ilovepdf_merged

FIELD EFFECT
TRANSISTOR

&
SILICON CONTROL

RECTIFIER



เฟต
และ
ไทริ สเตอร์

คำ นำ

1 หนังสือรายวิชา อุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร รหัสวิชา 30-107-051-
เ 05 เล่มนี้ เ ครีัยญบตเราียมงหขลึ้ันกเสพูืต่ อรปปรระะกกอาบศกนีายรบเัรตียรนวิชกาาชรีพสอ(นปแวบชบ.)อ2อ5น6ไ5ล น์ ที่ เ น้ น ผู้
รีย น เ ป็ น สำ ของ
มห า วิท ย า ลั ย เ ท ค โ น โ ล ยี ร า ชมีมด้งว คย ลกั อนี สทั้างนห มวิ ดท ย5า เหขนต่ วขยอกนาแรกเ่รนีย
เนื้ อหาข อ ง ห นั ง สื อ น ป ร ะ ก อ บ ด้ ว ย
โครงสร้างอะตอม สารกึ่ งตัวนำ ชนิดพี ชนิดเอ็น และรอยต่อพีเอ็น โครงสร้าง
สัญลักษณ์ คุณลักษณะทางไฟฟ้า การอ่านคู่มืออุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การ
แปลความหมายของคุณลักษณะทางไฟฟ้า พร้อมทั้งแบบทดสอบหลังเรียน
และใบงานเพื่ อให้ผู้เรียนได้ฝึ กทักษะในสถานการณ์ต่างๆ มีทักษะการคิดและแก้
ปัญหา และบูรณาการกับการทำงานตามสาขาอาชีพต่างๆ ต่อไป
ผู้เรียบเรียงหวังเป็นอย่างยิ่งว่าหนังสือวิชาอุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และ
วงจรเล่มนี้ จะสามารถให้ความรู้และเกิดประโยชน์แก้ผู้สอน ผู้เรียน ตลอดจนผู้
สนใจศึกษาทั่วไปเป็นอย่างดี หากมีข้อผิดพลาดประการใดผู้เรียบเรียง ขอน้อม
รับคำติชมเพื่ อเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงแก้ไขในโอกาศต่อไป

ลั ก ษ ณ ะ ร า ย วิ ช า


30-107-051-105 อุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร 2 (1-3-3)
วิ ช า บั ง คั บ ก่ อ น Electronics Devices and Circuits
เวลาศึ กษา -
72 ชั่วโมง เรียน 18 สัปดาห์ทฤษฎี 1 ชั่วโมงต่อ
คำ อ ธิ บ า ย ร า ย วิ ช า สปัปฏิดบัาติห์3 ชั่วโมงต่อสัป
ค้ น ค ว้ า น อ ก เ ว ล า เ รีย น ดา ห์ และนักศึกษาต้องใ ช้เ วลา
จุ ดมุ่งหมายรายวิชา 3 ชั่ว โ ม ง ต่ อ สั ป ด า ห์

โครงสร้างอะตอม สารกึ่ งตัวนำชนิดพี ชนิดเอ็น และ
รอยต่อชนิดพีเอ็น โครงสร้าง สัญลักษณ์และลักษณะ
ทางไฟฟ้า การอ่านคู่มืออุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การ
แ ป ล ค ว า ม ห ม า ย คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ ท า ง ไ ฟ ฟ้ า
1. เข้าใจเกี่ยวกับหลักการทำงานของอุ ปกรณ์
อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์
2. มีทักษะในการประกอบ วัด และทดสอบคุณลักษณะ
ทางไฟฟ้าของอุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
3. มีเจตคติที่ดีต่อวิชาชีพ มีกิจนิสัยในการค้นคว้าเพิ่ม
เติม ปฏิบัติงานด้วยความละเอียด รอบคอบ คำนึงถึง
ค ว า ม ถู ก ต้ อ ง แ ล ะ ป ล อ ด ภั ย

ส า ร บั ญ ห น้ า ที่

คำ นำ 1
ลั ก ษ ณ ะ ร า ย วิ ช า 2
ส า ร บั ญ 2
เนื้ อหา 12
แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง เฟต 26
หน่วยที่ 1 เรื่อง เฟต 28
31
ประเภทของเฟต 31
เจเฟต 35
มอสเฟต 38
ก า ร ป ร ะ ยุ ก ต์ ใ ช้ ง า น เ จ เ ฟ ต แ ล ะ ม อ ส เ ฟ ต 43
ก า ร แ ป ล ค ว า ม ห ม า ย เ จ เ ฟ ต จ า ก คู่ มื อ 44
พื้ นฐานการไบแอส FET 57
การไบแอส JFET 71
การไบแอส D-MOSFET 79
การไบแอส E-MOSFET
แบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง เฟต
แบบทดสอบก่อนเรียน เรื่อง อุ ปกรณ์ไทริสเตอร์
หน่วยที่ 2 เรื่อง อุ ปกรณ์ไทริสเตอร์
เ อ ส ซี อ า ร์
ไตรแอก
ไดแอก
ยู เ จ ที
แบบทดสอบหลังเรียน เรื่อง อุ ปกรณ์ไทริสเตอร์

แ บ บ ท ด ส อ บ ก่ อ น เ รี ย น

1 . คุ ณกส. ม บั ติ ที่ ดี ข อ ง เ ฟ ต ที่ ดี ก ว่ า ท รนาพุนตซิสสู งเ ตมอา กร์คื( อทขร้ อา นใ ดซิ
มี ค่ า อิ ม พิ แ ด น ซ์ ท า ง ด้ า น อิ
แดนซ์ต่ำ) อัตราการทนแรงดันและกระแสสูง ส เ ต อ ร์มี อิ ม พิ

ข. มีเสถียรภาพในการขยายคงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลง
อุ ณหภูมิขยายความถี่ที่มีแบนด์วิดท์กว้าง
ค. ทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่ งซึ่งมีหลักการทำงานด้วยสนามไฟฟ้า
ค ว บ คุ ม ก า ร ไ ห ล ข อ ง ก ร ะ แ ส
ง. สารกึ่ งตัวนำตอนย่อย 2 ตอนชนิด ต่อขนด้านซ้ายด้านขวามี
สายต่อเชื่ อมถึงกัน

2. ข้อใดคือโครงสร้างของเจเฟต
ก. ข.

ค. ง.
3. ข้อใดคือสัญลักษณ์ของเจเฟต
ก. ข.
ค. ง.
4. จากรูปคือกราฟคุณสมบัติของมอสเฟตแบบใด และชนิดอะไร

ก. D – MOSFET ชนิด N - Channel
ข. D – MOSFET ชนิด P - Channel
ค. E – MOSFET ชนิด N - Channel
ง. E – MOSFET ชนิด P – Channel

5. จากรูปเป็นโครงสร้างของมอสเฟตแบบใด

ก. D - MOSFET ชนิด N - Channel
ข. D - MOSFET ชนิด P - Channel
ค. E - MOSFET ชนิด N - Channel
ง. E - MOSFET ชนิด P – Channel

6. วงจรสวิตช์ D - MOSFET ชนิด N - Channel และสัญญาณที่วัด
ไ ด้ ก า ร ทำ ง า น ข อ ง ว ง จ ร คื อ ใ น ช่ ว ง เ ว ล า ใ ด

ก. t0 - t1 มีสัญญาณพัลส์ตลอดเวลา
ข. t1 – t2 มีสัญญาณพัลส์ตลอดเวลา
ค. t0 - t1 ไม่มีสัญญาณพัลส์ใดๆ
ง. t1 – t2 ไม่มีสัญญาณพัลส์ใดๆ

7. การนำเจเฟตไปใช้งานเป็นสวิตซ์จะต้องจัดไบอัสอยู่ในย่านใดของ
ก ร า ฟ คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ ส ม บั ติ ข อ ง เ จ เ ฟ ต
ก. ย่านแอกทีฟ
ข. ย่ า น อิ่ ม ตั ว แ ล ะ ย่ า น คั ต อ อ ฟ
ค. ย่ า น คั ต อ อ ฟ
ง. ย่านอิ่มตัว

C8 .hวaงnจnรeไlบตแ้ อองสจต่ัาวยเแอรงงขดอั นงไเ บจ เแฟอตสทใั้หง้ เชหนมิืดอ N-Channel และ ชนิด P- บ
นกันคือ ต้อง จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ
แ อ ส ต ร ง ใ ห้ ข า ใ ด แ ล ะ ต้ อ ง จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ก ลั บ ใ ห้ ข า ใ ด
ก. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้
ขาเ ดขร. น
จ่ าย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ต รง ใ ห้ข า ซ อ ร์ส จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ก ลั บ ใ ห้
ขาเกต
ค. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกต จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา
เดรน
ง. จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกต จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา
ซ อ ร์ส

9. การจัดวงจรไบแอสคงที่ของดีมอสเฟต ข้อใดกล่าวถูกต้อง
ก. จั ด แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ใ ห ทั้ ง ว ง จ ร ค ง ที่
ขค.. จั ด ใ ห้ เ กิ ด ก ร ะ แ ส เ ด ร น ไ ห ล ใ น ว ง จ ร ค ง ที่
จั ด แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ใ ห้ ข า เ ก ต แ ล ะ ขำ ซ อ ร์ส ค ง ที่
ง. จัดแรงดันไบแอสให้ขาเดรนและขาซอร์สคงที่

10. วงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและ
ชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้อง คือจ่ายไบแอสตรง
ให้ขาใด จ่ายไบแอสกลับให้ขาใด

ก. จ่ายไบแอสตรงให้ขาเดรน จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและขา
เ ก ต เ ที ย บ กั บ ข า ซ อ ร์ส เ ส ม อ

ข. จ่ายไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและขา
เ ก ต เ ที ย บ กั บ ข า ซ อ ร์ส เ ส ม อ

ค. จ่ายไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาซอร์สและขา
เ ก ต เ ที ย บ กั บ ข า ซ อ ร์ส เ ส ม อ

ง. จ่ายไบแอสตรงให้ขาเดรน จ่ายไบแอสกลับให้ขาซอร์สและขา
เ ก ต เ ที ย บ กั บ ข า ซ อ ร์ส เ ส ม อ




สแกนคิวอาร์โค้ดเพื่ อทำแบบทดสอบก่อนเรียน
เรื่อง เฟต

ห น่ ว ย ที่ 1
เฟต

Field Effect Transistor

สําหรับสารกึ่ งตัวนําที่สามารถขยายสัญญาณได้นอกจากไบโพล่า
ร์จังชั่นทรานซิสเตอร์แล้ว ยังมีทรานซิสเตอร์อีกแบบหนึ่ งซึ่งเป็นที่นิ
ยมใชงานคือฟลดเอฟเฟคททรานซิสเตอร (Field-effect
transistor) หรือ (FET) ความแตกตางระหวางทรานซิสเตอรทั่วไป
กับเฟทตางกันที่ทิศทางการไหลของกระแสทรานซิสเตอร ธรรม
ดาเปนลักษณะของกระแสสองทิศทางเปนกระแสที่ เกิดจากการ
แลกประจุไฟฟาระหวางบวกกับลบ หรือ ระหวางโฮลกับอิเล็กตรอน
ส  ว น เ ฟ ท เ ป  น ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร  ที่ นํ า ก ร ะ แ ส แ บ บ ยู นิ โ พ ล  า ร  ห รือ ก า ร
ช าอรกเจปกรนะสแอสงทชานงิ ดเ ดใีหยญว ฟๆคลื อด JเFอEฟTเ ฟแลคะทMราOนSซิFสEเตT อในร บไ ทด นีม้ จี กะ กา รลแ ายวก
อ
ถึงเพียง JFET

22

หน่วยที่ 1 เฟต (FET)

1.1 ประเภทของเฟต
เฟต (FET ย่อมาจาก Field Effect Transistor) เป็นทรานซิสเตอร์

ชนิดหนึ่ งซึ่งมีหลักการทำงานด้วยสนามไฟฟ้าควบคุมการไหลของกระแส
ซึ่งมีความแตกต่างจากการทำงานของทรานซิสเตอร์ ทั่วไปคือ เฟตจะใช้
แรงดันที่ขาเกตมาควบคุมกระแสที่ไหลที่ขาเดรน โดยแรงดันที่จ่ายให้ที่ขา
เกตจะไปทำ ให้เกิดสนามไฟฟ้าภายในสารกึ่ งตัวนำที่เป็นรอยต่อ พี-เอ็น
ในบริเวณที่ขาเกต เมื่ อเพิ่มแรงดันไบอัสที่ขาเกตกับขาซอร์สมากขึ้ นจะ
ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามากขึ้ นส่งผลให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลระหว่างขา
เครนกับขาซอร์สลดน้อยลง เฟตจึงเป็นอุ ปกรณ์ที่ใช้แรงดันเกตควบคุม
กระแสเดรนกับกระแสซอร์ส แต่ในขณะที่ทรานซิสเตอร์จะใช้กระแสที่เบส
ค ว บ คุ ม ก ร ะ แ ส ที่ ค อ ล เ ล ค เ ต อ ร์กั บ ก ร ะ แ ส อิ มิ ต เ ต อ ร์

คุณสมบัติที่ดีของเฟตที่ดีกว่าทรานซิสเตอร์คือ มีเสถียรภาพในการ
ขยายคงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุ ณหภูมิขยายความถี่ที่มีแบนด์วิดท์
กว้าง ขยายความถี่สูงได้ดีกว่าทรานซิสเตอร์ และเฟต มีการทำงาน
คล้ายคลึงกับหลอดสูญญากาศ เป็นต้น

เฟตมีหลายรูปแบบ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่คือ
1. JFET UJJunction ทรานซิสเตอร์สนามผล
2. MOSFET (ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์ภาคสนามของสารกึ่ งตัวนำ

โ ล ห ะ อ อ ก ไ ซ ด์ )
ความพิเศษของมัน คือ มีค่าอิมพิแดนซ์ทางด้านอินพุ ตสูงมาก
(ทรานซิสเตอร์มีอิมพิแดนซ์ต่ำ) อัตราการทนแรงดันและกระแสสูง และ
สำหรับเฟตแล้ว การทำงานจะใช้สนามไฟฟ้าควบคุม(ทรานซิสเตอร์ใช้
กระแส) เป็นที่มาของคำว่าField Effect Transistor มีสองแบบด้วยกัน
คือ แบบพีแชลแนลและเอ็นแชลแนล
1.2 เจเฟต JFET หรือ Junction Field Effect Transistor

เจเฟต (JFET) หรือเฟตแบบรอยต่อเป็นอุ ปกรณ์สารกึ่ งตัวนำมี 3 ขา
คือ ขาซอร์ส (Source : S) ขาเดรน (Drain : D) และขาเกต (Gate : G)
แบ่งตามลักษณะโครงสร้างได้ 2 ชนิดคือ

เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล (N - Channel)
เจเฟตชนิดพีแชนแนล (P - Channel)

รูปที่ 1.1 เจเฟต JFET หรือ Junction Field Effect Transistor

3 3

1.2.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของเจเฟต
เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล (N-Channel) มีโครงสร้างเบื้ องต้น
ป ระกอบ ชด้นวิยดสพีา ร( Pกึ่)งตตัอว นนำเ ลช็ นิ ดเอ็น (N) เป็ น ส า ร ต อ น ใ ห ญ่ แ ล ะ มี ส า ร
กึ่ ง ตั ว นำ ก สองตอนประ ก บ ร่ว ม ด้ า น ข้ า ง ใ ช้ ก า ร
เชื่ อมกันแบบแพร่กระจาย (Diffused) โครงสร้างและสัญลักษณ์
แสดงดังรูปที่ 1.2

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.2 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด N - Channel

จากรูปที่ 1.2 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด N-
Channel ในรูปที่ 1.2 (ก) เป็นโครงสร้างของเจเฟตชนิด N -
Channel ประกอบด้วยสารกึ่ งตัวนำตอนใหญ่ชนิดเอ็น มีขาต่อออก
มาใช้งาน 2 ขาคือขาเดรน (Drain) และขาซอร์ส (Source) แชนแนล
ของเจเฟตดูที่ขาเดรน และขาซอร์สซึ่งเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดเอ็น จึง
เป็นชนิด N-Channel และมีสารกึ่ งตัวนำตอนย่อย 2 ตอนชนิด ต่อ
ขนด้านซ้ายด้านขวามีสายต่อเชื่ อมถึงกัน ต่อขาออกมาเป็นขาเกต
(Gate) จากรูปที่ 1.2 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของเจเฟตชนิด N -
Channel ที่ขาเกตมีหัวลูกศรชี้เข้าแสดงชนิดของสารกึ่ งตัวนำที่ใช้ทำ
ขาเกตเป็นสารชนิดพี่ ส่วนขาเดรนและขาซอร์สเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด
ตรงข้าม คือสารกึ่ งตัวนำชนิดเอ็น เจเฟตชนิดพี่แชนแนล (P -
Channel) เบื้ องต้น ประกอบด้วยสารกึ่ งตัวนำชนิดพี (P) เป็นสารกึ่ ง
ตัวนำตอนใหญ่ และมีสารกึ่ งตัวนำชนิดเอ็น (N) ตอนเล็กสองตอน
ประกบร่วมด้านข้าง ใช้การเชื่ อมต่อกันแบบแพร่กระจายโครงสร้าง
และสัญลักษณ์แสดงดังรูปที่ 1.3

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.3 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด N - Channel

44

จากรูปที่ 1.3 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์เจเฟตชนิด P-
Channel ในรูปที่ 1.3 (ก) เป็นโครงสร้างของเจเฟตชนิด P-
Channel ประกอบด้วยสารกึ่ งตัวนำตอนใหญ่ชนิดที่มีขาต่อออกมาใช้
งาน 2 ขา คือ ขาเดรนและขาซอร์ส เป็นขาที่บอกถึงแชนแนลของเจ
เฟตว่าเป็นชนิดพีแชนแนล เพราะขาเดรนและขาซอร์สเป็นสารกึ่ ง
ตัวนำชนิดพีและมีสารกึ่ งตัวนำตอนย่อย 2 ตอน ชนิดเอ็นต่อชนกัน
ด้านซ้ายด้านขวา มีสายต่อเชื่ อมถึงกัน ต่อขาออกมาเป็นขาเกต

ในรูปที่ 4.3 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของเจเฟตชนิด P-Channel ที่
ขาเกต มีหัวลูกศรชี้ออกเพราะว่าสารกึ่ งตัวนำที่ใช้ทำขาเกตว่าเป็นสาร
ชนิดเอ็น ส่วนขาเดรนและขาซอร์สเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดตรงข้าม

1.2.2 หลักการทำงานและคุณลักษณะสมบัติของเจเฟต
ห ลั ก ก า ร ทํ า ง า น
1. การจ่ายแรงดันไบแอสให้กับเจเฟตชนิด N - Channel
โ ค ร ง ส ร้า ง ข อ ง เ จ เ ฟ ต แ ต ก ต่ า ง ไ ป จ า ก ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร์จึ ง ทำ ใ ห้ ก า ร
จ่ายแรงดันไบแอสและการทำงานของเจเฟต มีความแตกต่างไปด้วย
ก า ร จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ใ ห้ เ จ เ ฟ ต ทำ ง า น ต้ อ ง จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ถู ก
ต้องตามที่เจเฟตชนิด N - Channel ต้องการดังนี้ จ่ายแรงดันไบแอ
ส ต ร ง ใ ห้ ข า ซ อ ร์ส จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ก ลั บ ใ ห้ กั บ ข า เ ด ร น แ ล ะ ข า เ ก ต
เทียบกับซาซอร์ส การจ่ายไบแอสให้เจเฟตชนิด N - Channel แสดง
ดังรูปที่ 1.4

รูปที่ 1.4 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้ องต้นให้ชนิด N - Channel

จากรูปที่ 1.4 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้ องต้นให้เจเฟตชนิด N -
Channel แรงดันไบแอสที่จ่ายให้เพื่ อให้เจเฟตชนิด N - Channel นำ
กระแสและควบคุมการนำกระแสได้ ต้องจ่ายแรงดันไบแอสดังนี้จ่าย
แรงดัน VDD ขั้ ว บ ว ก ใ ห้ ข า เ ด รน เป็นไบแอสกลับแล ะ ขั้ ว ล บ ใ ห้ ข า ซ อ ร์ส
เ ป็ น ไ บ แ อ ส ต ร ง ส่วนแ ร ง ดั น VGG จ่ายขั้วลบให้ขาเ กต เป็นไบแอสก
ลับ เทียบกับขาซอร์ส

55

ก า ร ทำ ง า น ข อ ง ว ง จ ร อ ธิ บ า ย ไ ด้ ดั ง นี้ ข ณ ะ ที่ จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ใ ห้
เฉพาะขาเดรน กับขาซอร์ส ด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วนขาเกต
สเูปงิดมลาอกยค่ไาวห้จนึะ่ งมีแกลระะไแหสลเคดงรทนี่ต(ลIDอ)ดไเหวลลผา่กานารรจะำหกวั่ดางค่ขาากเรดะรแนสกเัดบรขนาซ(อIDร์)ส
ทำ ไ ด้ โ ด ย ต่ อ ตั ว ต้ า น ท า น อั น ดั บ กั บ ว ง จ ร ถ้ า ต้ อ ง ก า ร ค ว บ คุ ม ก า ร ไ ห ล
ของกระแสเดรน (ID) ต้องจ่ายแรงดันไบแอสกลับ เป็นลบด้วยแหล่ง
จ่ายแรงดัน VGG ให้กับขาเกตเทียบกับขาซอร์ส ทำให้เกิดค่าดีพลีชัน
ริจินขึ้ นระหว่างรอยต่อพีเอ็น ดีพลีชันริจินนี้ทำให้สารชนิดเอ็น บริเวณ
รอยต่อพีเอ็นแคบลง เกิดการขัดขวางการไหลของกระแสเดรน (ID)
จากขาเดรนไปขาซอร์ส ให้ไหลผ่านได้น้อยลง ถ้าจ่ายไบแอสกลับให้ขา
เก ตมากขึ้ น ดีพลีชันริจินระหว่างรอยต่อพี เ(อ็IนDจ) ะมยิ่างกกขึ้ว้นางกขึร้ นะแทสำเใดห้รน
เ กิ ด แ ร ง ต้ า น ท า น ก า ร ไ ห ล ข อ ง ก ร ะ แ ส เ ด ร น
(ID) จะไหลได้น้อยลงอีก นั่นคือเกิดค่าความต้านทานระหว่างขาเดรน
กั บ ข า ซ อ ร์ส เ พิ่ ม ม า ก ขึ้ น ค่าความต้านทานนี้เปลี่ยนแปลงไปได้ต า ม ค่ า
แรงดันไบแอสกลับ ที่ ขาเกตกับขาซอร์ส มีผลต่อกระแสเดรน ( ID)
ไหลเปลี่ยนแปลงตามไปด้วยกระแสเดรน (ID) ที่ไหลเปลี่ยนแปลงนี้
สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนแปลงค่าแรงดัน VGG ที่จ่ายให้
2. การจ่ายแรงดันไบแอสให้เจเฟตชนิด P - Channel การจ่าย
ไบแอสให้เจเฟตชนิด P - Channel ทำงานต้องจ่ายแรงดันไบแอส
ถูกต้องตามที่เจเฟตชนิด P - Channel ต้องการดังนี้คือจ่ายไบแอส
ตรงให้ขาซอร์สจ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรน และขาเกตเทียบกับขา
ซอร์ส การจ่ายไบแอสให้เจเฟตชนิด P - Channel แสดงดังรูปที่ 1.5

รูปที่ 1.5 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้ องต้นให้ชนิด P - Channel

จากรูปที่ 1.5 แสดงการจ่ายไบแอสเบื้ องต้นให้เจเฟตชนิด P -
Channel แรงดันไบแอสที่จ่ายให้เพื่ อให้เจเฟตชนิด P - Channel นำ
ก ร ะ แ ส แ ล ะ ค ว บ คุ ม ก า ร นำ ก ร ะ แ ส ไ ด้ ต้ อ ง จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ดั ง นี้ จ่ า ย
แรงดัน VDD งขั้ วสล่ วบนใแห้รขงา ดเัดนร นVเGป็Gน ไ บ แ อ ส ก ลั บ แ ล ะ ขั้ว บ ว ก ใ ห้ ข า ซ อ ร์ส
เ ป็ น ไ บ แ อ ส ต ร จ่ า ย ขั้ ว บ ว ก ใ ห้ ข า เ ก ต เ ป็ น ไ บ แ อ ส ก
ลั บ เ ที ย บ ข า ซ อ ร์ส

66

การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ ขณะที่จ่ายแรงดันไบแอสให้
เฉพาะขาเดรน กับขาซอร์ส ด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VDD ส่วนขาเกต
เปิดลอยไว้ จะมีกระแสเดรน (ID) ไหลผ่านระหว่างขาซอร์สกับขา
เดรน สูงมากค่าหนึ่ งและไหลคงที่ตลอดเวลาการจำกัดค่ากระแส
เดรน (ID) ทำได้โดยต่อตัวต้านทานอันดับกับวงจรถ้าต้องการ
ควบคุมการไหลของกระแสเดรน (ID) ต้องจ่ายแรงดันไบแอสกลับ
เป็นบวกด้วยแหล่งจ่ายแรงดัน VGG ให้กับขาเกตเทียบกับขาซอร์ส
ทำให้เกิดค่าดีพลีชันริจินขึ้ นระหว่างรอยต่อพีเอ็น ดีพลีชันริจินนี้ทำให้
ส า ร ช นิ ด ที่ บ ริเ ว ณ ร อ ย ต่ อ พี่ เ อ็ น แ ค บ ล ง เ กิ ด ก า ร ขั ด ข ว า ง ก า ร ไ ห ล ข อ ง
กระแสเดรน (ID) จากขาซอร์สไปขาเดรน ให้ไหลผ่านได้น้อยลง ถ้า
จ่ายไบแอสกลับให้ขาเกตมากขึ้ น ดีพลีชันริจินขึ้ นระหว่างรอยต่อพี่
เอ็นจะยิ่งกว้างขึ้ น ทำให้เกิดแรงต้านทานการไหลของกระแสเดรน
(ID) มากขึ้ น กระแสเดรน (ID) จะไหลได้น้อยลงอีกนั่นคือเกิดค่า
ความต้านทานระหว่างขาเดรน กับขาซอร์ส เพิ่มมากขึ้ น ค่าความ
ต้ า น ท า น นี้ เ ป ลี่ ย น แ ป ล ง ไ ป ต า ม ค่ า แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ก ลั บ ที่ ข า เ ก ต กั บ ข า
ซอร์ส มีผลต่อกระแสเดรน (ID) ไหลเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย กระแส
เดรน (ID) ที่ไหลเปลี่ยนแปลงนี้สามารถควบคุมได้โดยการ
เปลี่ยนแปลงแรงดัน VGG ที่จ่ายให้

คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ ส ม บั ติ ข อ ง เ จ เ ฟ ต
คุณลักษณะสมบัติของเจเฟต เป็นกราฟแสดงคุณสมบัติการ
ทำงานของเจเฟต เมื่ อทำการจ่ายแรงดันไบแอสให้กับเจเฟตที่ระดับ
แตกต่างกัน แสดงดังรูปที่ 1.5 ทำให้มีกระแสไหลผ่านเจเฟตและแรง
ดันตกคร่อมเปลี่ยนแปลงในวงจรโดยกราฟคุณสมบัติของเจเฟต จะ
แสดงค่ากระแสเดรน (ID) และแรงดันตกคร่อมขาเดรนและขาซอร์ส
คือ VDS เมื่ อทำการเปลี่ยนค่าแรงดันตกคร่อมที่ขาเกตเทียบกับขา
ซอร์ส หรือ VGS จะทำให้มีกระแสเดรน (ID) ไหลเปลี่ยนแปลงไปด้วย

(ก) วงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติ (ข) กราฟคุณสมบัติ

รูปที่ 1.6 แสดงการหากราฟคุณสมบัติของเจเฟตชนิด N - Channel

77

จากรูปที่ 1.6 (ก) แสดงวงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติของเจ
เฟตชนิด N - Channel และรูปที่ 1.6 (ข) แสดงกราฟคุณสมบัติจาก
ก าร วัดค่ากระแสเดรน (ID) แรงดัน ตกคร่อม VDS รแงลดัะนแ รVงGดั นS VGS
ก รา ฟ คุ ณ ส ม บั ติ ข อ ง เ จ เ ฟ ต เ กิ ด จ า ก ก า ร กำ ห น ด ใ ห้ แ มี ค่ า
คงที่ระดับหนึ่ ง จากนั้นปรับแรงดันแหล่งจ่าย VDD ให้ค่าแรงดันตก
คร่อม VDS เปลี่ยนระดับแรงดันจากน้อยไปหามากทำให้กระแสเดรน
(ID) ไหลเปลี่ยนแปลงทำการวัดและบันทึกค่าแรงดัน VDSและกระแส
เดรน (ID) ไว้ เมื่ อเปลี่ยนค่าแรงดัน VGS ไปอีกระดับหนึ่ งจะส่งผล
ในการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดัน VDS และกระแสเดรน (ID) จ า ก นั้ น
นำค่าแรงดัน VDS และกระแสเดรน (ID) ไปเขียนกราฟคุณส ม บั ติ ไ ด้
ดังรูปที่ 1.7 (ข) และเมื่ อทำการปรับค่าแรงดัน VGG ถึงค่าหนึ่ งที่
ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่ช่อง (Channel) มีค่าความนำไฟฟ้าระหว่างขา
เดรน กับขาซอร์ส ลดลงจนกระแสเดรน (ID) ไม่ไหลหรือกระแสเดรน
(ID) เท่ากับศูนย์พอดีค่าแรงดันไบแอสกลับนี้เรียกว่า “Pinch Off
Voltage (VP) หรือ VGS (Off) และถ้าให้แรงดันที่ขาเกต และขา
ซอร์สของเจเฟตมีค่าเป็น 0 โวลต์ (VGS= 0 V) จะมีกระแสไหลผ่าน
เจเฟตคงที่ค่าหนึ่ งเรียกว่า กระแส IDSSแสดงดังรูปที่ 1.7

(ก) การเขียนกราฟ VGS = 0V (ข) สภาวะเมื่ อ ID มีค่าเท่ากับศูนย์

รูปที่ 1.7 แสดงสภาวะการทำงานของเจเฟต

จากรูปที่ 1.7 แสดงสภาวะการทำงานของเจเฟต โดยสามารถ
เขียนเป็นกราฟคุณสมบัติได้เมื่ อ VGS = 0 และการเกิดดีพลีชันริจิน
จนทำให้กระแส IDไม่ไหลหรือ Pinch Off ในส่วนกราฟคุณสมบัติของ
เจเฟตชนิด P - Channel จะมีลักษณะเหมือนกับเจเฟตชนิด N -
Channel แ ต่ จ ะ มี ค ว า ม แ ต แกลต่ะากงรใ นา ฟส่ ควุนณขั้สวมแบรั งติดแั นส ดไ งบดแั งอรสู ปที่ทจี่่ า1ย. 8ใ ห้ กั บ
ว ง จ ร ซึ่ ง ว งจรการทดลอง

88

(ก) วงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติ (ข) กราฟคุณสมบัติ

รูปที่ 1.8 แสดงการหากราฟคุณสมบัติของเจเฟตชนิด P - Channel

จากรูปที่ 1.8 แสดงวงจรทดลองหากราฟคุณสมบัติของเจเฟต
ชนิด P - Channel และกราฟคุณสมบัติจากการทดลองและการวัด
ค่าต่าง ๆ เช่นเดียวกับการทดลองเจเฟตชนิด N - Channel จาก
นดตััั้นงว รู(นปSำทaีค่่tา1u.แ8rรaง(tขiดoั)นnค่VCากDuรSrrะeแแnสลtะ)IกDทีรS่ไะSหแลสในผ่IกาDนรไราปฟะหเคขุวี่ณยานงสขกมารบเัาดตฟิรคคืนุอณแค่ลสาะมกขรบาัะตซแิอไสดร้์อิส่ม
เมื่ อค่าแรงดัน VGS มีค่าเท่ากับศูนย์โวลต์ (VGS = 0 V)
1.2.3 การวัดและทดสอบเจเฟต
การตรวจสอบว่าเจเฟตดีหรือเสีย (กรณีทราบขาต่างๆของเจ
เฟต) เมื่ อทราบตำแหน่งขาของเจเฟต ให้ตั้งย่านวัดโอห์มมิเตอร์ไว้
ที่ Rx10 จ าAกdนัj้นใทห้ำเ การปรับศูนย์โอห์ม โดยนำปลายสายแตะกั นป รับ
ปุ่ ม Zer o ข็มมิเตอร์ชี้ที่ศูนย์โอห์ม จากโครงสร้างขอ งเจ
เฟตขา G กับขา S และขา G กับขา D เป็นรอยต่อพีเอ็นเหมือนได
โอด ขดัางGนั้นกถั้บา ทำ ก า ร วั ด ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น ร ะ ห ว่ า ง ข า G กับขา S
ห รือ ขา D จะได้ค่าความต้านทานสูงและทำ ก า ร ส ลั บ ข้ า ง จะ
รไ ดะ้หค่วา่ าคงวขาามDต้ ากันบทขาานSต่ำสข้ลาั บง หข้ านึ่งงแจล้าวกจนะั้ไนด้ทคำ่ ากคาวราวัมดตค้ าวนาทมาต้นาเนท่ทาากันน
แ ส ด ง ว่ า เ จ เ ฟ ต ดี ก า ร วั ด ท ด ส อ บ เ จ เ ฟ ต มี ขั้ น ต อ น มี ขั้ น ต อ น ก า ร วั ด
ดังรูปที่ 1.9

99

(ก) ตั้งย่านวัด x10 และปรับศูนย์โอห์ม (ข) ตำแหน่งขาเจเฟต

(ค) วัดคู่ขา G - S ได้ค่าความต้านทาน 750 โอห์ม
หนึ่ งข้างสลับสายแล้ววัดไม่ขึ้ นหนึ่ งข้าง

(ง) วัดคู่ความต้านทาน D - S ได้ค่าความต้านทานเท่ากันทั้งสองครั้ง
คือ 210 โอห์ม

รูปที่ 1.9 การวัดและทดสอบเจเฟตด้วยโอห์มมิเตอร์

10 10

จากรูปที่ 1.9 แสดงการวัดและทดสอบเจเฟตเบอร์ 2N3819 เป็น
เจเฟตชนิด N - Channel สรุปผลการวัดได้ดังตารางที่ 1.1
กCาhรaวัnดnแeลl ะทดสอบเจเฟตเบอร์ 2N 38 19 เ ป็ น เ จ เ ฟ ต ช นิ ด N -
ส รุ ป ผ ล ก า ร วั ด ไ ด้ ดั ง ต า ร าง
ตารางที่ 1.1 การวัดและทดสอบเจเฟตเบอร์ 2N3819 ชนิด N -
Channel ด้วยโอห์มมิเตอร์

การตรวจสอบเจเฟต (กรณีไม่ทราบขา) มีลำดับขั้นตอนดังนี้
1. ใ ห้ ตั้ ง ย่ า น วั ด โ อ ห์ ม มิ เ ต อ ร์ไ วร้ัทบี่ ปุR่ มx 1Z0eจr oา กAนั้dนj ทำ ก า ร ป รับ ศู น ย์
โ อ ห์ ม โดยนำปลายสายแตะ กันป . ให้เข็มมิเตอร์ ที่
ศู น ย์ โ อ ห์ ม
2. วัดหาขา D กับ S โดยสลับสายวัดของมิเตอร์วัด 2 ครั้งขา
ของเจ เ ฟ ต คู่ ใ ดวัด 2 ค รลัื้งอแคืลอ้ วขไาด้ Gค่ าคว า ม ต้ านท า นเ ท่ า กั น แ ส ด ง ว่ า
เ ป็ น ข า D กับ S ขาที่เห

11 11

ส รุ ป
เจเฟต (JFET) เป็นเฟตแบบรอยต่อ มี 3 ขา คือขาซอร์ส
(Source : 5) ขาเดรน (D ra in : D) และขาเกต ( Gate : G) แ บ(่Nง
ต า ม ลั ก ษ ณ ะ โ ค ร ง ส ร้า ง ไ ด้ 2 ชนิดคือ เจเฟตชนิ ด เ อ็ น แ ช น แ น ล -
Channel) และเจเฟตชนิดพีแชนแนล (P - Channel) สัญลักษณ์
ของเจเฟตชนิด P - Channel ที่ขาเกต มีหัวลูกศรชี้ออกเพราะว่า
สารกึ่ งตัวนำที่ใช้ทำขาเกตว่าเป็นสารชนิดเอ็น ส่วนสัญลักษณ์เจเฟต
ชนิด N - Channel ที่ขาเกต มีหัวลูกศรชี้เข้าเพราะว่า สารกึ่ งตัวนำที่
ใ ช้ ทำ ข า เ ก ต ว่ า เ ป็ น ส า ร ช นิ ด พี
การจ่ายแรงดัน ไบแอสเจเฟตเบื้ องต้น เจเฟตชนิด N -

Channel และชนิด P - Channel ต้องจ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา
ซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้กับขาเดรนกับขาเกต เทียบกับขา
ซ อ ร์ส
คุณลักษณะสมบัติของเจเฟต เป็นกราฟแสดงคุณสมบัติการ
ทำงานของเจเฟต เมื่ อทำการจ่ายแรงดันไบแอสให้กับเจเฟตที่ระดับ
แ ต ก ต่ า ง กั น ทำ ใ ห้ มี ก ร ะ แ ส ไ ห ล ผ่ า น เ จ เ ฟ ต แ ล ะ แ ร ง ดั น ต ก ค ร่อ ม
เปลี่ยนแปลงในวงจรโดยกราฟคุณสมบัติของเจเฟต จะแสดงค่า
กระแสเดรน (ID) และแรงดันตกคร่อมขาเดรน และขาซอร์ส คือ
VDS
การจัดวงใบแอสเจเฟตแบ่งออกได้ 3 แบบคือไบแอสคงที่
(Fixed Bias) ไบแอสตัวเอง (Self Bias) และไบแอสแบบแบ่งแรง
ดัน (Voltage Divider Bias) ในการจัดวงจรไบแอสแบบแบ่งแรง
ดั น จ ะ มี เ ส ถี ย ร ภ า พ แ ล ะ มี อั ต ร า ข ย า ย สั ญ ญ า ณ ที่ ดี
เ จ เ ฟ ต มี ใ ห้ เ ลื อ ก ใ ช้ ง า น ห ล า ย เ บ อ ร์แ ล ะ แ ต่ ล ะ เ บ อ ร์มี ค ว า ม แ ต ก ต่ า ง
กัน ดังนั้น ในการนำเจเฟตไปใช้งาน จำเป็นต้องรู้ข้อมูลรายละเอียด
ของเจเฟตเบอร์ต่างๆ เพื่ อให้สามารถให้ใช้งานได้อย่างถูกต้องเหมาะ
สม การศึกษาข้อมูลจากคู่มือของเจเฟตจะทำให้ทราบเกี่ยวกับค่าแรง
ดันไฟฟ้าสูงสุดที่ เดรน - เกตสูงสุด (VDS) ค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่
ขาเกต - ขาซอร์สสูงสุด (VGS) ค่ากระแสไบแอสตรงที่เกตสูงสุด
(IGF) ค่ากระแสไบแอสกลับที่เกต (IGSS) และอุ ณหภูมิที่รอยต่อ
ขณะใช้งาน เป็นต้น
เ จ เ ฟ ต มี คุ ณ ส ม บั ติ ที่ ดี ก ว่ า ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร์ห ล า ย ป ร ะ ก า ร แ ต่ ส า ม า ร ถ
นำ ไ ป ใ ช้ ง า น ไ ด้ ห ล า ย ห น้ า ที่ เ ช่ น เ ดี ย ว กั บ ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร์โ ด ย ถู ก นำ ไ ป ใ ช้
งานด้าน วงจรสวิตช์วงจรขยายสัญญาณต่างๆ เพราะสามารถ
ทำงานที่อุ ณหภูมิสูงได้ดี การขยายสัญญาณแบบหลายภาคได้ดี
อโกอยา่หรา์มวงัดมลิแะเตล2อะทรค์ดตรัั้้สงงยอโดบายนเจกRเาฟxร1ตส0ลใันวบักดสรขาณายีขGที่อทงกรัมบาิเบขตขาอา5รแ์จลแ้ะวลไนดะั้้ขนค่าาทคGำวไาดก้ัมโบดตข้ยาานใชDท้ าน
สูงค่าหนึ่ งและต่ำอีกค่าหนึ่ งแสดงว่า เจเฟตดี ถ้าได้ตรงข้ามแสดงว่า
เ จ เ ฟ ต เ สี ย

12 12

1.3 มอสเฟต
มอสเฟต (MOSFET) เป็นเฟตอีกชนิดหนึ่ งที่มีโครงสร้างแตก
ตเ่กาตง ไ(ปGจ)า กเจเฟต (JFE T) โด ย สิ้ น เ ชิ ง เ พ ร าะส่วนที่สร้างขึ้ นมาเป็นขา
ของมอสเฟต ถู กส ร้างขึ้ นมาต่า ง ห า ก โ ด ย ไ ม่ ต่ อ ร่ว ม กั บ ส่ ว น
ที่เป็นขาเดรน (D) และขาซอร์ส (S) แยกตัวเป็นอิสระ มีฉนวนคั่น
กลางแยกขา G ออกจากขา D และขา S ส่วนที่เป็นขา D และขา S
ถูกสร้างขึ้ นบนฐานรองสารกึ่ งตัวนำหรือซับสเตรต (Sustrate : SS)
ขบวนการผลิตมอสเฟตเป็นขบวนการเดียวกับการผลิตไอซี (IC)
มอสเฟต (MOSFET) ที่ผลิตขึ้ นมาใช้งาน แบ่งออกได้ 2 แบบคือ
1. ดีพ ลแี ชบั่นงมย่ออสยเไฟด้ตเ ป็(นD e2pชl eนิtดi oคืnอ MOS FET) hใaช้nอัnกeษl รแย่ลอะ D –
MO SFET ช นิ ด P-C 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 ผลิตจากสารกึ่ งตัวนำชนิด = N ถูกสร้างขึ้ นบนฐานรอง
(SS) ชนิด P สารกึ่ งตัวนำส่วนที่เป็นขา D และขา S ถูกต่อถึงกันด้วย
ฐานรองที่เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดเดียวกับสารส่วนขา D และขา S ขา
G ถูกแยกออกไปต่างหากโดยถูกฉนวนซิลิคอนไดออกไซด์ (Silicon
Dioxide) หรือ SiO2 คั่นกล างขา G มีโครง ส ร้า ง เ ป็ น แ ผ่ น โ ล ห ะ ตั ว นำ
มี คุ ณ ส ม บั ติ เ ส มื อ น เ ป็ น ส า ร กึ่ ง ตั ว นำ ช นิ ด เ ดี ย วกับฐานรอง (SS)
ลักษณะโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D-MOSFET ชนิด N–
Channel แสดงดังรูป 1.10

รูปที่ 1.10 โครงสร้างและสัญลักษณ์ D – MOSFET ชนิด N – Channel

13 13

จากรูปที่ 1.10 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D – MOSFET
ชนิด N – Channel (สังเกตจากสารที่ใช้ผลิตขา D กับขา S) รูปที่
1.10 (ก) เป็นโครงสร้างของ D – MOSFET ชนิด N – Channel ฐาน
รองใช้สารชนิด P มีสารชนิด N ผลิตเป็นขา D กับขา S และสารกึ่ ง
ตัวนำที่อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตขา D กับขา S เป็นสารชนิดเดียวกับ
ขา D และขา S คือมีอิเล็กตรอนอิสระมากกว่าปกติขา G เป็นแผ่น
Gโลหใชะ้วสานงาอมยูไ่บฟนฟ้ฉาจนาวกนขซิาลิGคอไนปไคดวอบอคกุมไซกดา์ร(ทSำiงOา2น) การทำงานของขา
ส่วนรูปที่ 1.10 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ D – MOSFET ชนิด N –
Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับ
ขา S เขียนต่อเป็นเส้นเดียวกัน แสดงให้ทราบว่าขาทั้งสองต่อถึงกัน
ภายในสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้เข้าบอก
ให้ทราบว่า เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด P หรือบวกการต่อใช้งานขาฐาน
รอง (SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งานจริงจึงมีเพียง 3
เ ท่ า นDั้น– คื อ ข า G ข า Dแ ละ ขา S
MOS FE T ช นิ ด P- Channel เ ป็ น MOSFET ที่ ส่ ว น ข อ ง ข า D
กับขา S ผลิตจากสารเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด P ถูกสร้างขึ้ นบนฐาน
รอง (SS) ชนิด N สารกึ่ งตัวนำส่วนที่เป็นขา D และขา S ถูกต่อ
ถึงกันด้วยฐานรองที่เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดเดียวกับขา D และขา S
นั้ น คื อ ส า ร ส่ วนที่เป็นขา D กับขา S ต่อถึงกันส่วนขา G ถู ก แ ย ก อ อ ก
ไ ป ต่ า ง ห า ก โ ด ย ถู ก ฉ น ว น ซิ ลิ ค อ น ไ ด ออกไซด์ (Silicon D ioxide) หรือ
SiO2 nคัe่นl กแลสาดงงโคดัรงงรูสปรที้่าง1.แ11ล ะ สั ญ ลั กษ ณ์ ของ D – MOSFET ช นิ ด P
Chan

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.11 โครงสร้างและสัญลักษณ์ D - MOSFET ชนิด P – Channel

14 14

จากรูปที่ 1.11 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ D - MOSFET
ชนิด P - Channel (ดูที่สารผลิตขา D กับขา S) รูปที่ 1.11 (ก) เป็น
โครงสร้างของ D - MOSFET ชนิด P - Cha nnel ฐานรองใช้สาร
ชนิด N มีสารชนิด P ผลิตเป็นขา D กั บ ขา S และสารกึ่ งตัวนำที่อยู่
ระหว่างสารที่ใช้ผลิตเป็นขา D และขา S เป็นชนิดเดียวกับขา D และ
ขา S คือมีโฮลมากกว่าปกติขา G เป็นแผ่นโลหะวางอยู่บนฉนวน
ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) การทำงานของขา G ใช้สนามไฟฟ้าจาก
ขา G ไปควบคุมการทำงาน
ส่วนรูปที่ 1.11 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ D – MOSFET ชนิด P-
Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับ
ขา S เขียนต่อเป็นเส้นเดียวกัน แสดงให้ทราบว่าขาทั้งสองต่อถึงกัน
ภายในสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้ออกบอก
ให้ทราบว่าเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด N หรือลบ การต่อใช้งานขาฐานรอง
(SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งานจริงจึงมีเพียง 3
เ ท่ า นั้ น คือขา G ขา D และขา S E - MOSFET ช นิ ด N – Channel
เ ป็ น ม อ ส เ ฟ ต ที่ ส่ ว น ข อ งขา D กับขา S ผลิตจาก สารช นิ ด N ถูกสร้าง
ขึ้ นบนฐานรอง (SS) ชนิด P สารส่วนที่เป็นขา D กับขา S ไม่ต่อ
ถึงกัน เพราะมีฐานรองที่เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดตรงข้ามกับขา D กับ
ขา S คั่นอยู่ส่วนขา G ถูกแยกออกมาต่างหากมีฉนวนซิลิคอนได
อ อ ก ไ ซ ด์ (CShiOa2nn) eคัl่นแอสยูด่โงคดรังงรสูปร้าที่ง1แ.ล12ะสั ญ ลั ก ษ ณ์ ข อ ง E - MOSFET
ช นิด N -

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.12 โครงสร้างและสัญลักษณ์ E - MOSFET ชนิด N – Channel

15 15

จากรูปที่ 1.12 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ E - MOSFET
ชนิด N - Channel (ดูที่สารใช้ผลิตขา D กับขา S) รูปที่ 1.12 (ก)
เสปา็ นร ชโ คนิรดง สP ร้มาี งส ขา รอชงนิEด - MOSFET ขชานิDด N-C hann el ฐานรองใช้
N ผลิตเป็น กั บ ข า S แล ะสารกึ่ งตัวนำที่
อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตเป็นขา D และขา S เป็นชนิดตรงข้าม ทำให้ขา
D และขา S ถูกแยกออกจากกัน ขา G เป็นแผ่นโลหะวางอยู่บนฉนวน
ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) การทำงานของขา G ใช้สนามไฟฟ้าจาก
ขา G ไปควบคุมการทำงาน
ส่วนรูปที่ 1.12 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ E - MOSFET ชนิด N -
Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับ
ขา S เขียนต่อเป็นเส้นประแสดงให้ทราบว่าขาทั้งสองภายในไม่ต่อ
ถึงกันสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้เข้าบอก
ให้ทราบว่าเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด P หรือบวกการต่อใช้งานขาฐานรอง
(SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งานจริงจึงมีเพียง 3
เ ท่ า นั้ น คือขา G ขา D และขา S E - MOSFET ช นิ ด P - Channel
เ ป็ น ม อ ส เ ฟ ต ที่ ส่ ว น ข อ งขา D กับขา S ผลิตจาก สารช นิ ด P ถูกสร้าง
ขึ้ นบนฐานรอง (SS) ชนิด N สารส่วนที่เป็นขา D กับ ขา S ไม่ต่อ
ถึงกัน เพราะมีฐานรองที่เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดตรงข้ามกับขา D กับ
ขา S คั่นอยู่ส่วนขา G ถูกแยกออกมาต่างหากมีฉนวนซิลิคอนได
อ อ ก ไ ซ ด์ (SiO2) eคัl่ นแอสยูด่ โงคดรั งงรสู ปร้ทาี่ง1แ. 1ล3ะ สั ญ ลั ก ษ ณ์ ข อ ง E - MOSFET
ชนิด P - Chann

(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.13 โครงสร้างและสัญลักษณ์ E - MOSFET ชนิด N – Channel

16 16

จากรูปที่ 1.13 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ E - MOSFET
ชนิด P - Channel (ดูที่สารใช้ผลิตขา D กับขา S) รูปที่ 1.13 (ก)
เสปา็ นร ชโ คนิรดง สNร้มาีงสขา รอชงนิEด - MOSFET ขชานิDด P - Chan nel ฐานรองใช้
P ผลิตเป็น กั บขา S แ ละสารกึ่ งตัวนำที่
อยู่ระหว่างสารที่ใช้ผลิตเป็นขา D และขา S เป็นชนิดตรงข้าม ทำให้ขา
D และขา S ถูกแยกออกจากกัน ขา G เป็นแผ่นโลหะวางอยู่บนฉนวน
ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) การทำงานของขา G ใช้สนามไฟฟ้าจาก
ขา G ไปควบคุมการทำงาน
ส่วนรูปที่ 1.13 (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ E – MOSFET ชนิด P -
Channel ขา G เขียนแยกออกต่างหากไม่ต่อกับขาใด ส่วนขา D กับ
ขา S เขียนต่อเป็นเส้นประแสดงให้ทราบว่า ขาทั้งสองภายในไม่ต่อ
ถึงกันสัญลักษณ์หัวลูกศรถูกแสดงไว้ที่ฐานรอง หัวลูกศรชี้ออกบอก
ให้ทราบว่า เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด N หรือลบ การต่อใช้งานขาฐานรอง
(SS) ต่อเข้ากับขา S เสมอขาต่อออกมาใช้งานจริงจึงมีเพียง 3
เ ท่ า น1ั้.น3 คื อ ข า G ขา D และขา S
.2 หลั ก ก า ร ทำ ง า น แ ล ะ คุ ณ ลั ก ษ ณะ ส ม บั ติ ข อ ง ม อ ส เ ฟ ต
ห ลั ก ก า ร ทํ า ง า น
1. การจ่ายแรงดันไบแอสให้ D - MOSFET ชนิด N - Channel
การจ่ายแรงดันไบแอสให้ D - MOSFET เหมือนกับการจ่ายแรงดันไบ
แอสให้เจเฟต คือ จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา S จ่ายแรงดันไบแอ
สกลับให้ขา D กับขา G เทียบขา S ลักษณะวงจรจ่ายแรงดันไบแอส
เบื้ องต้น แสดงดรูปที่ 1.14

(ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์

รูปที่ 1.14 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้น D – MOSFET ชนิด N – Channel

17 17

จากรูปที่ 1.14 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้นให้ D -
MOSFET ชนิด N - Channel การทำงานของวงจรเป็นดังนี้จ่ายแรง
ดI Dั นไ หVลDผ่Dา ใ ห้ เ ฉ พ า ะ ข า D กั บ ข า S ตัว D - MOSFET ทำงานมีกระแส
น ร ะ ห ว่ า ง ข า D กั บ ข า S สูงมากค่าหนึ่ งคงที่ตลอดเวลาการ
ควบคุมการทำงานของ D - MOSFET ให้เกิดการเปลี่ยนแปลง ทำได้
โดยการจ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา G เทียบกับขา S (VGG) ศักย์
ลบที่ขา G จะไปผลักให้อิเล็กตรอนอิสระอยู่ระหว่างรอยต่อส่วนขา D
กับขา S เคลื่ อนที่ห่างออกมาและดึงโฮลเข้าไปแทนที่ส่งผลให้สารกึ่ ง
ตัวนำระหว่างรอยต่อขา D กับขา S เปลี่ยนแปลงไปเป็นสารกึ่ งตัวนำ
ชนิด P ต้านการไหลของกระแส ID ให้ไหลผ่านจากขา D ไปขา S ได้
น้ อ ย ล ง
การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสกลับ VGGมีผลให้กระแส ID

ไหลเปลี่ยนแปลง จ่าย VGG ให้มากศักย์ลบที่ขา G มากผลักอิเล็ก
ตอนอิสระระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่ อนที่ห่างออกมา
จำนวนมาก ดึงโฮลเข้าไปแทนที่มาก สภาพสารระหว่างรอยต่อส่วนขา
D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด P มากขึ้ นต้านการไหลของกระแส
IDอิDสกรัใ หบะ้รไขหะาหลSวไ่ ดา้ใงยหิ้่รงยิอ่นง้ยอนต้่ยออลยสง่ลวงนใ นศขั ทกาาย์Dงลตบกัรทบีง่ ขขข้าาา ม ถ้ า จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ก ลั บ ที่ ข า
G น้อยลง ผลักอิเล็กตรอน
S เคลื่ อนที่ห่างออกมาจำนวน
น้อย ดึงโฮลเข้าไปแทนที่น้อย สภาพสารระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับ
ขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด P น้อยลงต้านกระส ID ได้น้อยลง
กระแส ID ไหลได้มากขึ้ น สามารถควบคุมการทำงานของ D -
MOSFET ชนิด N - Channel ได้เหมือนกับการทำงานของเจเฟต
ชนิด N - Channel
2. การจ่ายแรงดันไบแอสให้ D - MOSFET คือจ่ายแรงดันไบแอ
สตรงให้ขา S จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับขา S
ลักษณะวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้น แสดงดังรูปที่ 1.15

(ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์

รูปที่ 1.15 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้น ให้ D - MOSFET ชนิด P – Channel

18 18

จากรูปที่ 1.15 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้นให้ D -
MOSFET ชนิด P – Channel การทำงานของวงจรเป็นดังนี้จ่ายแร
งกดรัะนแไสบ แI Dอ ไสห Vล ผD่ าDนใ หร้ะเ หฉวพ่ าางะขขาา D กั บ ข า S ตัว D - MOSFET ทำงานมี
S กั บ ข า D สูงมากค่าหนึ่ งคงที่ตลอด
เวลาการควบคุมการทำงานของ D - MOSFET ให้เกิดการ
เปลี่ยนแปลง ทำได้โดยจ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา G เทียบกับขา S
(VGG) ศักย์บวกที่จ่ายให้ขา G จะไปผลักให้โฮลอยู่ระหว่างรอยต่อ
ส่วนขา D กับ S เคลื่ อนที่ห่างออกมาและดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไป
แทนที่ ส่งผลให้สารกึ่ งตัวนำระหว่างรอยต่อขา D กับขา S
เปลี่ยนแปลงเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด N ต้านการไหลของกระแส ID ให้
ไหลผ่านจากขา S ไปขา D ได้น้อยลง
การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสกลับ VGGมีผลให้กระแส ID
ไหลเปลี่ยนแปลง จ่าย VGG ให้มากศักย์บวกที่ขา G มาก ผลักโฮล
ระหว่างรอยต่อส่วนขา D กับขา S เคลื่ อนที่ห่างออกมาจำนวนมาก
ดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่มาก สภาพสารระหว่างรอยต่อส่วน
ขา D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด N มากขึ้ นต้านการไหลของ
สกโ ฮกรละลัแรบะสหที่ Iวข่DาางใDรห้อไกหัยบลต่ขไอดา้สย่ิS่วงนในห้ข้อยาิย่ งDลน้งกอั ใ น ท า ง ต ร ง ข้ า ม ถ้ า จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ
ยลง ศักย์บวกที่ขา G น้อยลง ผลัก
บขา S เคลื่ อนที่ห่างออกมาจำนวน
น้อย ดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่น้อย สภาพสารระหว่างรอยต่อ
ส่วนขา D กับขา S เปลี่ยนไปเป็นสารชนิด N น้อยลง ต้านกระส ID
ได้น้อยลง กระแส ID ไหลได้มากขึ้ น สามารถควบคุมการทำงานของ
D - MOSFET ชนิด P – Channel ได้เหมือนกับการทำงานของเจ
เฟต ชนิด P - Channel

3. การจ่ายไบแอสที่ถูกต้องให้ E - MOSFET ต้องจ่ายแรงดันไบ
แอสดังนี้จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา G กับขา S เทียบกันจ่ายแร
งดันไบแอสกลับให้ขา D เทียบขา S ลักษณะวงจรจ่ายแรงดันไบแอส
เบื้ องต้น แสดงดังรูปที่ 1.16

(ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์

รูปที่ 1.16 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้นให้ E - MOSFET ชนิด N – Channel

19 19

จากรูปที่ 1.16 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้นให้ E -
MOSFET ชนิด N - Channel การทำงานของวงจรเป็นดังนี้จ่ายแร
งดันไบแอส VDD ใI หD้เ ฉพาะขา D กับขา S นตัำวส่Eว น-ที่Mเ ป็OนSขFาEDT ยั ง ไ ม่
ทำ ง า น ไ ม่ มี ก ร ะ แ ส ไหลเพราะสารกึ่ งตัว กั บ ข า
S ไม่ต่อถึงกันมีฐานรอง (SS) เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดตรงข้ามคั่นอยู่
คือ E - MOSFET ไม่ทำงาน เมื่ อจ่ายแรงดันบวก VGGให้ขา G
เทียบกับขา S เป็นการจ่ายไบแอสตรงให้ขา G และขา S ศักย์บวกที่
ขา D ผ ลั ก ใ ห้ โ ฮ ลบริเวณสารกึ่ งตัวนำที่คั่นอยู่ระหว่าง ส า ร ที่ ผ ลิ ต เ ป็ น
ขา D และขา S เคลื่ อนที่ห่างออกไป ดึงอิเล็กตรอนอิ ส ร ะ เ ข้ า ไ ป
แทนที่ ส่งผลให้สารกึ่ งตัวนำบริเวณนี้เปลี่ยนสภาพจากชนิด P เป็น
ชนิด N เชื่ อมต่อสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S ถึงกันเกิดกระแส
IDไหล
การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสตรง VGGมีผลให้กระแส ID
ไหลเปลี่ยนแปลงถ้าจ่าย VGG น้อยศักย์บวกที่ขา G น้อย ผลักโฮ
ลออกไปได้น้อย ดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไปแทนที่น้อยสารกึ่ งตัวนำที่
คั่ น ร ะ ห ว่ า ง ส า ร ที่ ผ ลิ ต เ ป็นขา D และขา S เ ป ลี่ ย น ส ภ า พ เ ป็ น สารกึ่ ง
ตั ว นำ ช นิ ด N น้อยเกิด กระแส I D ไหลน้อย ถ้ า จ่ า ย VGG ม าก ศักย์
บวกที่ขา G มาก ผลักโฮลออกไปได้มากดึงอิเล็กตรอนอิสระเข้าไป
แทนที่มาก สารกึ่ งตัวนำที่คั่นระหว่างสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S
เปลี่ยนสภาพเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด N มาก เกิดกระแส ID ไหลมาก
สามารถควบคุมการทำงานของ E - MOSFET ชนิด N - Channel
ได้เหมือนกับการทำงานของ NPNทรานซิสเตอร์
4. การจ่ายไบแอสให้ E - MOSFET ต้องจ่ายแรงดันไบแอสดังนี้
จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา G กับขา S เทียบกัน จ่ายแรงดันไบแอ
สกลับให้ขา D เทียบขา S ลักษณะวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้น
แสดงดังรูปที่ 1.17

(ก) วงจรรูปโครงสร้าง (ข) วงจรรูปสัญลักษณ์

รูปที่ 1.17 วงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้นให้ E - MOSFET ชนิด P – Channel

20 20

จากรูปที่ 1.17 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไบแอสเบื้ องต้นให้ E -
MOSFET ชนิด P - Channel การทำงานของวงจรเป็นดังนี้จ่ายแร
งดันไบแอส VDD ใIหD้เฉไหพลาเะพขราาDะสกาัรบกึข่ งาตัSวนตัำวส่Eวน-ที่Mเป็OนSขFาEDT ยั ง ไ ม่
ทำ ง า น ไ ม่ มี ก ร ะ แ ส กั บ ข า S
ไม่ต่อถึงกันมีฐานรอง (SS) เป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดตรงข้ามคั่นอยู่คือ
E - MOSFET ไม่ทำงาน เมื่ อจ่ายแรงดันลบ VGG ให้ขา G เทียบกับ
ขา S เป็นการจ่ายไบแอสตรงให้ขา G และขา S ศักย์ลบที่ขา D ผลัก
ใ ห้ อิ เ ล็ ก ต ร อ น อิ ส รSะบเคริลเื่วอณนสที่าห่รากงึ่ งอตอัวกนไำปที่ดคึั่งนโอฮยลู่รเขะ้หาไว่ปาแงทส า ร ที่ ผ ลิ ต
เป็นขา D และขา น ที่ ส่ ง ผ ล ใ ห้
สารกึ่ งตัวนำบริเวณนี้เปลี่ยนสภาพจากชนิด N เป็นชนิด P เชื่ อมต่อ
สารที่ผลิตเป็นขา D และขา S ถึงกันเกิดกระแส ID ไหล
การปรับเปลี่ยนค่าแรงดันไบแอสตรง VGG มีผลให้กระแส ID
ไหลเปลี่ยนแปลงถ้าจ่าย VGG น้อย ศักย์ที่ขา G น้อยผลัก
อิเล็กตรอนอิสระออกไปได้น้อย ดึงโฮลเข้าไปแทนที่น้อยสารกึ่ งตัวนำ
ตทีั่ ควั่นนำรชะนหิ ดว่ า Pง ส า ร ที่ ผ ลิ ต เ ป็ น ข า D และขา S เปลี่ยนสภาพเป็นสารกึ่ ง
น้ อ ย เ กิ ด ก ร ะ แ ส ID ไหลน้อยถ้าจ่าย VGG มาก ศักย์
ลบที่ขา G มาก ผลักอิเล็กตรอนอิสระออกไปได้มากดึงโฮลเข้าไป
แ ท น ที่ ม า ก สารกึ่ งตัวนำที่คั่นระหว่า งสารที่ผลิตเป็นขา D และขา S
เ ป ลี่ ย น ส ภ า พเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิด P มากเกิดกระแส ID ไหลมาก
สามารถควบคุมการทำงานของ E - MOSFET ชนิด P - Channel
ได้เหมือนกับการทำงานของ PNP ทรานซิสเตอร์
คุ ณ ลั ก ษ ณ ะ ส ม บั ติ ข อ ง ม อ ส เ ฟ ต
กราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET เป็นกราฟบอกคุณสมบัติการ
ทำงาน เมื่ อจ่ายแรงดันไบอัสให้วงจร D - MOSFET ในระดับที่แตก
ต่างกันทำให้เกิดกระแส ID และแรงดันตกคร่อม VDS เปลี่ยนแปลง
ไป เมื่ อปรับเปลี่ยนแรงดัน ที่ตกคร่อมขา G กับขา S (VGS) เป็น
ลำ ดั บ
1. กราฟ D – MOSFET ชนิด N - Channel

(ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ

รูปที่ 1.18 การหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET ชนิด N – Channel

21 21

จากรูปที่ 1.18 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET
ชนิด N - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่ อหาค่ากระแส ID แรงดัน
VDS และ VGS กร า ฟ คุ ณ สทมำ กบัาติรหปารไัดบ้ เโ ปด ลยี่ ยกำนหรนะ ดดั บใ หแ้ แรรงงดัดนั นVVDGS Sเ ป็มนี
ค่าคงที่ค่าหนึ่ งต ลอ ดเวลา
ลำดับจากค่าน้อยไปค่ามาก ทำให้เกิดกระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลง วัด
และบันทึกค่าแรงดัน VDS และกระแส ID ไว้เป็นลำดับทำการปรับ
เปลี่ยนแรงดัน VGS ไปอีกระดับหนึ่ ง และปรับเปลี่ยนระดับแรงดัน
VDSเป็นลำดับจากค่าน้อยไปค่ามาก ทำให้กระแส ID ไหล
เปลี่ยนแปลงไปอีกระดับหนึ่ ง ทำเช่นนี้หลาย ๆ ค่าเมื่ อนำมาเขียน
กราฟคุณสมบัติได้กราฟคุณสมบัติออกมาดังรูปที่ 1.18 (ข)
กระแส IDSSในกราฟคุณสมบัติคือ ค่ากระแสอิ่มตัวที่ไหลระหว่าง
เดรนและซอร์สขณะงดจ่ายแรงดัน ไบแอสให้เกต หรือเมื่ อค่าแรงดัน
VGS เป็นศูนย์โวลต์
2. กราฟ D - MOSFET ชนิด P – Channel

(ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ

รูปที่ 1.19 การหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET ชนิด P – Channel

จากรูปที่ 1.19 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ D - MOSFET
ชนิด P - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่ อหาค่ากระแส ID แรงดัน
VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้ในลักษณะเดียวกันกับ D -
GMว งOจเ ปSร็ นตF้EบอTวงกเชปแ็นินลดขะั้จวN่ าตย-รแงCหข้hลา่aมงnจ่nคาืeอยlแจแ่ราตงยกดแั ตนร่ างVงดัGกนั นGVทีใ่ Dขหั้้ วขDจา่ า ย แ ร ง ดั น ที่ จ่ า ย ใ ห้
ให้ขา D เป็นลบให้ข า
G เป็นบวกเทียบ
กับขา S ทำการทดลองหาค่ากระแส ID แรงดัน VDSและ VGS หาได้
ในลักษณะเดียวกัน นำค่าที่วัดได้มาเขียนกราฟคุณสมบัติได้กราฟ
คุณสมบัติออกมาดังรูป 1.19 (ข)
3. กราฟ E - MOSFET ชนิด N – Channel

22 22

(ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ

รูปที่ 1.20 การหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET ชนิด N – Channel

จากรูปที่ 1.20 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ E -
MOSFET ชนิด N - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่ อหาค่ากระแส
ID แรงดัน VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้โดยกำหนดให้แรง
ดัน VGS มีค่าคงที่ค่าหนึ่ งตลอดเวลา ทำการปรับเปลี่ยนระดับแรง
ดัน VDSเป็นลำดับจากค่าน้อยไปค่ามาก ทำให้เกิดกระแส ID ไหล
เปลี่ยนแปลง มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของระดับแรงดัน VDSทำการ
เปลี่ยนแปลงค่าแรงดัน VGS หลาย ๆ ค่าจะได้กระแส ID และแรง
ดัน VDSหลายค่า นำค่าที่ได้มาเขียนกราฟคุณสมบัติได้กราฟ
คุณสมบัติออกมาดังรูปที่ 1.20 (ข)

4. กราพ E – MOSFET ชนิด P – Channel

(ก) วงจร (ข) กราฟคุณสมบัติ

รูปที่ 1.21 การหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET ชนิด P – Channel

23 23

จากรูปที่ 1.21 แสดงหาการหากราฟคุณสมบัติของ E - MOSFET
ชนิด P - Channel และกราฟคุณสมบัติเพื่ อหาค่ากระแส ID แรงดัน
VDS และ VGS กราฟคุณสมบัติหาได้ในลักษณะเดียวกันกับ E -
MSว งOเจป็SรนตF้บEอวTงกเชแป็นลินดะขัจ้่วNาตย-รแงCหข้ลh่าaงมnจ่ nคาืยeอแlจ่รแางยตดแกั นรต่งาVดงัGนกัGนVทีD่ใขหัD้้วขจาใ่ าห้GยขแาเรปD็งนดเัลปน็บนทีเ่ลจท่ีบายยใบหใ้กหขั้ บา
ขา S ทำการทดลองหาค่ากระแส ID แรงดัน VDS และ VGS หาได้ใน
ลักษณะเดียวกัน นำค่าที่วัดได้มาเขียนกราฟคุณสมบัติได้กราฟ
คุณสมบัติออกมาดังรูป 1.21 (ข)
1.3.3 การวัดและทดสอบมอสเฟต
การทดสอบมอสเฟตด้วยโอห์มมิเตอร์ โดยใช้มัลติมิเตอร์ยี่ห้อ
SANWA รุ่น YX-361TR เริ่มแรกให้จับตัวมอสเฟตหงายขึ้ นแสดงรูป
ที่ 1.22

(ก) รูปร่างมอสเฟต (ข) ตำแหน่งขามอสเฟต

รูปที่ 1.22 แสดงรูปร่างและตำแหน่งขามอสเฟต

ก ร ณี ที่ ท ร า บ ตำ แ ห น่ ง ข า ก า ร วั ด นี้ เ ป็ น ตั ว อ ย่ า ง ก า ร วั ด ม อ ส เ ฟ ต
ชนิด N - Channel เบอร์ 10N16 โดยปรับย่านวัดโอห์มมิเตอร์ไว้ที่
ย่านวัด Rx1k ทำการปรับศูนย์โอห์มและทำการวัดโดยมีขั้นตอน
ดั ง นี้

∞มิ เ ต ลอำร์ดยั่บา นที่ วั1ดทโำอกห์ามร วRั ดx 1รkะ หวัวด่ าสงลขั บา เสกาตย ไกปั บมขา จา ซะ ตอ้ อร์สง ไ โด้ดค่ยาตคั้ งวมาัมล ติ

ต้านทานสูงมากอินฟินิตี้ ( ) ทั้งสองครั้ง

24 24

รูปที่ 1.23 แสดงการวัดระหว่างขา G กับขา S

ลำ ดั บ ที่ 2 ทำการวัดระหว่างขาเดรน กับขาซอร์ส โดยตั้งย่านวัด
โอห์ม Rx1k โ ด ย ต่ อ ส า ย สี แ ด ง ที่ ข า ซ อ ร์ส แ ล ะ ส า ย สี ดำ ที่ ข า เ ด ร น ผ ล ก า ร
วัดเข็มมิเตอร์ไม่ดีขึ้ นจากนั้นย้ายสายสีดำจากขาเดรนไปแตะที่ขาเกต
แ ล้ ว ย้ า ย ส า ย สี ดำ ก ลั บ ม า แ ต ะ ที่ ข า เดร นลงอีจกนคสรุั้ดงผแสลดกงารดัวงัดรูเปข็ทมี่ ม1ิ.เ2ต4อร์จ ะ
ตีขึ้ นเกือบสุดสเกลจากนั้นค่อยๆ ลด

รูปที่ 1.24 แสดงการวัดระหว่างขา S กับขา D และวัดระหว่างขา S กับขา G

25 25

ลำดับที่ 3 ทำการวัดระหว่างขาเดรนกับขาซอร์สผลการวัดเข็ม
มิเตอร์จะขึ้ นข้างไม่ขึ้ นข้าง หรือวัดได้ความต้านทานต่ำข้างหนึ่ งและ

∞สลับอีกด้านหนึ่ งค่าความต้านทานสูงมากเป็นอินฟินิตี้ ( ) และถ้าขั้น
ตอนใดไม่เป็นไปตามนี้แสดงว่ามอสเฟตเสีย ส่วนการวัดมอสเฟต
ชนิด P - Channel จะทำการวัดได้เช่นเดียวกับชนิด N - Channel
เ พี ย ง ส ลั บ ส า ย วั ด เ ท่ า นั้ น ก็ จ ะ ใ ห้ ผ ล เ ห มื อ น กั น
กรณีไม่ทราบขามอสเฟตการวัดหาขาต่าง ๆ ของมอสเฟตทำได้
ดั ง นี้
ลำ ดั บ ที่ า1นกRา รx ว1ัkด หห ราืขอาRเ กxต1 0 kใ ห้ทตัำ้ งกมาั ลร วตัิดมิขเ ตา ขออร์งไ ปมทอี่ ยส่ าเ ฟน กตาทีรลวัะดคู่คจ่ าน
ค วา ม ต้ า น ท
ครบ 6 ครั้งจะพบว่ามีอยู่ 1 คู่ที่ไม่ว่าจะวัดอย่างไรก็จะมีความต้านทาน
ต่ำนั้นหมายความว่าขาคู่นั้นคือขาเดรน และขาซอร์ส ส่วนขาที่เหลือ
คือ ขาเกต เพราะมอสเฟตถูกสร้างให้ขาเกตเป็นขาลอยคือไม่มีการ
ต่อขาเกตเข้ากับเนื้ อสารใดๆ ดังนั้น เมื่ อวัดเทียบกับขาอื่ นๆ เข็ม
มิเตอร์จึงไม่ดีขึ้ น
ลำ ดั บ ที่ 2 การหาขาเ ดร น และข า ซ อ ร์ส ตั้ ง มั ล ติ มิ เ ต อ ร์ไ ป ที่ ย่ า น
ก าร วั ด ค่ า ควา ม ต้ า น ท า น Rx 1k ห รือ Rx10k วัดคร่อมไปที่ขาเดรน แล ะ

ขาซอร์ส เข็มมิเตอร์จะตีขึ้ น จากนั้นให้ย้ายสายวัดสายใดสายหนึ่ งไป
แตะที่ขาเกต แล้วนำกลับมาจับที่ขาเดิมแล้วสังเกตเข็มของมิเตอร์
ดังนี้ คือ ถ้าค่าความต้านทานที่วัดได้มีค่าลดลงจากเดิมจนใกล้ศูนย์
แสดงว่า ขานั้นคือขาเตรน และถ้าค่าความต้านทานที่วัดได้มีค่าเพิ่ม
ขึ้ นจากเดิม แสดงว่าขานั้นคือ ขาซอร์ส
การวัดมอสเฟตว่าดีหรือเสีย โดยลักษณะอาการเสียของมอสเฟ
ตมีอยู่ 3 แบบ คือ
แบบที่ 1 โครงสร้างภายในลัดวงจรลักษณะแบบนี้เมื่ อทำการ
วัด 6 วค่ารั้ง1 จ ะ มี ม า กก ว่ า 1 คู่ที่มีค่าความต้านทานต่ำหรือเข็มตึขึ้ น
มากก คู่
แบบที่ 2 โครงสร้างภายในขาดลักษณะแบบนี้เมื่ อทำการวัด
6 ครั้ง จะไม่มีคู่ใดเลยที่วัดแล้วมีค่าความต้านทานต่ำหรือเข็มมิเตอร์
ไม่ตีขึ้ นเลย
แบบที่ 3 โครงสร้างภายในบกพร่องโดยวัดคร่อม ขาเดรน
และซอร์ส จํานวน 1 ครั้ง เข็มมิเตอร์ชี้ค่าความต้านทานต่ำจากนั้นน่า
สายวัดที่ขาเดรน มาแตะที่ขาเกต แล้วนำกลับไปแตะที่ ขาเดรน อีก
ค รั้ง ใ ห้ สั ง เ ก ต เ ข็ ม มิ เ ต อ ร์ถ้ า ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น มี ค่ า ล ด ล ง จ า ก เ ดิ ม
จนถึงใกล้กับศูนย์ จากนั้นเข็มมิเตอร์จะค่อยๆ ตีขึ้ นค่าความต้านทาน
เพิ่มขึ้ นจนใกล้เท่าเดิมแสดงว่า มอสเฟตตัวนั้นดี แต่ถ้าแตะที่ขาเกต
แล้วค่าความต้านทานไม่เปลี่ยนแปลงแสดงว่า มอสเฟตตัวนั้น
โ ค ร ง ส ร้า ง ภ า ย ใ น เ สี ย

26 26

1.4 การประยุกต์ใช้งาน เจเฟตและมอสเฟต
1.4.1 การนำเจเฟตไปประยุกต์ใช้งาน
1. วงจรเจเฟตสวิตช์

(ก) วงจร (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.25 การหากราฟคุณสมบัติของ D – MOSFET ชนิด N - Channel

จากรูปที่ 1.25 การทำงานของวงจรเจเฟตสวิตช์อธิบายได้ดังนี้
ในช่วงเวลา to t1 ไม่มีสัญญาณพัลส์เข้ามาที่อินพุ ต Ei ทำให้ขา G ไม่
มีไบแอสจ่ายให้เจเฟตชนิด N - Channel นำกระแสมีกระแส ID ไหล
ผ่ า น ค่ า สู ง เ จ เ ฟ ต ทำ ง า น ถึ ง จุ ด อิ่ ม ตั ว เ ป็ น ส วิ ต ช์ ใ น ส ภ า ว ะ ต่ อ ว ง จ ร
(ON) ในช่วงเวลา t1 t2 มีสัญญาณพัลส์ลบป้อนเข้ามาที่อินพุ ต Ei
ทำให้ขา G ได้รับไบแอสกลับที่รอยต่อขา G กับขา S (VDS) รอยต่อ
เกิดค่าความต้านทานสูงต้านการไหลของกระแส ID ไม่ให้ไหลเจเฟต
ทำงานที่จุดคัตออฟเป็นสวิตช์ในสภาวะตัดวงจร (OFF) การทำงาน
ไขดอ้ ตงาเ จมเรูฟปตที่ส1ว.ิ ต2 5ช์ ช นิ ด N - Channel วัดสัญญาณออกเอาต์พุ ต EO
(ข)
2. วงจรขยายสัญญาณเจเฟต

รูปที่ 1.26 การหากราฟคุณสมบัติของ D – MOSFET ชนิด P - Channel

27 27

จากรูปที่ 1.26 เป็นวงจรขยายสัญญาณที่ใช้เจเฟตชนิด N-
Channel จัดวงจรแบบคอมมอนซอร์สสัญญาณอินพุ ตป้อนเข้าที่ขา
G (เZทีiย) บ กั บ ข า S เอาต์พุ ตออกที่ขา D( ZเOที)ยมบี คก่ัาบสขู งาแSต่ อินพุ ตอิมพีแดน
ซ์ สู ง ม า ก เอาต์พุ ตอิมพีแดนซ์ ต่ำกว่าอินพุ ตอิม
พีแดนซ์เฟสของสัญญาณอินพุ ตและเอาต์พุ ตต่างกัน180 องศา ใช้
เ ป็ น ว ง จ ร ข ย า ย สั ญ ญ า ณ ทั่ ว ไ ป ใ ห้ คุ ณ ภ า พ ดี ด้ า น ก า ร ข ย า ย แ ร ง ดั น แ ล ะ
ข ย า ย กำ ลั ง
1.4.2 การนำมอสเฟตไปประยุกต์ใช้งาน
1 . ว ง จ ร ม อ ส เ ฟ ต ส วิ ต ช์
ชนิดสหวินึต่ งช์ใมช้อMสOเฟSตF (MOSFET Swi tch) เ ป็ น ส วิ ต ช์ อิ เ ล็ ก ท ร อ นิ ก ส์
แสดงดังรูปที่ 1.27 ET เป็นอุ ปกรณ์ ห ลั ก ใ นการทํางาน การจัดวงจ ร

(ก) วงจร (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 1.27 วงจรสวิตช์มอสเฟต (MOSFET Switch)

จากรูปที่ 1.27 แสดงวงจรสวิตช์ D - MOSFET ชนิด N -
Channel และสัญญาณที่วัดได้การทำงานของวงจรคือในช่วงเวลา
t0 - t1 ไม่มีสัญญาณพัลส์ใดๆ ป้อนเข้ามาที่อินพุ ต Ei ขา G ไม่มีไบ
แอสจ่ายให้ทำให้ D - MOSFET ชนิด N - Channel นำกระแส มี
กระแส ID ไห ล ผ่ า น ค่ าสูงสุด D - MOSFET ทำ ง า น ถึ ง จุ ด อิ่ ม ตั ว เ ป็ น
ส วิ ต ช์ ต่ อวงจ ร (ON) ใ น ช่ ว ง เ ว ล า t1 – t2 มี สั ญ ญ า ณ พั ล ส์ ล บ ป้ อ น
เข้ามาที่อินพุ ต Ei ทำให้ได้รับไบแอสกลับที่รอยต่อขา G กับขา S
(VGS) เกิดการเหนี่ยวนำสนามไฟฟ้าระหว่างรอยต่อขา D และขา S
ให้มีคุณสมบัติเป็นสารกึ่ งตัวนำชนิดตรงข้ามกับสารกึ่ งตัวนำที่ขา D
กับขา S เกิดแรงต้านการไหลของกระแส ID กระแส ID หยุดไหล D -
MOSFET ทำงานถึงจุดคัตออฟ เป็นสวิตช์ในสภาวะตัดวงจร (OFF)

28 28

รูปที่ 1.28 วงจรขยายสัญญาณเสียงใช้มอสเฟต

จากรูปที่ 1.28 วงจรขยายสัญญาณเสียงใช้มอสเฟตทำหน้าที่
ข ย า ย กำ ลั ง ทำ ง า น ร่ว ม กั บ ไ บ โ พ ล า ร์ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร์ก า ร ทำ ง า น ท า ง
อินพุ ตถูกป้อนผ่านตัวเก็บประจุ C2 โดยใช้ทรานซิสเตอร์ Q1 กับ Q2
ที่ต่อกันแบบดาริงตัน (Darlington) ทำหน้าที่เป็นปรีแอมป์ขยาย
สัญญาณเสียงทางอินพุ ต ส่วนวงจรด้านเอาต์พุ ตใช้เพาว์เวอร์มอ
สเฟต (Power MOSFET) ทรานซิสเตอร์ Q3 กับ Q4 สัญญาณถูก
ขยายเป็นเอาต์พุ ตผ่านทางตัวเก็บประจุ C4 ออกไปยังลำโพง
1.5 การแปลความหมายเจเฟตจากคู่มือ
เนื่ องจากเจเฟตมีมากมายหลายเบอร์ในที่นี้ขอยกตัวอย่างเบอร์
2N5457 , 2N5458 , 2N5459 ซึ่งรายละเอียดเบื้ องต้น มีดังนี้
ข้ อ มู ล ทั่ ว ไ ป ข อ ง เ จ เ ฟ ต คื อ 2เ จแเ ฟบ บต ชคืนิอดTNO - 9C2hแaลnะn eSlOทีT่ น-ำ2ไ3ป ใ ช้
ใ น ว งจ ร ข ย า ย ทั่ ว2ๆN ไ ป มี ตั ว ถั ง -
5457 MMBF5457
2N5458 MMBF5458
2N5459 MMBF5459

29 29

N - Channel General Purpose Amprifier

รูปที่ 1.29 ตัวถังและการจัดตำแหน่งขา

ตารางที่ 1.2 ค่าพิกัดสูงสุดของเจเฟต เบอร์ 2N5457
 
JFFTs – General Purpose
N-Channel – Depletion 2N5457 , 2N5458

30 30

จากตารางที่ 1.2 เป็นข้อมูลรายละเอียดของเจเฟตเบอร์
2N5457 พบว่าค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ เดรน – เกตสูงสุด (VDS)
(เ ทV่ าGกัSบ) 25 กโัวบล ต–์ 2แ5ร งโดวัลนตไ์ฟกฟ้ราะสแู งสสไุ ดบ แที่อเสกตตร-ง ทซี่ เอกร์ตสสูสงู งสุสดุ ด( I G F )
เ ท่ า
เท่ากับ 10 มิลลิแอมป์ และอุ ณหภูมิที่รอยต่อขณะใช้งาน อยู่ใน
ช่วง 55 ถึง + 150 องศาเซลเซียส

ตารางที่ 1.3 ลักษณะสมบัติทางไฟฟ้าของเจเฟต เบอร์ 2N5457

จากตารางที่ 1.3 พบว่าค่าพิกัดกระแสไบแอสกลับที่เกต
(IGSS) เท่ากับ -1 นาโนแอมป์ ที่อุ ณหภูมิ 25 องศาเซลเซียสและ
เพิ่มขึ้ น 200 นาโนแอมป์ ทุกๆ 100 องศาเซลเซียส ค่าพิกัดแรง
ดั น เ ก ต – ซอร์สคัตออฟ (VGS(off)) ผู้ผลิตจะบอก 2 ค่ามาให้คือ
ค่าต่ำสุดคือ -0.5 โวลต์และค่าสูงสุดคือ -6.0 โวลต์
ทรานส์คอนดัคแตนซ์ (Transconductance : gm) คือความ
สามารถในการนำกระแสที่เอาต์พุ ต ค่า gm หาได้จากการ
เปลี่ยนแปลงกระแสเดรนต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน เกต -
ซอร์ส ( Gate source voltage) มีหน่วยเป็น ซีเมนส์ (Semens :
แSอ) ดค่มาิทตรแาตนนส์ซค์ อ(FนoดัrคwแaตrdนซT์บraาnงsคfรeั้งr เAรียdmกวi่tาtฟaอnรc์เeวิด: ท รา น ส์ เฟอ ร์
yf s)

31 31

จากตารางที่ 4.3 เบอร์ 2N5457 อ่านค่าได้ต่ำสุด1,000 ไมโคร
โมห์ (umhos) และค่าได้สูงสุด 5,000 ไมโครโมห์ (umhos) ค่า
ความจุ (Ciss) 4ที่.เ5กิดพิขึโ้ นกทฟี่เาดรัรดน(กัTบypซeอ)ร์สแลเมะื่ อ7จัพดิโวกงฟจารรเัดป็น(คMอaมx)
มอนซอร์ส คือ
ซึ่งค่าเหล่านี้จะมีผลเมื่ อนำเฟตไปใช้งานที่ความถี่สูงและในวงจร
ส วิ ต ซ์ ชิ่ ง
1.6 พื้ นฐานการไบแอส FET
เฟต (FET ย่อมาจาก Field Effect Transistor) เป็น
ทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่ งซึ่งมีหลักการทำงานด้วยสนามไฟฟ้า
ควบคุมการไหลของกระแส ซึ่งมีความแตกต่างจากการทำงาน
ของทรานซิสเตอร์ ทั่วไปคือ เฟตจะใช้แรงดันที่ขาเกตมาควบคุม
กระแสที่ไหลที่ขาเดรน โดยแรงดันที่จ่ายให้ที่ขาเกตจะไปทำ ให้
เกิดสนามไฟฟ้าภายในสารกึ่ งตัวนำที่เป็นรอยต่อ พี-เอ็น ใน
บริเวณที่ขาเกต เมื่ อเพิ่มแรงดันไบอัสที่ขาเกตกับขาซอร์สมาก
ขึ้ นจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามากขึ้ นส่งผลให้กระแสไฟฟ้าที่
ไหลระหว่างขาเครนกับขาซอร์สลดน้อยลง เฟตจึงเป็นอุ ปกรณ์ที่
ใช้แรงดันเกตควบคุมกระแสเดรนกับกระแสซอร์ส แต่ในขณะที่
ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร์จ ะ ใ ช้ ก ร ะ แ ส ที่ เ บ ส ค ว บ คุ ม ก ร ะ แ ส ที่ ค อ ล เ ล ค เ ต อ ร์กั บ
ก ร ะ แ ส อิ มิ ต เ ต อ ร์
คุณสมบัติที่ดีของเฟตที่ดีกว่าทรานซิสเตอร์คือ มีเสถียรภาพ
ในการขยายคงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุ ณหภูมิขยายความถี่ที่
มีแบนด์วิดท์กว้าง ขยายความถี่สูงได้ดีกว่าทรานซิสเตอร์ และ
เฟต มีการทำงานคล้ายคลึงกับหลอดสูญญากาศ เป็นต้น
1.7 การไบแอส JFET

1.7.1 การจัดวงจรไบแอสเจเฟต
การจัดวงจรไบแอสให้เจเฟต เป็นการจัดวงจรจ่ายแรงดันไบ
แอสที่ถูกต้องให้เจเฟตเพื่ อให้เจเฟตสามารถทำงานนำกระแสได้
ลักษณะและแบบวงจรไบแอสของเจเฟตแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด
ด้วยกัน คือ
1. ไบแอสคงที่ (Fixed Bias)
2. ไบแอสตัวเอง (Self Bias)
3. ไบแอสแบบแบ่งแรงดัน (Voltage Divider Bias)
1. วงจรไบแอสคงที่ของเจเฟต
C h aวnงnจeรl ไ ตบ้ แอ อง จสั ดค แง รที่งขดอั นง ไเ บจ เแฟอตสทใั้หง้ เชหนมิืดอ N-C hannel และ P-
น กั น คื อ ต้ อ ง จ่ า ย แ ร
งดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับ ให้ขาเดรน
และขาเกตเทียบกับขาซอร์สตลอดเวลา เจเฟตจึงสามารถทำงาน
ได้การจัดวงจรไบแอสคงที่เบื้ องต้นของเจเฟตแสดงดังรูปที่
1.30

32 32

(ก) ชนิด N – Channel (ข) ชนิด P - Channel

รูปที่ 1.30 วงจรไบแอสคงที่แบบเบื้ องต้นของเจเฟต

จากรูปที่ 1.30 แสดงวงจรไบแอสคงที่แบบเบื้ องต้น ของเจ
เ ฟ ต ทั้ ง ช นิ ด N-Channel แ ล ะ ช นิ ด P-Ch annel มีแรงดัน VGG
ค่ า ค ง ที่ จ่ า ย เ ป็ น ไ บ แ อ ส ก ลั บ ใ ห้ ข า เก ตโดย ผ่าน R1 ทำหน้าที่ จำ กั ด
กระแสที่ไหลผ่านขาเกต ค่าแรงดัน VGG ค่าคงที่เป็นตัวกำหนด
ให้มีกระแส ID ไหลผ่านวงจรที่ค่าคงที่ค่าหนึ่ งตลอดเวลา เมื่ อมี
สัญญาณไฟกระแสสลับป้อนเข้ามาที่อินพุ ตขาเกต สัญญาณไฟ
ลหกงรรือะตแลาสมดสไลปลงัดบ้สวน่ี้ยงจผเะกไิลปดตท่ศอัำกใกหย้ร์รตะะแกดัสคบรIแ่DอรมงไหดRัลน2เปVเลปีG็่ยนSนสัแเญปปญลีล่ยงานณเพแิ่ไมปฟขลึก้ นงรเหะพแิร่ืมสอขสลึ้ นลดับ
ส่งออกเอาต์พุ ต การจ่ายไบแอสแบบคงที่นี้ไม่ค่อยเป็นที่นิยมใช้
งานเพราะต้องมีแหล่งจ่ายแรงดันถึง 2 ชุด เกิดความไม่สะดวก
ต่ อ ก า ร จั ด ว ง จ ร ทำ ง า น
2. วงจรไบแอสตัวเองของเจเฟต วงจรไบแอสตัวเองของเจ
เฟตทั้งชนิด N-Channel และชนิด P-Channel ต้องจ่ายแร
งดันไบแอสให้เหมือนกันคือ ต้องจ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขา
ซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขาเดรน และขาเกตเทียบกับขา
ซอร์สตลอดเวลา สามารถจัดแหล่งจ่ายแรงดันไบแอสให้วงจร
เพียงชุดเดียว โดยมีการวงจรแตกต่างจากแบบไบแอสตัวเอง
ลักษณะวงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้ องต้นของเจเฟต แสดงดังรูป
ที่ 1.31

33 33

(ก) ชนิด N – Channel (ข) ชนิด P - Channel

รูปที่ 1.31 วงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้ องต้นของเจเฟต

ทใัห้้งวชงจนจิาดรกใรNูช้ป-แทCีห่ hล4่aง.3nจ่1nาeยแlแสแรดงลงดะวัชนงนจิVดรDไPบD-แCเอพhสีaยตัnงวnชเุeอดlงเดกแียาบรวบจ่เใาบชื้ย้อตแังวรตตง้้นาดันขนทอไ งเจเฟ ต
บแอส มี
าน R1
ค่าความต้านทานสูงต่อกับขาเกตและกราวด์ เพื่ อกำหนดแรงดันไบ
แอสที่จ่ายให้ขาเกตมีค่าน้อยกว่าขาซอร์ส เพราะมีกระแสไหลผ่าน R1
น้อยย่อมมีศักย์ตกคร่อมน้อย ส่วนขาซอร์สมีตัวต้านทาน R3 ต่อ
ร ะ ห ว่ า ง ข า ซ อ ร์ส กั บ ก ร า ว ด์ มี ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น ต่ำ ทำ ใ ห้ มี ก ร ะ แ ส ไ ห ล
ผ่านมาก เกิดศักย์ตกคร่อม R3 มากเทียบศักย์ตกคร่อมระหว่างขาเก
ตกับขาซอร์สได้แรงดัน VGS จ่ายให้ขาเกตเป็นไบแอสกลับ คือ แรง
ดัน VGSของเจเฟตชนิดเอ็นแชนแนลจ่ายให้ขาเกตเป็นลบ ส่วนแรง
ดัน VGSของเจเฟตชนิดพีแชนแนลจ่ายให้ขาเกตเป็นบวก มีค่าคงที่
ค่าหนึ่ งตลอดเวลาเกิดกระแส ID ไหลผ่านขาเดรนและขาซอร์สคงที่
ค่าหนึ่ งตลอดเวลาเช่นกัน เมื่ อมีสัญญาณไฟกระแสสลับป้อนเข้ามาที่
อินพุ ตขาเกต ทำให้ระดับแรงดัน VGSเปลี่ยนแปลงควบคุมให้กระแส
ID ไหลเปลี่ยนแปลง เกิดศักย์ตกคร่อม R2 เป็นสัญญาณออก
เอาต์พุ ตขณะที่กระแส IDไหลผ่านเจเฟตเปลี่ยนแปลง ทำให้ศักย์ตก
คร่อม R3 เปลี่ยนแปลงตามไปด้วยจึงใส่ตัวเก็บประจุ C3 เพื่ อกำจัด
สั ญ ญ าณไ ฟสลับทิ้งไป เหลื อเ ฉ พ า ะ ร ะ ดั บ แ ร ง ดั น ไ ฟ ก ร ะ แ ส ต ร ง ต ก
ค ร่อ ม R3 ช่ ว ย ทำ ใ ห้ อั ต ร า ก าร ขยายสัญญาณของวงจรเพิ่มขึ้ น เกิ ด

ค ว า ม ค ง ที่ ใ น ก า ร ข ย า ย สั ญ ญ า ณ
3. วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดนของเจเฟต
วงจรไบ Cแ อhสaแn บn eบlแตบ้่องงแจร่ างยดัแนรขงอดังนเ จไ บเ ฟแ ตอ สทั้ใงห้ชเนหิ ดมื อNน-กCั นh aต้nอnงeจl่ า ย
แ ล ะชนิด P-
แรงดันไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขาเดรน และ

34 34

ขาเกตเทียบกับ ขาซอร์สตลอดเวลา สามารถจัดแหล่งจ่ายแรงดันไบ
แ อ ส ใ ห้ ว ง จ ร เ พี ย ง ชุ ด เ ดี ย ว โ ด ย มี ก า ร จั ด ว ง จ ร แ ต ก ต่ า ง ไ ป จ า ก ว ง จ ร ไ บ
แอสตัวเอง ทำให้วงจรมีการทำงานคงที่มากขึ้ นและมีอัตราขยาย
สั ญ ญ า ณ ใ น ว ง จ ร เ พิ่ มมากขึ้ น ก า ร จั ด ว ง จ รไ บ แ อ ส แ บบ แ บ่ ง แ รง ดั น
เบื้ องต้นของเจเฟต แ ส ด ง ดั ง รูปที่ 1.32

(ก) ชนิด N – Channel (ข) ชนิด P - Channel

รูปที่ 1.32 วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้ องต้นของเจเฟต

จากรูปที่ 1.32 แสดงวงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้ องต้นของ
แเ จลเะฟRต2ทั้จงั ดชเนปิ็ดน N-Channel และชนิด P-C hannel มีตัวต้านทาน R1
ว ง จ ร แ บ่ ง แ ร งดัน ตัวต้านท าน R1 ทำหน้าที่จ่ายแร
งดันไบแอสกลับให้ขาเกต ส่วน R2 ทำหน้าที่จำกัดกระแสที่ไหลผ่าน
วงจรทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมขาเกตเทียบกับกราวด์คือแรงดัน VG
เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล ค่าแรงดัน VGเป็นบวก เจเฟตชนิดพี
แชนแนล ค่าแรงดัน VG เป็นลบเมื่ อเจเฟตนำกระแสมีกระแส ID
ไหลผ่าน R4 เกิดแรงดันตกคร่อม R4 เทียบกราวด์คือแรงดัน VS
ถ้าเป็นชนิดเอ็นแชนแนลแรงดัน VSมีค่าเป็นบวก มีศักย์บวกสูงกว่า
ศักย์บวกของแรงดัน VGเกิดเป็นแรงดัน VGS ที่ขาเกตเป็นบวกที่
ขาซอร์สเป็นลบ แรงดัน VGS ที่ได้จ่ายแรงดันเป็นไบแอสกลับให้ขา
เกตของเจเฟ ตส่วมีนสัตญัวญเก็าบณปตระกจุคCร่อ3มทตำัวหตน้้าานที่ทคาวนบคRุม3 แเรป็งนดสัันญที่ญขาา ณ ส่ ง
ออกเอาต์พุ ต
ซอร์ส (VS) ให้คงที่เพื่ อควบคุมอัตราขยายสัญญาณของวงจรเจเฟต
ใ ห้ ทำ ง า น ค ง ที่

35 35

1.8 การไบแอส D-MODFET
1.8.1 การจัดวงจรไบแอสดีมอสเฟต
ก า ร จั ด ว ง จ ร ไ บ แ อ ส ใ ห้ ม อ ส เ ฟ ต เ ป็ น ก า ร จั ด ว ง จ ร จ่ า ย แ ร ง ดั น ไ บ แ อ
สที่ถูกต้องให้มอสเฟตเพื่ อให้มอสเฟตสามารถทำงานนำกระแสได้
ลักษณะและแบบวงจรไบแอสของมอสเฟตแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด
ด้ ว ย กั น
1. ไบแอสคงที่ (Fixed Bias)
2. ไบแอสตัวเอง (Self Bias)
3. ไบแอสแบบแบ่งแรงดัน (Voltage Divider Bias)
พ ลี ชัวนงมจอร สไ บเ ฟแ อตส(ทDั้ ง- 3 ชนิดสา ม าแรลถะนเ ำอไนปฮใ าช้นงซา์นเ มไ ดน้ กตั์บมมออสสเ ฟเ ฟตต( Eทั-้ ง ดี
MOSFET )
MOSFET) แต่ต้องกำหนดศักย์และค่าแรงดันที่ถูกต้องเหมาะสมให้
กั บ ว ง จ ร ม อ ส เ ฟ ต ก็ ส า ม า ร ถ ทำ ง า น ต า ม ที่ ต้ อ ง ก า ร ไ ด้
1. วงจรไบแอสคงที่ของดีพลีชันมอสเฟต วงจรไบแอสคงที่ของดี
พลีชันมอสเฟต ทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแร
งดันไบแอสให้ถูกต้อง คือจ่ายไบแอสตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับ
ให้ขาเดรนและขาเกตเทียบกับขาซอร์สเสมอ ดีพลีชันมอสเฟตจึง
สามารถทำงานได้ การจัดวงจรไบแอสคงที่ของดีพลีชันมอสเฟต
แสดงดังรูปที่ 1.33

(ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel

รูปที่ 1.33 วงจรไบแอสคงที่แบบเบื้ องต้นของดีพลีชันมอสเฟต (D - MOSFET)

จากรูปที่ 4.33 เป็นวงจรไบแอสคงที่แบบเบื้ องต้นของดีพลีซัน
มอสเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล การจัดวงจรไบแอ
สมีแรงดัน VGG ค่าคงที่จ่ายเป็นไบแอสกลับให้ขาเกต โดยผ่านตัว
ต้านทาน R1จำกัดค่าแรงดันตกคร่อมให้ขาเกตเกิดแรงดัน VGS เป็น
แ ร ง ดั น ไ บ แ อ ส ใ ห้ ข า เ ก ต กั บ ข า ซ อ ร์ส ค ว บ คุ ม ใ ห้ ดี พ ลี ชั น ม อ ส เ ฟ ต ทำ ง า น

36 36

มีกระแส ID ไหลคงที่ค่าหนึ่ งตลอดเวลา ถ้ามีสัญญาณไฟฟ้ากระแส
สลับป้อนเข้ามาที่อินพุ ตของขาเกต (Ei) จะทำให้ระดับแรงดัน VGS
เปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้ นหรือลดลง เป็นผลต่อกระแส ID ที่ไหลในวงจร
ตเัปวลีต่้ยานนแทปา นล งRเ 2พิ่ มเ ปขึ็้ น ห รือ ล ด ล ง ต า ม ไ ป ด้ วย เ กิ ด ศั ก ย์ ไ ฟ ฟ้ า ต ก ค ร่อ ม
น สั ญ ญ า ณ ไ ฟ ฟ้ า ก ร ะ แส สลับส่งออกเอาต์พุ ต (Eo )
2. วงจรไบแอสตัวเองของดีพลีชั้นมอสเฟต
ว ง จ ร ไ บ แ อ ส ตั ว เ อ ง ข อ ง ดี พ ลี ชั น ม อ ส เ ฟ ต ทั้ ง ช นิ ด เ อ็ น แ ช น แ น ล
และชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้องคือจ่ายไบแอส
ตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับ ให้ขาเดรนและขาเกตเทียบกับขา
ซอร์สเสมอ ดีพลีชันมอสเฟตจึงสามารถทำงานได้การจัดวงจรวงจร
ไบแอสตัวเองของดีพลีชันมอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.34

(ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel

รูปที่ 1.34 วงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้ องต้นของดีพลีชันมอสเฟต (D - MOSFET)

จากรูปที่ 4.34 แสดงวงจรไบแอสตัวเองเบื้ องต้นของดีพลีชัน
มแ หอ ลส่ งเ ฟจ่ตา ยทั้แงรชงนิดดั นเ อ็VนDแDช นเ พแีนยลง แชุ ลดะเ ช นิ ด พี แ ช น แ น ล จา กว ง จ ร ใ ช้
ดี ย ว มี ตั ว ต้ า น ท าน R1 ต่ อ ร ะ ห ว่า ง

ข า เ ก ต กั บ ก ร า ว ด์ ทำ ห น้ า ที่ กำ ห น ด ค่ า แ ร ง ดั น ใ ห้ ข า เ ก ต มี ค่ า พ อ เ ห ม า ะ
ส่วนตัวต้านทาน R3 ที่ต่อระหว่างขาซอร์สกับกราวด์ ทำหน้าที่
กำหนดแรงดันให้ขาซอร์ส เมื่ อเทียบศักย์ไฟฟ้าระหว่างขาเกตกับขา
ซอร์สจะได้แรงดัน VGS จ่ายเป็นไบแอสกลับให้ขาเกตเทียบกับขา
ซอร์ส ถ้าเป็นดีพลีชันมอสเฟตชนิดเอ็นแชนแนล แรงดัน VGS ที่ขา
เกตมีศักย์เป็นลบ ที่ขาซอร์สมีศักย์เป็นบวก ถ้าเป็นดีพลีชันมอ
สเฟตชนิดพีแชนแนล แรงดัน VGS ที่ขาเกตมีศักย์เป็นบวกที่ขา
ซอร์สมีศักย์เป็นลบ เป็นแรงดันคงที่ค่าหนึ่ งตลอดเวลา เกิดกระแส

37 37

IDไหลผ่านขาเดรนกับขาซอร์สคงที่ตลอดเวลาเช่นกัน เมื่ อมี
สัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้ามาทางอินพุ ต (Ei) ทำให้ระดับแรง
ดั น VGS เ ป ลี่ ย น แปลงค วRบ2คุเมปใลีห่้ยกนรแะ แปสล งI Dไไดห้ สลั ญเ ปญลี่ ยา ณน แไ ฟป ฟล้งา กมรี แะ แร งส
ดั น ต ก ค ร่อ ม ตั ว ต้ านทาน
สลับส่งออกเอาต์พุ ต (E0) ในขณะที่กระแส ID ไหลผ่านวงจรเกิดการ
เเเ ปหก็ ลบลีื่ อยปเนรฉะแพจุปาCละ งแ3แรเงรพืงด่ ัอดนักนไำฟทจีั่ฟตด้ ากสักญครร่ะญอแมาสณตRรไ3ฟงตตฟ้ากามกคไรรป่ะอดแ้มสวตยสั วลัดตับ้งาทีนน่ัไ้ทนม่าจตึ้นงอตงR้ อก3งาทใรำสท่ิใ้ตงหั้ว
อัตราการขยายสัญญาณของวงจรเพิ่มขึ้ นเกิดความคงที่ในการขยาย
สั ญ ญ า ณ
3. วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของดีพลีชันมอสเฟต
ว ง จ ร ไ บ แ อ ส แ บ บ แ บ่ ง แ ร ง ดั น ข อ ง ดี พ ลี ชั น ม อ ส เ ฟ ต ทั้ ง ช นิ ด เ อ็ น
แชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีลักษณะการจัดแรงดันไบแอสให้ขา
ต่าง ๆ เหมือนวงจรไบแอสช่วยของดีพลีชันมอสเฟตการจัดวงจรมี
ส่วนที่แตกต่างคือ มีตัวต้านทาน R1, R2 ถูกจัดเป็นวงจรแบ่งแรงดัน
ช่วยให้วงจรมีความคงที่มากขึ้ น และเพิ่มอัตราการขยายสัญญาณใน
วงจรมากขึ้ น วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของดีพลีชันมอสเฟต
แสดงดังรูปที่ 1.35

(ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel

รูปที่ 1.35 วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้ องต้นของดีพลีชันมอสเฟต
(D - MOSFET)

จากรูปที่ 1.35 แสดงวงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้ องต้นของดี
พ ลี ชั น ม อ ส เฟต ะทั้Rง2ช นิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีตัว
ต้ า น ท า น R 1 แล ต่อเป็นวงจรแบ่งแรงดัน ตัวต้านทาน R1 ทำ
หน้าที่จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขาเกต ส่วนตัวต้านทาน R2 ทำหน้าที่
จำ กั ด ก ร ะ แ ส ที่ ไ ห ล ผ่ า น ว ง จ ร ทำ ใ ห้ เ กิ ด ศั ก ย์ ไ ฟ ฟ้ า ต ก ค ร่อ ม ข า เ ก ต

38 38

เทียบกับกราวด์ (VG) ชนิดเอ็นแชนแนล VG เป็นบวก ชนิดพี่
แชนแนล VG เป็นลบ ดีพลีชันมอสเฟตทำงานมีกระแส ID ไหลผ่าน
ต(ัVวSต้)า นถ้ าทเาป็นน Rช4นิดเกเิอ็ดนศัแกชยน์ตแกนคลร่VอมS ตเัปว็ตน้าบนวทกามีนศั R4 เทียบกับกราวด์
ก ย์ สู ง ก ว่ า ศั ก ย์ บ ว ก ที่
VG เกิดเป็นศักย์ VGS ที่ขาเกตเป็นลบที่ขาซอร์สเป็นบวก ส่วน
ชนิดพีแชนแนล VS เป็นลบมีศักย์สูงกว่าศักย์ลบที่ VG เกิดเป็น
ศักย์ VGS ที่ขาเกตเป็นบวกที่ขาซอร์สเป็นลบ แรงดัน VGS ที่ได้มี
ลั ก ษ ณ ะ เ ป็ น ไ บเปแ็นอภสากรละับรับป้สอัญนใญห้ขาาณเกตตกขคอร่งอดมีพส่ลงีชอั้นอกมเออสาเตฟ์พตุ ตตั(วE
ต้านทาน R3 o)
ตัวเก็บประจุ C3 ทำหน้าที่ควบคุมแรงดันที่ขาซอร์ส (VS) ให้คงที่
เพื่ อควบคุมอัตราการขยายสัญญาณของวงจรให้การทำงานมีความ
ค ง ที่ ต ล อ ด เ ว ล า
1.9 การไบแอส E-MOSFET
1.9.1 การจัดวงจรไบแอสอีมอสเฟต
1. วงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟต
ว ง จ ร ไ บ แ อ ส ค ง ที่ ข อ ง เ อ น ฮ า น ซ์ ม อ ส เ ฟ ต ทั้ ง ช นิ ด เ อ็ น แ ช น แ น ล
และชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้ถูกต้อง คือจ่ายไบแอส
ตรงให้ขาซอร์ส จ่ายไบแอสกลับให้ขาเดรนและขาเกตเทียบกับขา
ซอร์สเสมอ เอนฮานซ์มอสเฟตจึงสามารถทำงานได้การจัดวงจรวง
จรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์มอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.36

(ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel

รูปที่ 1.36 วงจรไบแอสคงที่แบบเบื้ องต้นของเอนฮานซ์ชันมอสเฟต
(E - MOSFET)

39 39

จากรูปที่ 1.36 เป็นวงจรไบแอสคงที่แบบเบื้ องต้นของเอนฮานซ์
กมข าาอเรสกจเัตดฟโไตดบยแ( Eผอ่ าส-นมีMตแั วOหตลS้่างFนจE่ทาTาย) นทVั้RงG1ชGนเิปด็จน่เาอต็ัยนวแแจรำชงกนัดดัแนคน่คาลแงแรทีล่งเะปด็ชันนนิไใดบห้พแขีอาแเสชกตนตรแเงนกิใดลห้
แรงดัน VGS เป็นแรงดันไบแอสให้ขาเกตกับขาซอร์สควบคุมให้เอน
ฮานซ์มอสเฟตทำงาน มีกระแส ID ไหลคงที่ค่าหนึ่ งตลอดเวลา ถ้ามี
สัญญาณไฟกระแสสลับป้อนเข้ามาทางอินพุ ต (Ei) สัญญาณไฟ
กลตก งรรา มะะเ ปแแไ็ปสสนดสสผ้ลลวลัั ยบบต่นสอี่เ้งกจกิอะดรทอศะำัแกกใสหเย้อ์รไIาะDฟตด์ัฟพทบ้ีุ่าไแตตหรกล(งEใคดนoัรน่ว)องVมจGตรั วเSปตเ้ลปาี่ นยลี่ทนย าแนนปแ ลปRงล2เงพเิเ่ปพม็ิ่นขมึ้สนขัึ้ญหน รหญือรืาลอณดล ลดไ ฟง

แรงดัน VGSที่ตกคร่อมขาเกตและขาซอร์สมีผลต่อการทำงาน
ของเอนฮานซ์มอสเฟตโดยตรง เพราะเอนฮานซ์มอสเฟต ขณะจ่าย
แรงดันไบแอสให้เฉพาะขาเดรนและขาซอร์ส โดยไม่จ่ายแรงดันไบ
แอสให้ขาเกตเอนฮานซ์มอสเฟตจะไม่นำกระแสแรงดัน VGS จึงทำ
ห น้ า ที่ เ ป็ น ตั ว กำ ห น ด ก า ร นำ ก ร ะ แ ส ข อ ง เ อ น ฮ า น ซ์ ม อ ส เ ฟ ต

2. วงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต
ว ง จ ร ไ บ แ อ ส ตั ว เ อ ง ข อ ง เ อ น ฮ า น ซ์ เ ม น ต์ ม อ ส เ ฟ ต ทั้ ง ช นิ ด เ อ็ น
แชนแนลและชนิดพีแชนแนล ต้องจัดแรงดันไบแอสให้กับขาต่างๆ
เหมือนกับการจัดวงจรไบแอสคงที่ของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ทุก
ประการแตกต่างเพียงใช้อุ ปกรณ์ประกอบร่วมในวงจรและการจัด
วงจรที่เปลี่ยนแปลงไป วงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์มอ
สเฟตแสดงดังรูปที่ 1.37

(ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel

รูปที่ 1.37 วงจรไบแอสตัวเองแบบเบื้ องต้นของเอนฮานซ์ชันมอสเฟต
(E - MOSFET)

40 40

จากรูปที่ 1.37 แสดงวงจรไบแอสตัวเองของเอนฮานซ์เมนต์มอ
สเฟตทั้งชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีตัวต้านทาน R1 ต่อ
เรกะหตว่(าVงGขา)เกชนติดกัเบอ็ขนาแเดชรนนแนเพลื่ อVกGำหเนป็ดนแบรวงกดัแนลไะบชแนิอดสพตีแรชงนจ่แายนใลห้ขVาG
เป็นลบ เอนฮานซ์เมนต์มอสเฟตทำงานนำกระแส มีกระแส ID ไหล
ผ่านขาซอร์สและตัวต้านทาน R3 เกิดศักย์ไฟฟ้าตกคร่อม R3 คือแรง
ดัน VS ออกมาเกิดการเปรียบเทียบศักย์ไฟฟ้ากันระหว่างแรงดัน
VG และ VS ได้แรงดัน VGS ออกมาเป็นแรงดันไบแอสตรงให้ขา
เกตเทียบกับขาซอร์ส แรงดัน VGS ของเอ็นแชนแนลที่ขาเกตเป็น
บวกที่ขาซอร์สเป็นลบ และแรงดัน VGS ของพีแชนแนล ที่ขาเกต
เป็นลบที่ขาซอร์สเป็นบวก ควบคุมให้กระแส ID ไหลในวงจรคงที่
ตลอดเวลา เมื่ อมีสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับป้อนเข้ามาทางอินพุ ต
(Ei) ทำให้ระดับแรงดัน VGS เปลี่ยนแปลงควบคุมให้กระแส ID ไหล
เปลี่ยนแปลง เกิดศักย์ตกคร่อมตัวต้านทาน R2 ตัวต้านทาน R2 เป็น
ภาระรับสัญญาณไฟฟ้ากระแสลับส่งออกเอาต์พุ ต (Eo) ขณะที่กระแส
ID ไหลผ่านวงจรเกิดการเปลี่ยนแปลง จะทำให้ศักย์ไฟฟ้าที่ตกคร่อม
ขาเดรนกับกราวด์ (VD) และศักย์ที่ตกคร่อมตัวต้านทาน R3 (VS)
เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ส่งผลให้แรงดัน VGS เปลี่ยนแปลง จึงใส่
ตัวเก็บประจุ C3 เพื่ อกำจัดสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับที่ขาซอร์สทิ้ง
ล ง ก ร า ว ด์ เ ห ลื อ เ ฉ พ า ะ แ ร ง ดั น ไ ฟ ฟ้ า ก ร ะ แ ส ต ร ง ต ก ค ร่อ ม ตั ว ต้ า น ท า น
R3 มีค่าคงที่ช่วยทำให้อัตราการขยายสัญญาณของวงจรเพิ่มขึ้ นเกิด
ค ว า ม ค ง ที่ ใ น ก า ร ข ย า ย สั ญ ญ า ณ

3. วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต
วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ทั้ง
ชนิดเอ็นแชนแนลและชนิดพีแชนแนล มีการจ่ายแรงดันไบแอส
เ ห มื อ น ว ง จ ร ไ บ แ อ ส ตั ว เ อ ง ข อ ง เ อ น ฮ า น ซ์ เ ม น ต์ ม อ ส เ ฟ ต แ ต่ มี ค ว า ม
แตกต่างในส่วนของการจัดวงจรของอุ ปกรณ์ร่วม เพื่ อให้เกิด
ประสิทธิภาพในการทำงานของวงจรสูงขึ้ น การจัดวงจร ไบแอสแบบ
แบ่งแรงดันของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต แสดงดังรูปที่ 1.38

41 41

(ก) ชนิด N-Channel (ข) ชนิด P-Channel

รูปที่ 1.38 วงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้ องต้นของเอนฮานซ์ชันมอสเฟต
(E - MOSFET)

จากรูปที่ 1.38 แสดงวงจรไบแอสแบบแบ่งแรงดันเบื้ องต้นของ
เ อ น ฮ า น ซ์ เ ม น ต์ มอส เRฟ2ต ต่ทัอ้ งเชป็นนิ ดว งเ อจ็ นรแแชบ่นงแแนร งลดแั นล ะตชั วนิตด้ าพีนแทชานนแRน1ลทมำี
ตั ว ต้ า น ท า น R1 และ
หน้าที่จ่ายแรงดันไบแอสตรงให้ขาเกต ส่วนตัวต้านทาน R2 ทำหน้าที่
จำกัดกระแสที่ไหลผ่านวงจร ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าตกคร่อมขาเกต
เทียบกับกราวด์ (VG) ชนิดเอ็นแชนแนล VG เป็นบวก ชนิดพี
แชนแนล VGเป็นลบเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต เมื่ อนำกระแสจะมี
กระแส IDไหลผ่าน R4 เกิดศักย์ไฟฟ้าตกคร่อม R4 เทียบกกราวด์
(VS) ถ้าเป็นชนิดเอ็นแชนแนล VS เป็นบวก มีศักย์บวกต่ำกว่าศักย์
บวกที่ VGเกิดการเปรียบเทียบศักย์ไฟฟ้าออกมาเป็นแรงดัน VGSที่
ขาเกตเป็นบวกที่ขาซอร์สเป็นลบ ส่วนชนิดพีแชนแนล VSเป็นลบมี
ศักย์ลบต่ำกว่าศักย์ลบที่ VG เกิดการเปรียบเทียบศักย์ไฟฟ้าออกมา
เป็นแรงดัน VGS ที่ขาเกตเป็นลบที่ขาซอร์สเป็นบวก ได้แรงดัน
VGS เป็นไบแอสตรงป้อนให้ขาเกตของเอนฮานซ์เมนต์มอสเฟต ตัว
ต้านทาน R3 เป็นภาระรับสัญญาณตกคร่อมเป็นสัญญาณส่งออก
เอาต์พุ ต (Eo) ตัวเก็บประจุ C3 ทำหน้าที่ควบคุมแรงดันที่ขาซอร์ส
(VS) ให้คงที่เพื่ อควบคุมอัตราขยายสัญญาณของวงจรให้การทำงาน
มี ค ว า ม ค ง ที่ ต ล อ ด เ ว ล า

42 42

ส รุ ป
มอสเฟตเป็นอุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ห้างานโดยใช้แรงดันจำนวน
เน้ดอรยนใน(Dรูป) สแนลาะมขไาฟซ อฟ้รา์สไ ป(คSว)บมคีุ ม2กแรบะ แบสคื มี 3 -ข าMคOื อSขFาEเ กT ต (G) -ซ า
อ D กั บE
MOSFET และแบ่งย่อยใต้ 2 ชนิด คือ ชนิด P - Channel และ N -
Channel ในการจ่ายแรงดันไบแอสให้มอสเฟตจะต้องจ่ายแรงดันไบ
แอสตรงให้ขา S จ่ายแรงดันไบแอสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับ S
การจัดวงจรไบแอสให้มอสเฟตแบ่งได้ 3 แบบ คือ ไบแอสคงที่
(Fixed Bias) ไบแอสตัวเอง (Self Blas) และไบแอสแบ่งแรงดัน
(Voltage Divider Blas) การนำมอสเฟตไปต่อวงจรใช้งานจำเป็นที่
จ ะ ต้ อ ง ศึ ก ษ า เ กี่ ย ว กั บ ร า ย ล ะ เ อี ย ด ข้ อ มู ล ท า ง ไ ฟ ฟ้ า ที่ เ กี่ ย ว ข้ อ ง กั บ ตั ว
ของมอสเฟต จากคู่มือ (Data Sheet) เพื่ อจะได้ทราบค่าต่างๆ เช่น
ค่าแรงดันที่ขาเกตกับขาซอร์ส (VGS) แรงดันสูงสุดที่ขาเดรนกับ
เกต (VDG) แรงดันเกต - ซอร์สคัตออฟ (VGS(OFF)) ค่ากระแส
เดรน - ซอร์สคัตออฟ (IOS) สูงสุด ค่ากำลังสูญเสียรวมสูงสุดที่
อุ ณหภูมิห้อง 25° (PD) และรายละเอียดต่างๆ
มอสเฟตสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลายอย่าง เช่นน่าไปต่อ
เป็นวงจรสวิตช์ช่วงจรจรขยายสัญญาณ วงจรผสมสัญญาณ วงจร
กำเนิดความถี่ เป็นต้น
ก า ร วั ด แ ล ะ ท ด ส อ บ ม อ ส เ ฟ ด ด้ ว ย โ อ ห์ ม มิ เ ต อ ร์ใ น ก ร ณี ที่ ท ร า บ ข า
ม อ ส เ ฟ ต แ ล้ ว ส า ม า ร ถ วั ด ท ด ส อ บ ม อ ส เ ฟ ต ดี ห รือ เ สี ย ไ ด้ โ ด ย ใ ช้
โอห์มมิเตอร์ตั้งย่านวัด Rx1k วัดที่ขาทั้ง 3 ของมอสเฟตจะทำให้ทราบ
ว่ามอสเฟต หรือเสีย ในกรณีที่ไม่ทราบซามอสเฟตต้องวัดหาขาเก
ต ก่ อ น โ ด ย ใ ช้ โ อ ห์ ม มิกัเบตขอาร์ตDั้ งอย่ยา่นา งวัลดะ Rx 1 วัดค่าคว ามต้านทานที่ขา G
กับขา S และขา G 2 ค รั้ง โ ด ย ส ลั บ ขั้ว ข อ ง มิ เ ต อ ร์จ ะ

ไ ด้ ค่ า ค ว า ม ต้ า น ท า น เ ท่ า กั น ทั้ ง ส อ ง ค รั้ง

1 . คุ ณ ส ม บั ติ ที่ ดี ข อ ง เ ฟ ต ที่ ดี ก ว่ า ท ร า น ซิ ส เ ต อ ร์คื อ ข้ อ ใ ด
ก. มีค่าอิมพิแดนซ์ทางด้านอินพุ ตสูงมาก (ทรานซิสเตอร์มีอิมพิ
แ ด นขซ์.ต่ทำร) อั ต ร า ก า ร ท น แ ร ง ดั น แ ล ะ ก ร ะ แ ส สู ง
านซิสเตอร์ชนิดหนึ่ งซึ่งมีหลักการทำ ง า น ด้ ว ยสนา ม ไฟ ฟ้า
ค ว บ คุ ม ก า ร ไ ห ล ข อ ง ก ร ะ แ ส
ค. มีเสถียรภาพในการขยายคงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลง
อุ ณหภูมิขยายความถี่ที่มีแบนด์วิดท์กว้าง
ง. สารกึ่ งตัวนำตอนย่อย 2 ตอนชนิด ต่อขนด้านซ้ายด้านขวามี
สายต่อเชื่ อมถึงกัน

2. ข้อใดคือโครงสร้างของเจเฟต
ก. ข.

ค. ง.

3. ข้อใดคือสัญลักษณ์ของเจเฟต
ก. ข.

ค. ง.

4. จากรูปคือกราฟคุณสมบัติของมอสเฟตแบบใด และชนิดอะไร

ก. D – MOSFET ชนิด N - Channel
ข. E – MOSFET ชนิด N - Channel
ค. D – MOSFET ชนิด P - Channel
ง. E – MOSFET ชนิด P – Channel