การพัฒนาหนังสืออิเล็กทรอนิกส์-E-Book-ด้วยเทคโนโลยีโลกเสมือนจริง-AR-แบบวิดีโอ

ทรานซสิ เตอร ์

E-Book (Transistor)

รหสั วชิ า 14-112-101

วศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์

เบอ้ื งตน้

หลักสตู รครุศาสตรอ์ ุตสาหกรรมบัณฑติ (หลกั สูตรปรับปรงุ 2558)

คาชแ้ี จงการใชง้ าน IOS Android
หนงั สืออเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ (E-Book)

1 ดาวน์โหลดแอปพลิเคชน่ั HP Reveal ลงในโทรศัพท์

2Log in ID: sittipong2538 , Password: 0850783279

3 สแกนคิวอาร์โคด้ ในหนังสืออเิ ล็กทรอนิกส์ (E-Book) เพือ่ ทด
แบบทดสอบก่อนเรยี น

เร่ิมเรยี นด้วยหนงั สอื อิเล็กทรอนิกส์ (E-Book) 4

5 เปดิ ใช้งานแอปพลิเคชัน่ HP Reveal เพือ่ สแกนใช้งาน AR เพื่อดู
รูปภาพและวิดโี อเพ่มิ เตมิ ในหน้าท่ี 2, 3, 4 และหน้าที่ 6

เม่ือเรยี นเสร็จ สแกนควิ อารโ์ ค้ดในหนงั สอื อเิ ล็กทรอนิกส์ (E- 6
Book) เพ่อื ทาแบบทดสอบหลงั เรียน

7 เมอ่ื จบบทเรียนนักศกึ ษาสามารถเลือกเล่นเกมได้โดยสแกนคิวอารโ์ ค้ด

คานา

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (E-Book) เล่มนี้ จัดทําข้ึน เพื่อใช้ประกอบการ
จัดกิจกรรม การเรียนการสอน ในรายวิชาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์เบ้ืองต้น
เรื่องทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นส่ือนวัตกรรมที่นําเอาเทคโนโลยีเสมือนจริง (AR)
มาประยุกต์ใช้งานร่วมกับหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (E-Book) สามารถนําไปใช้
ประกอบการเรียนการสอน สําหรับนักศึกษาเพ่ือใช้เป็นแนวทางในการศึกษา
ค้นคว้าด้วยตนเอง ใน เร่ืองทรานซิสเตอร์ ซึ่งเป็นสื่อการเรียนรียนรู้ท่ี
เหมาะสมกบั วยั และระดับชัน้ ของ นักนกั ศกึ ษา

คณะผู้จัดทําหวังเป็นอย่างย่ิงว่า หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (E-Book) เร่ือง
ทรานซิสเตอร์ เล่มนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนการสอน ตลอดจน
นําไปสู่การสร้างสรรค์ผลงานและสามารถ นําไปใช้ในชีวิตประจําวันของ
นักศึกษาต่อไป

คณะผูจ้ ดั ทาํ

สารบัญ 1

แบบทดสอบกอ่ นเรียน 2
ประวัตคิ วามเป็นมาและความหมายของทรานซสิ เตอร์ 3
โครงสร้างและสญั ลักษณ์ของทรานซสิ เตอร์ 4
ชนดิ ของทรานซิสเตอร์ 5
ขาของทรานซิสเตอร์ 6
การทางานของทรานซสิ เตอร์
แบบทดสอบหลังเรียน 10

1

แบบทดสอบก่อนเรยี น

สแกนควิ อาร์โคด้ เพื่อทาแบบทดสอบกอ่ นเรียน

2 View Photo in App HP Reveal
ประวัติความเปน็ มา
และความหมายของทรานซสิ เตอร์

ประวตั คิ วามเป็นมา

ในช่วงเวลาก่อนปี พ.ศ. 2490 ประมาณ 40 ปี หลอดสุญญากาศเป็นอุปกรณ์
อิเล็กทรอนกิ ส์ทีม่ ีการพัฒนาและนาํ มาใช้งานมากท่ีสุด การใช้งานหลอดสุญญากาศมีปัญหา
ในการใช้งานมาก เช่น กําลังไฟฟ้าสูญเสียมาก มีขนาดใหญ่ ชํารุดง่ายกรรมวิธีผลิตยุ่งยาก
เป็นต้น เม่อื ความต้องการใช้งานมากขึ้นหลอดสุญญากาศยิ่งมีปัญหามากข้ึน จึงได้มีผู้คิดค้น
สิ่งประดษิ ฐ์ใหมๆ่ ทางด้านอเิ ลก็ ทรอนิกสม์ าใชง้ านแทนหลอดสญุ ญากาศ

ในปลายปี พ.ศ. 2490 บริษัทเบลล์เทเลโฟนจํากัด (BellTelephone CO.,LTD.)โดย
จอหน์ บารด์ นี , วลิ เลยี ม แบรดฟอร์ ชอ็ คเลย์และ วอลเตอร์ ฮอรส์ แบรทเทน
ได้ทดลอง วงจรขยายด้วยทรานซิสเตอร์ตัวแรกท่ีห้องทดลองของสําเร็จ ทรานซิสเตอร์ซ่ึง
เป็นอุปกรณ์สารก่ึงตัวนําเมื่อเปรียบเทียบกับหลอดสุญญากาศก็คือ มีขนาดเล็ก นํ้าหนักเบา
ไม่ตอ้ งมตี ัวให้ความร้อน มีโครงสร้างแข็งแรงทนทาน กําลังไฟฟ้าสูญเสียน้อย ประสิทธิภาพ
สูง สามารถทาํ งานได้ทนั ทีเมือ่ จ่ายไฟให้

ความหมาย

ทรานซสิ เตอรเ์ ป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทแอคทีฟชนิดหนึ่ง มีหลักการทํางาน
โดยอาศัยกระแสไฟฟ้าจากวงจรภายนอกไปควบคุมตัวกําเนิดกระแสไฟฟ้าภายในให้
เปลี่ยนแปลงตาม ทรานซิสเตอร์มี 3 ขา คือ ขาเบส ขาอิมิตเตอร์และ ขาคอลเลคเตอร์
ทรานซิสเตอร์ แบ่งตามโครงสร้างได้ 2 ชนิด คือ NPN และ PNP แบ่งตามสารได้สองชนิด
เช่นกันคือ เยอรมันเนียม และ ซิลิคอน ทรานซิสเตอร์สามารถประยุกต์ใช้งานได้หลาย
อย่างเชน่ ขยายสญั ญาณ สวิตชิ่ง กําเนิดสัญญาณ เปน็ ต้น

View Video in App HP Reveal 3

โครงสรา้ งและ
สัญลกั ษณ์ของทรานซสิ เตอร์

ทรานซิสเตอร์สร้างมาจากวัสดุประเภทสารกึ่งตัวนําชนิด P และชนิด N มา
รวมกันโดยทําให้เกิดรอยต่อระหว่างเนื้อสารนี่สองรอยต่อ โดยสามารถจัด
ทรานซิสเตอร์ได้ 2 ชนดิ คือ

1. ทรานซิสเตอรช์ นดิ NPN
2. ทรานซสิ เตอรช์ นดิ PNP
รอยต่อจากเน้ือสารท้ัง 3 น้ี มีจดุ ต่อเป็นขาทรานซิสเตอร์ เพอ่ื ใช้เช่ือมโยงหรือบัดกรี
กบั อุปกรณอ์ น่ื ดังนน้ั ทรานซิสเตอร์จึงมี 3 ขา มีชอ่ื เรยี กวา่ คอลเลคเตอร์ (สัญลักษณ์
C) อิมิตเตอร์ (สัญลักษณ์ E) และ เบส (สัญลักษณ์ B) รูปร่างโครงสร้างและ
สญั ลักษณ์ของทรานซสิ เตอร์ ดงั รปู

4 View Photo in App HP Reveal

ชนดิ ของทรานซสิ เตอร์

การแบ่งชนดิ ของทรานซิสเตอร์สามารถแบ่งออกได้หลายวิธีแล้วแต่ผู้ผลิตว่าการแบ่งชนิดของ
ทรานซิสเตอร์จะยึดถือรูปลักษณ์แบบไหน ถ้าแบ่งในรูปของการใช้งานก็จะแบ่งออกเป็น
ทรานซิสเตอร์ท่ีทําหน้าที่สวิทช่ิง ทรานซิสเตอร์กําลัง ทรานซิสเตอร์ความถี่สูง ฯลฯ การแบ่งอีกวิธี
หน่ึงซงึ่ นยิ มใช้กันมากในยุคแรกๆ คือ การแบ่งโดยใช้สารที่นํามาสร้างเป็นเกณฑ์ซ่ึงสามารถแบ่งออก
ได้ 2 ประเภทคือ

1. เยอรมนั เนยี มทรานซสิ เตอร์ (Germanium transistor)
เปน็ ทรานซสิ เตอร์ยคุ แรกๆ และเปน็ ชนิดที่มีกระแสรั่วไหลมากจึงไม่ค่อยมีผ้นู ิยมใช้

2. ซิลกิ อนทรานซสิ เตอร์ (Silicon Transistor)
เป็นทรานซิสเตอร์ทมี่ ปี ระสทิ ธิภาพสงู มีกระแสรวั่ ไหลนอ้ ย (LeakageCurrent) เป็น
ทรานซสิ เตอร์ทใ่ี ชก้ นั มากในยคุ ปัจจุบนั

5

ขาของทรานซสิ เตอร์

โครงสร้างของทรานซิสเตอร์จะมีสารกึ่งตัวนํา 3 ชั้น แต่ละช้ันจะต่อลวดตัวนํา
จากเน้ือสารก่ึงตัวนําไปใช้งาน ชั้นท่ีเล็กท่ีสุด (บางที่สุด) เรียกว่า เบส (Base)
ตัวอักษรย่อ B สําหรับสารก่ึงตัวนําชั้นท่ีเหลือคือ คอลเลกเตอร์ (collector หรือ c)
และอิมิตเตอร์ (Emitter หรือ E) น่ันคือทรานซิสเตอร์ท้ังชนิด NPN จะมี 3 ขา คือ
ขาเบส ขาคอลเลกเตอร์ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์นิยมเขียนทรานซิสเตอร์แทนด้วย
สัญลกั ษณด์ งั รปู

6 View Video in App HP Reveal

การทางานของทรานซิสเตอร์

การทางานของทรานซสิ เตอรช์ นิด NPN
การปอ้ นแรงดันไฟฟา้ ให้กบั ทรานซสิ เตอรช์ นิด NPN คือ การจ่ายไฟลบใหข้ า

E เม่อื เทยี บกับ ท่ีจ่ายให้ขา B และจา่ ยไฟบวกใหข้ า C เมอื่ เทียบกบั ไฟลบท่ีจา่ ยให้
ขา B มที ้งั ไฟบวกและไฟลบ แต่การ เทยี บศักย์ Forward นน้ั จะเทยี บระหว่างขา B
กบั ขา E เท่านน้ั ทําให้ขา B ซง่ึ เปน็ สาร P ได้รับแรงไฟ Forward คอื เปน็ ไฟบวก
เม่ือเทียบกับขา E เท่านั้นแสดงดงั รปู

การทางานของทรานซสิ เตอรช์ นิด NPN
การป้อนแรงดันไฟฟ้าใหก้ ับทรานซิสเตอร์ชนิด PNP โดยการจา่ ยไฟบวกใหข้ า E
เม่ือเทยี บ กับไฟลบทีจ่ ่ายใหข้ า B และจา่ ยไฟลบเข้าขา C เมอื่ เทียบกบั ไฟบวกท่ี
จ่ายใหข้ า B ทาํ ให้ขา B มที ั้ง ไฟลบและไฟบวก ทําใหข้ า B ซ่ึงเปน็ สาร N ไดร้ บั
Forward Bias คอื เป็นลบเมอื่ เทยี บกับขา E เทา่ น้นั แสดงดงั รูป

7

การให้ไบอัสทรานซสิ เตอร์

ในการใช้งานวงจรทรานซิสเตอร์แต่ละวงจร ต้องการกระแสไม่เท่ากัน หรือจุด
ทํางาน แตกต่างกันไป ถ้าให้กระแสไหลในวงจรมากเกินไปจะทําให้ทรานซิสเตอร์
เข้าสู่ภาวะอ่ิมตัวได้ และ ถ้าเราลดกระแสมากเกินไปก็อาจทําให้ทรานซิสเตอร์ตัว
นั้นๆ ถึงจุดคัทออฟได้ ตามกฎของโอห์ม การปรับกระแสสามารถปรับได้จาก
แหล่งจ่ายไฟเล้ียงวงจรและอีกวิธีคือการปรับด้วยค่าความ ต้านทาน ดังนั้นในทาง
ปฏบิ ตั จิ งึ ตอ้ งเลอื กวธิ กี ารปรับกระแสด้วยค่าความต้านทาน โดยการต่อตัว ต้านทาน
อนุกรมกับแหล่งจ่ายไฟดังภาพท่ี 2.1

8

การให้ไบอัสทรานซสิ เตอร์

จากภาพที่ 2.1 (ก) เป็นการต่อวงจรของทรานซิสเตอร์ชนิด NPN จะเหน็ ว่าที่
ขาเบสกับขา คอลเลกเตอร์ มีทิศทางกระแสไหลเข้าเพราะฉะนั้นจะถูกต่อด้วยขั้ว
แรงดันไฟฟ้าบวก ส่วนภาพที่ 2.1 (ข) เป็นการต่อตัวต้านทานอนุกรมกับ
แหลง่ จ่ายไฟ เพอื่ เปน็ ตัวปรับกระแสและแรงดันที่ ทรานซสิ เตอร์

ส่วนภาพที่ 2.1 (ค) เป็นการต่อวงจรของทรานซิสเตอร์ชนิด PNP จะเห็นว่าที่
ขาเบสกับขา คอลเลกเตอร์ มีทิศทางกระแสไหลออกเพราะฉะน้ันจะถูกต่อด้วยขั้ว
แรงดันไฟฟา้ ลบ ส่วนภาพท่ี 2.1 (ง) เป็นการต่อตัวต้านทานอนุกรมกับแหล่งจ่ายไฟ
เพื่อเป็นตัวปรับกระแสและแรงดันที่ ทรานซสิ เตอร์

ในทางปฏิบัติการต่อแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง 2 ชุดเพ่ือให้ทรานซิสเตอร์
ทํางานนั้นจะ ไม่สะดวก และจากการสังเกตุจากวงจรขั้วแรงดันท่ีต่อจุดคอมมอนมี
ขั้วไฟฟ้าเหมือนกันจึงสามารถ ใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเพียงชุดเดียวได้ตาม
ภาพที่ 2.2

9

การใหไ้ บอสั ทรานซิสเตอร์

การจดั ไบอัสใหก้ ับวงจรทรานซิสเตอร์แบง่ ได้เปน็ 3 คอมมอน
1. คอมมอนอิมิตเตอร์ (Common Emitter) จดั วงจร ได้ 2 แบบ

1.1 วงจรไบอัสคงที่ ( Fixed bias)
1.2 วงจร ไบอสั ด้วยตนเอง (Self bias)
2. คอมมอนคอลเลกเตอร์ (Common collector)
3. คอมมอนเบส (Common Base)

10

แบบทดสอบหลังเรียน

สแกนควิ อารโ์ คด้ เพ่อื ทาแบบทดสอบหลงั เรยี น