งาน (ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel 35 35 รูปที่ 1.33 วงจรไบแอสคงที่แบบเบื้องต้นของดีพลีชันมอสเฟต (D - MOSFET)
มีกระแส ID ไหลคงที่ค่าหนึ่งตลอดเวลา ถ้ามีสัญญาณ ไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้ามาที่อินพุตของขาเกต (Ei) จะทำ ให้ ระดับแรงดัน VGS เปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลง เป็นผลต่อ กระแส ID ที่ไหลในวงจรเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามไป ด้วย เกิดศักย์ไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R2 เป็นสัญญาณ ไฟฟ้ากระแสสลับส่งออกเอาต์พุต (Eo) 2. วงจรไบแอสตัวเองของดีพลีชั้นมอสเฟต วงจรไบแอสตัวเองของดีพลีชันมอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนล และชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้องคือจ่ายไบแอ สตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับ ให้ขาเดรนและขาเกตเทียบกับ ขาซอร์สเสมอ ดีพลีชันมอสเฟตจึงสามารถทำ งานได้การจัดวงจร วงจรไบแอสตัวเองของดีพลีชันมอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.34 36 36 (ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel รูปที่ 1.34 วงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้องต้นของดีพลีชันมอสเฟต (D - MOSFET) จากรูปที่ 1.34 แสดงวงจรไบแอสตัวเองเบื้องต้นของดีพลีชัน มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล จากวงจรใช้ แหล่งจ่ายแรงดัน VDD เพียงชุดเดียว มีตัวต้านทาน R1 ต่อ ระหว่างขาเกตกับกราวด์ทำ หน้าที่กำ หนดค่าแรงดันให้ขาเกตมีค่า พอเหมาะ ส่วนตัวต้านทาน R3 ที่ต่อระหว่างขาซอร์สกับกราวด์ ทำ หน้าที่กำ หนดแรงดันให้ขาซอร์ส เมื่อเทียบศักย์ไฟฟ้าระหว่าง ขาเกตกับขาซอร์สจะได้แรงดัน VGS จ่ายเป็นไบแอสกลับให้ขา เกตเทียบกับขาซอร์ส ถ้าเป็นดีพลีชันมอสเฟตชนิดเอ็นแชนแนล แรงดัน VGS ที่ขาเกตมีศักย์เป็นลบ ที่ขาซอร์สมีศักย์เป็นบวก ถ้า เป็นดีพลีชันมอสเฟตชนิดพีแชนแนล แรงดัน VGS ที่ขาเกตมีศักย์ เป็นบวกที่ขาซอร์สมีศักย์เป็นลบ เป็นแรงดันคงที่ค่าหนึ่งตลอด เวลา เกิดกระแส
37 37 IDไหลผ่านขาเดรนกับขาซอร์สคงที่ตลอดเวลาเช่นกัน เมื่อมี สัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้ามาทางอินพุต (Ei) ทำ ให้ระดับ แรงดัน VGS เปลี่ยนแปลงควบคุมให้กระแส IDไหลเปลี่ยนแปลง มีแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน R2 เปลี่ยนแปลง ได้สัญญาณ ไฟฟ้ากระแสสลับส่งออกเอาต์พุต (E0) ในขณะที่กระแส ID ไหล ผ่านวงจรเกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันที่ตกคร่อม R3 ตามไปด้วย ดังนั้นจึงต้องใส่ตัวเก็บประจุ C3 เพื่อกำ จัดสัญญาณไฟฟ้ากระแส สลับที่ไม่ต้องการทิ้ง เหลือเฉพาะแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงตก คร่อมตัวต้านทาน R3 ทำ ให้อัตราการขยายสัญญาณของวงจร เพิ่มขึ้นเกิดความคงที่ในการขยายสัญญาณ 3. วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของดีพลีชันมอสเฟต วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของดีพลีชันมอสเฟตทั้งชนิดเอ็น แชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีลักษณะการจัดแรงดันไบแอสให้ขา ต่าง ๆ เหมือนวงจรไบแอสช่วยของดีพลีชันมอสเฟตการจัดวงจรมี ส่วนที่แตกต่างคือ มีตัวต้านทาน R1, R2 ถูกจัดเป็นวงจรแบ่งแรง ดันช่วยให้วงจรมีความคงที่มากขึ้น และเพิ่มอัตราการขยาย สัญญาณในวงจรมากขึ้น วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของดีพลี ชันมอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.35 (ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel รูปที่ 1.35 วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้องต้นของดีพลีชันมอสเฟต (D - MOSFET) จากรูปที่ 1.35 แสดงวงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้องต้น ของดีพลีชันมอสเฟต ทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล มี ตัวต้านทาน R1 และ R2 ต่อเป็นวงจรแบ่งแรงดัน ตัวต้านทาน R1 ทำ หน้าที่จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขาเกต ส่วนตัวต้านทาน R2 ทำ หน้าที่จำ กัดกระแสที่ไหลผ่านวงจรทำ ให้เกิดศักย์ไฟฟ้าตกคร่อมขา เกต
เทียบกับกราวด์ (VG) ชนิดเอ็นแชนแนล VG เป็นบวก ชนิดพี่ แชนแนล VG เป็นลบ ดีพลีชันมอสเฟตทำ งานมีกระแส ID ไหล ผ่านตัวต้านทาน R4 เกิดศักย์ตกคร่อมตัวต้านทาน R4 เทียบกับ กราวด์ (VS) ถ้าเป็นชนิดเอ็นแชนแนล VS เป็นบวกมีศักย์สูงกว่า ศักย์บวกที่ VG เกิดเป็นศักย์ VGS ที่ขาเกตเป็นลบที่ขาซอร์สเป็น บวก ส่วนชนิดพีแชนแนล VS เป็นลบมีศักย์สูงกว่าศักย์ลบที่ VG เกิดเป็นศักย์ VGS ที่ขาเกตเป็นบวกที่ขาซอร์สเป็นลบ แรงดัน VGS ที่ได้มีลักษณะเป็นไบแอสกลับป้อนให้ขาเกตของดีพลีชั้นมอ สเฟต ตัวต้านทาน R3 เป็นภาระรับสัญญาณตกคร่อมส่งออก เอาต์พุต (Eo) ตัวเก็บประจุ C3 ทำ หน้าที่ควบคุมแรงดันที่ขาซอร์ส (VS) ให้คงที่เพื่อควบคุมอัตราการขยายสัญญาณของวงจรให้การ ทำ งานมีความคงที่ตลอดเวลา 1.9 การไบแอส E-MOSFET 1.9.1 การจัดวงจรไบแอสอีมอสเฟต 1. วงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟต วงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนล และชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้อง คือจ่ายไบแอ สตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและขาเกตเทียบกับ ขาซอร์สเสมอ เอนฮานซ์มอสเฟตจึงสามารถทำ งานได้การจัด วงจรวงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.36 38 38 (ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel รูปที่ 1.36 วงจรไบแอสคงที่แบบเบื้องต้นของเอนฮานซ์ชันมอสเฟต (E - MOSFET)
จากรูปที่ 1.36 เป็นวงจรไบแอสคงที่แบบเบื้องต้นของเอน ฮานซ์มอสเฟต (E - MOSFET) ทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพี แชนแนลการจัดไบแอสมีแหล่งจ่าย VGG จ่ายแรงดันคงที่เป็นไบ แอสตรงให้ขาเกตโดยผ่านตัวต้านทาน R1 เป็นตัวจำ กัดค่าแรงดัน ให้ขาเกตเกิดแรงดัน VGS เป็นแรงดันไบแอสให้ขาเกตกับขา ซอร์สควบคุมให้เอนฮานซ์มอสเฟตทำ งาน มีกระแส ID ไหลคงที่ ค่าหนึ่งตลอดเวลา ถ้ามีสัญญาณไฟกระแสสลับป้อนเข้ามาทาง อินพุต (Ei) สัญญาณไฟกระแสสลับนี้จะทำ ให้ระดับแรงดัน VGSเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลงเป็นผลต่อกระแส ID ที่ไหลใน วงจรเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามไปด้วย เกิดศักย์ไฟฟ้าตก คร่อมตัวต้านทาน R2 เป็นสัญญาณไฟกระแสสลับส่งออกเอาต์พุต (Eo) แรงดัน VGSที่ตกคร่อมขาเกตและขาซอร์สมีผลต่อการทำ งาน ของเอนฮานซ์มอสเฟตโดยตรง เพราะเอนฮานซ์มอสเฟต ขณะ จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเดรนและขาซอร์ส โดยไม่จ่ายแร งดันไบแอสให้ขาเกตเอนฮานซ์มอสเฟตจะไม่นำ กระแสแรงดัน VGS จึงทำ หน้าที่เป็นตัวกำ หนดการนำ กระแสของเอนฮานซ์มอ สเฟต 2. วงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต วงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟตทั้งชนิดเอ็น แชนแนลและชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้กับขาต่างๆ เหมือนกับการจัดวงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ทุกประการแตกต่างเพียงใช้อุปกรณ์ประกอบร่วมในวงจรและการ จัดวงจรที่เปลี่ยนแปลงไป วงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์ มอสเฟตแสดงดังรูปที่ 1.37 39 39 (ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel รูปที่ 1.37 วงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้องต้นของเอนฮานซ์ชันมอ สเฟต (E - MOSFET)
จากรูปที่ 1.37 แสดงวงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์ มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีตัวต้านทาน R1 ต่อระหว่างขาเกตกับขาเดรน เพื่อกำ หนดแรงดันไบแอสตรง จ่ายให้ขาเกต (VG) ชนิดเอ็นแชนแนล VG เป็นบวกและชนิดพี แชนแนล VG เป็นลบ เอนฮานซ์เมนต์มอสเฟตทำ งานนำ กระแส มี กระแส ID ไหลผ่านขาซอร์สและตัวต้านทาน R3 เกิดศักย์ไฟฟ้า ตกคร่อม R3 คือแรงดัน VS ออกมาเกิดการเปรียบเทียบศักย์ ไฟฟ้ากันระหว่างแรงดัน VG และ VS ได้แรงดัน VGS ออกมา เป็นแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกตเทียบกับขาซอร์ส แรงดัน VGS ของเอ็นแชนแนลที่ขาเกตเป็นบวกที่ขาซอร์สเป็นลบ และแรงดัน VGS ของพีแชนแนล ที่ขาเกตเป็นลบที่ขาซอร์สเป็นบวก ควบคุม ให้กระแส ID ไหลในวงจรคงที่ตลอดเวลา เมื่อมีสัญญาณ ไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้ามาทางอินพุต (Ei) ทำ ให้ระดับแรงดัน VGS เปลี่ยนแปลงควบคุมให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลง เกิด ศักย์ตกคร่อมตัวต้านทาน R2 ตัวต้านทาน R2 เป็นภาระรับ สัญญาณไฟฟ้ากระแสลับส่งออกเอาต์พุต (Eo) ขณะที่กระแส ID ไหลผ่านวงจรเกิดการเปลี่ยนแปลง จะทำ ให้ศักย์ไฟฟ้าที่ตกคร่อม ขาเดรนกับกราวด์ (VD) และศักย์ที่ตกคร่อมตัวต้านทาน R3 (VS) เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ส่งผลให้แรงดัน VGS เปลี่ยนแปลง จึง ใส่ตัวเก็บประจุ C3 เพื่อกำ จัดสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับที่ขา ซอร์สทิ้งลงกราวด์เหลือเฉพาะแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงตกคร่อม ตัวต้านทาน R3 มีค่าคงที่ช่วยทำ ให้อัตราการขยายสัญญาณของ วงจรเพิ่มขึ้นเกิดความคงที่ในการขยายสัญญาณ 3. วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ทั้ง ชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีการจ่ายแรงดันไบแอส เหมือนวงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟตแต่มีความ แตกต่างในส่วนของการจัดวงจรของอุปกรณ์ร่วม เพื่อให้เกิด ประสิทธิภาพในการทำ งานของวงจรสูงขึ้น การจัดวงจร ไบแอส แบบแบ่งแรงดันของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.38 40 40
จากรูปที่ 1.38 แสดงวงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้องต้น ของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพี แชนแนล มีตัวต้านทาน R1 และ R2 ต่อเป็นวงจรแบ่งแรงดัน ตัว ต้านทาน R1 ทำ หน้าที่จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกต ส่วนตัว ต้านทาน R2 ทำ หน้าที่จำ กัดกระแสที่ไหลผ่านวงจร ทำ ให้เกิดศักย์ ไฟฟ้าตกคร่อมขาเกตเทียบกับกราวด์ (VG) ชนิดเอ็นแชนแนล VG เป็นบวก ชนิดพีแชนแนล VGเป็นลบเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต เมื่อ นำ กระแสจะมีกระแส IDไหลผ่าน R4 เกิดศักย์ไฟฟ้าตกคร่อม R4 เทียบกกราวด์ (VS) ถ้าเป็นชนิดเอ็นแชนแนล VS เป็นบวก มีศักย์ บวกต่ำ กว่าศักย์บวกที่ VGเกิดการเปรียบเทียบศักย์ไฟฟ้าออกมา เป็นแรงดัน VGSที่ขาเกตเป็นบวกที่ขาซอร์สเป็นลบ ส่วนชนิดพี แชนแนล VSเป็นลบมีศักย์ลบต่ำ กว่าศักย์ลบที่ VG เกิดการเปรียบ เทียบศักย์ไฟฟ้าออกมาเป็นแรงดัน VGS ที่ขาเกตเป็นลบที่ขา ซอร์สเป็นบวก ได้แรงดัน VGS เป็นไบแอสตรงป้อนให้ขาเกตของ เอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ตัวต้านทาน R3 เป็นภาระรับสัญญาณ ตกคร่อมเป็นสัญญาณส่งออกเอาต์พุต (Eo) ตัวเก็บประจุ C3 ทำ หน้าที่ควบคุมแรงดันที่ขาซอร์ส (VS) ให้คงที่เพื่อควบคุมอัตรา ขยายสัญญาณของวงจรให้การทำ งานมีความคงที่ตลอดเวลา 41 41 (ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel รูปที่ 1.38 วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้องต้นของเอนฮานซ์ชันมอสเฟต (E - MOSFET)
สรุป มอสเฟตเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ห้างานโดยใช้แรงดัน จำ นวนน้อยในรูปสนามไฟฟ้าไปควบคุมกระแส มี 3 ขา คือขาเกต (G) ซาเดรน (D) และขาซอร์ส (S) มี 2 แบบคือ D - MOSFET กับ E - MOSFET และแบ่งย่อยใต้ 2 ชนิด คือ ชนิด P - Channel และ N - Channel ในการจ่ายแรงดันไบแอสให้มอสเฟตจะต้อง จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา S จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับ S การจัดวงจรไบแอสให้มอสเฟตแบ่งได้ 3 แบบ คือ ไบแอสคงที่ (Fixed Bias) ไบแอสตัวเอง (Self Blas) และไบแอสแบ่งแรงดัน (Voltage Divider Blas) การนำ มอสเฟตไปต่อวงจรใช้งาน จำ เป็นที่จะต้องศึกษาเกี่ยวกับรายละเอียดข้อมูลทางไฟฟ้าที่ เกี่ยวข้องกับตัวของมอสเฟต จากคู่มือ (Data Sheet) เพื่อจะได้ ทราบค่าต่างๆ เช่น ค่าแรงดันที่ขาเกตกับขาซอร์ส (VGS) แรงดัน สูงสุดที่ขาเดรนกับ เกต (VDG) แรงดันเกต - ซอร์สคัตออฟ (VGS(OFF)) ค่ากระแสเดรน - ซอร์สคัตออฟ (IOS) สูงสุด ค่า กำ ลังสูญเสียรวมสูงสุดที่อุณหภูมิห้อง 25° (PD) และรายละเอียด ต่างๆ มอสเฟตสามารถนำ ไปประยุกต์ใช้งานได้หลายอย่าง เช่นน่า ไปต่อเป็นวงจรสวิตช์ช่วงจรจรขยายสัญญาณ วงจรผสมสัญญาณ วงจรกำ เนิดความถี่ เป็นต้น การวัดและทดสอบมอสเฟดด้วยโอห์มมิเตอร์ในกรณีที่ทราบ ขามอสเฟตแล้วสามารถวัดทดสอบมอสเฟตดีหรือเสียได้โดยใช้ โอห์มมิเตอร์ตั้งย่านวัด Rx1k วัดที่ขาทั้ง 3 ของมอสเฟตจะทำ ให้ ทราบว่ามอสเฟต หรือเสีย ในกรณีที่ไม่ทราบซามอสเฟตต้องวัด หาขาเกตก่อนโดยใช้โอห์มมิเตอร์ตั้งย่านวัด Rx1 วัดค่าความ ต้านทานที่ขา G กับขา S และขา G กับขา D อย่างละ 2 ครั้งโดย สลับขั้วของมิเตอร์จะได้ค่าความต้านทานเท่ากันทั้งสองครั้ง 42 42
แบบทดสอบหลังเรียน 1.เฟตมีกี่ประเภท อะไรบ้าง ก. 1 ประเภท เจเฟต ข. 2 ประเภท เจเฟตและมอสเฟต ค. 3 ประเภท เจเฟต มอสเฟต ไทริสเตอร์ ง. ถูกทุกข้อ 2. ข้อ ข้ ใดอธิบายการทำ งานของวงจรเจเฟตชนิด N - Channel ได้ถู ด้ ก ถู ต้อ ต้ ง ก.ขณะที่จ่ ที่จ่ายแรงดันดั ไบแอสให้เ ห้ ฉพาะขาเดรนกับกัขาเกต ด้ว ด้ ยแหล่งล่จ่าย แรงดันดั VDD ส่วส่นขาซอร์สเปิดปิลอยไว้จ ว้ ะมีก มี ระแสเดรน (ID) ไหลผ่าผ่น ระหว่าว่งขาเดรนกับกัขาเกต ข. ขณะที่จ่ ที่จ่ายแรงดันดั ไบแอสให้เ ห้ ฉพาะขาซอร์สกับกัขาเกต ด้ว ด้ ยแหล่งล่จ่าย แรงดันดั VDDส่วส่นขาเดรนเปิดปิลอยไว้จ ว้ ะมีก มี ระแสเดรน (ID) ไหลผ่าผ่นระหว่าว่ง ขาซอร์สกับกัขาเกต ค. ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเดรนกับขาซอร์ส ด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วนขาเกตเปิดลอยไว้จะมีกระแส เดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาเดรนกับขาซอร์ส ง. ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเกต ด้วยแหล่งจ่าย แรงดัน VDD ส่วนขาเดรนและขาซอร์สเปิดลอยไว้จะมีกระแส เดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาเกต 3. เมื่อทำ การปรับค่าแรงดัน VGGถึงค่าหนึ่งที่ทำ ให้เกิดสนาม ไฟฟ้าที่ช่อง (Channel) มีค่าความนำ ไฟฟ้าระหว่างใด ลดลงจน กระแสเดรน (ID) ไม่ไหลหรือกระแสเดรน (ID) เท่ากับศูนย์พอดี ก. ขาเดรน ขาซอร์ส ข. ขาเดรน ขาเกต ค. ขาซอร์ส ขาเกต ง. ขาเดรน ขาซอร์ส ขาเกต