ไดแอก (DIAC) ไทรแอก (TRIAC)

ไดแอก (DIAC) ไทรแอก (TRIAC)
ไดแอก (DIAC) หรือ “ DIODE-AC ” เป็นอุปกรณ์จุดชนวนไทรแอกลักษณะโครงสร้างจะเป็นสาร P-N 3 ชั้น รอยต่อเหมือนกับทรานซิสเตอร์ ไดแอกทำหน้าที่ป้องกันการกระโชกของแรงดันไฟสลับที่อาจทำให้ไทรแอกชำรุดเสียหายและทำหน้าที่ควบคุมเฟสกำหนดเวลาเริ่มทำงานของของไทรแอก เมื่อนำทั้งหมดมาประกอบเป็นวงจร สามารถทำให้วงจรทำงานหรือหยุดทำงานได้ตามการควบคุมของไดแอก เช่น วงจรปรับระดับความร้อนของเครื่องทำน้ำอุ่น วงจรหรี่ไฟแสงสว่าง วงจรปรับความเร็วมอเตอร์ ฯลฯ
ไทรแอก (TRIAC) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำประเภทไทริสเตอร์ ถูกพัฒนาขึ้นมาให้ใช้งานได้กับไฟสลับเพื่อแก้ข้อบกพร่องของ เอสซีอาร์ ไทรแอกนำกระแสได้สองทิศทาง โดยทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ มีคุณสมบัติเป็นสวิตซ์ที่ดีกว่าสวิตซ์ธรรมดาหลายประการ คือ ทำงานได้เร็ว ควบคุมการทำงานง่ายไม่มีหน้าสัมผัสจึงไม่เกิดประกายไฟ โครงสร้างไทรแอกเหมือนการรวม เอสซีอาร์สองตัวไว้ด้วยกัน การทำงานของไทรแอกต้องเลือกสภาวะการทำงานของไทรแอก โดยเลือกใช้สภาวะกระแสแอโนดกับกระแสเกตเสริมกัน การทำให้ไทรแอกนำกระแสทำได้คล้ายกันกับ เอสซีอาร์โครงสร้างและ
การทำงานของไดแอก
การทำงานของไดแอกนั้นจะอาศัยช่วงแรงดันพังทลาย ( Break Over Voltage ) เป็นส่วนของการทำงาน เมื่อป้อนแรงดันบวก ( + ) เข้าที่ขา A1 ละแรงดันลบ (-) เข้าที่ขา A2 รอยต่อN และ P ตรงบริเวณ A1 จะอยู่ในลักษณะไบอัสกลับ จึงไม่มีกระแสไหลจาก A1 ไปยัง A2 ได้ เมื่อเพิ่มแรงดันไบอัสดังกล่าวสูงขึ้นเรื่อยๆ จนถึงค่าแรงดันค่าหนึ่งจะทำให้กระแสสามารถไหลทะลุผ่านรอยต่อ N-P มาได้ ส่วนรอยต่อตรง A2 นั้นอยู่ในสภาวะไบอัสตรงอยู่แล้ว ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านไดแอกนี้จึงเสมือนกับเป็นกระแสที่เกิดจากการพังทลายของไดโอดและถ้าหากไม่มีการจำกัดกระแสแล้วแอกก็สามารถพังได้เช่นกัน ถ้าเราสลับขั้วศักย์แรงดัน A1 และ A2 การทำงานของไดแอกก็จะเป็นเช่นเดียวกับกรณีดังกล่าวที่ผ่านมา เขียนเป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ของแรงดันตกคร่อมตัวไดแอก และกระแสที่ไหลผ่านไดแอกได้ ดังรูปที่ 2



รูปที่ 2 กราฟแสดงลักษณะสมบัติของไดแอก

จากกราฟ เมื่อไดแอกนำกระแสแรงดันตกคร่อมตัวไดแอกจะลดค่าลงอีกเล็กน้อย โดยปกติจะลดลงจากค่าแรงดันพังประมาณ 5 โวลต์ จากลักษณะสมบัติของไดแอก จึงเห็นได้ว่าไดแอกเหมาะสมที่จะนำไปใช้เป็นตัวป้อนกระแสจุดชนวนให้กับอุปกรณ์ไทรแอก เพราะนำกระแสได้ 2 ด้าน
การวัดและทดสอบไดแอกด้วยโอห์มมิเตอร์
การวัดหาขาของไดแอก พิจารณาได้จากโครงสร้างและสัญลักษณ์ของไดแอก ดังรูปที่ 3



รูปที่ 3 แสดงค่าความต้านทานระหว่างขาของไดแอก

ตั้งโอห์มมิเตอร์ที่ย่านวัด R x 10
กรณีที่ 1 เอาสายมิเตอร์ศักย์ไฟบวกจับที่ขา A1 สายมิเตอร์ศักย์ไฟลบจับที่ขา A2 เข็มจะชี้ที่ตำแหน่ง
กรณีที่ 2 ทำการกลับขั้ว ผลที่ได้จะเป็น แสดงว่าไดแอกมีสภาพดี
โครงสร้างและสัญลักษณ์ของไทรแอก
ไทรแอกเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่มีขั้วต่อ 3 ขั้ว มีชื่อเรียกว่า A2 (แอโนด 2) , A1 (แอโนด1) และ G (เกต) ไทรแอก (Triac) จะเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่คล้ายๆ กับสวิตช์ไฟฟ้าสำหรับกระแสสลับ แต่มีข้อดีกว่าสวิตช์ธรรมดา คือการเปิด – ปิดวงจรของไทรแอกเร็วกว่าสวิตช์ธรรมดาหลายเท่า จึงทำให้สามารถควบคุมกำลังงานได้ มีลักษณะโครงสร้างดังรูปที่ 1



รูปที่ 1 แสดงโครงสร้าง สัญลักษณ์ และวงจรเปรียบเทียบระหว่างไทรแอกกับเอสซีอาร์




คุณสมบัติของไทรแอก
คุณสมบัติของไทรแอกนั้นมีคุณสมบัติคล้ายกับเอสซีอาร์ตรงที่เมื่อนำกระแสแล้วก็จะนำกระแสตลอดไปเช่นกัน แต่ไทรแอกนั้นมีข้อแตกต่างตรงที่สามารถนำกระแสได้ 2 ทิศทาง ไม่ว่าจะเป็นการไหลของกระแสจาก A1 มายัง A2 หรือกระแสไหลจากไหลจาก A2 มายัง A1 ดังนั้นจึงนิยมใช้ไทรแอกในงานควบคุมกำลังไฟฟ้าที่ต้องการใช้งานทั้งไซเกิลบวกและลบ (ไฟสลับ)
จากคุณสมบัติที่กล่าวมาในเรื่องของการนำกระแสนั้น เราจึงสามารถแบ่งการทำงานของไทรแอก ออกเป็น 4 แบบหรือ 4 ควอทเดรนท์ ( Quadrant ) ดังรูปที่ 2


วิธีการตรวจสอบและการหาขาของไทรแอกด้วยโอห์มมิเตอร์
ให้พิจารณาจากโครงสร้างพร้อมกับตารางค่าความต้านทานประกอบและปฏิบัติดังนี้
1. ทำการสมมุติขาของไทรแอก เป็นขา A, B และ C หรือขาที่ 1, 2 และ 3 ดังรูปที่ 4
2. นำสายวัดของโอห์มมิเตอร์ทำการวัดที่ขาของไทรแอกเป็นคู่ๆ ดังตารางที่ 1
ผลจากตารางแสดงค่าความต้านทาน พอสรุปได้ดังนี้
1. การวัดไทรแอกทั้งหมด 6 ครั้ง จำนวน 3 คู่ เราสามารถอ่านค่าความต้านทานได้ 2 ครั้งหรือที่เรียกว่า “ วัด 6 ครั้ง เข็มขึ้น 2 ครั้ง ”
2. ขั้วขาที่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับค่าความต้านทานทั้ง 2 ครั้ง ดังกล่าวจะเป็นขาแอโนด 2 หรือ ขา A2
3. คู่ขาที่ 2 ในการวัดนั้นจะมีค่าความต้านทานที่ใกล้เคียงกันหรือเท่าเทียมกัน เราไม่สามารถบอกได้ว่า ขาใดเป็นขา A1 หรือขา G ดังนั้นเราจึงต้องทำการตรวจสอบในลำดับขั้นต่อไป
4. ให้สมมุติว่าขาใดขาหนึ่งเป็นขาเกต (G) แล้วทำการจุดชนวนโดยใช้ไฟจากขาแอโนด 2 (A2) เข็มมิเตอร์จะชี้ที่ค่าความต้านทานประมาณ 15 โอห์ม ต่อจากนั้นให้สลับขาที่เหลือเป็นขาเกต แล้วทำการจุดชนวนโดยใช้ไฟจากขาแอโนด 2 เข็มมิเตอร์จะชี้ที่ค่าความต้านทานประมาณ 20 โอห์ม จากการวัดจะสังเกตได้ว่าเมื่อทำการจุดชนวนที่ขาเกตได้ค่าความต้านทานต่ำกว่าการจุดชนวนที่ขาแอโนด 1 (A1)

(SCR) Silicon Control Rectifier เอส.ซี.อาร์.

(SCR) Silicon Control Rectifier เอส.ซี.อาร์.

โครงสร้างและสัญลักษณ์ SCR
SCR เป็นอุปกรณ์ประเภทสารกึ่งตัวนำโดยมีโครงสร้างภายในประกอบด้วยชั้นของสารกึ่งตัวนำ 4 ชั้น ซึ่งได้รับการโดป (Dope) ในปริมาณที่แตกต่างกัน และมีขั้วต่อใช้งาน 3 ขั้ว ได่แก่ อาโนด (A) คาโธด (K) และเกท (G) ดังแสดงในรูป


เอสซีอาร์เป็นอุปกรณ์ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ทำหน้าที่เป็นโซลิดสเตตสวิตช์ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการควบคุมการจ่ายกำลังไฟให้แก่อุปกรณ์หรือวงจร เอสซีอาร์ เป็นอุปกรณ์ที่นำกระแสได้ทิศทางเดียว ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด Pและ N วางซ้อนกัน 4 ชั้น ทำให้เกิดรอยต่อ 3 รอยต่อ เราเรียกอุปกรณ์พวกนี้ว่า ว่าไทริสเตอร์ (thyristor)

แสดงรูปของเอสซีอาร์




โครงสร้างของและสัญลักษณ์ของเอสซีอาร์





การทำงานของเอสซีอาร์



การเปิดเอสซีอาร์ให้นำกระแสนั้น ทำได้โดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าบวกที่ขั้วเกตที่เรียกว่าจุดชนวนเกตหรือสัญญาณทริกเกอร์ (Trigerred)ดังรูป
เมื่อกดสวิตช์ เอสซีอาร์นำกระแส





การหยุดการทำงานของเอสซีอาร์



การหยุดการทำงานของเอสซีอาร์นี้จะทำได้เพียงทางเดียวเท่านั้น คือลดค่ากระแสที่ไหลผ่านแอโนดลง จนต่ำกว่าค่าที่เรียกว่า กระแสโฮลดิ้ง (holding current) หรือเรียกว่า Ih และในกรณีที่เอสซีอาร์ถูกใช้งานโดยการป้อนกระแสสลับผ่านตัวมัน การหยุดทำงานของมันจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อค่าแรงดันไฟสลับที่ให้นั้นใกล้กับจุดที่เรียกว่า "จุดตัดศูนย์" (Zero-crossing point) ซึ่งจะเกิดขึ้นทุก ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟสลับที่ให้แก่วงจรนั้น
การนำ SCR ไปใช้งาน
SCR ถูกนำไปใช้มากในงานจำพวกไฟฟ้ากำลัง เช่น วงจรควบคุมความสว่าง วงจรควบคุมความเร็วของมอเตอร์ วงจรควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ ระบบควบคุมอุณหภูมิ และวงจรรักษาระดับกำลัง เป็นต้น จากกราฟแสดงคุณลักษณะของ SCR ในรูป จะเห็นว่า SCR นำกระแสในทิศทางตรงเท่านั้น (Forward Direction) ด้วยเหตุผลนี้จึงจัดให้ SCR เป็นอุปกรณ์จำพวก นำกระแสในทิศทางเดียว (Unidirectional Device ) ซึ่งหมายความว่า ถ้าป้อนสัญญาณไฟฟ้า กระแสสลับผ่าน SCR ขาเกทของ SCR จะตอบสนองสัญญาณ และกระตุ้นให้ SCR ทำงานเฉพาะครึ่งบวกของสัญญาณที่จะทำให้อาโนดเป็นบวกเมื่อเทียบกับคาโธดเท่านั้น
ตัวอย่างในรูป แสดงการนำ SCR ไปใช้วงจรควบคุมความสว่าง โดยเมื่อสวิตซ์ ON/OFF เปิดวงจร และเนื่องจากไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลไปยังขาเกทจึงทำให้ SCR อยู่ในสภาวะ OFF หลอดไฟจึงยังไม่สว่าง แต่เมื่อสวิตซ์ ON/OFF ปิดวงจรจะทำให้ไดโอด D1 ผ่านส่วนที่เป็นแรงดันไฟฟ้าบวกไปยังขาเกทของ SCR ทุกครั้งที่สัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับอยู่ในช่วงครึ่งบวกปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน SCR จะถูกควบคุมโดยตัวต้านทานควบคุมความสว่าง (R1 ) พิจารณารูปคลื่นสัญญาณที่ขยายให้เห็นในรูปที่ 13-5 จะเห็นว่าเมื่อค่าวความต้านทานของ R1 เท่ากับ 0 (ไม่มีการลดความสว่าง) จะทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลไปยังขาเกทมีปริมาณสูงสุด ดังนั้น SCR จึงอยู่ในสภาวะ ON แบบเต็มครึ่งบวกของสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับที่จ่ายเข้ามา และกำลังงานเฉลี่ยที่ส่งไปยังหลอดไฟจะมีค่าสูง แต่ถ้าค่าความต้านทานของ R1 เพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าที่ขาเกทของ SCR อยู่ในสภาวะ ON ไม่เต็มครึ่งส่วนของสัญญาณที่เป็นบวก ดังนั้นกำลังงานเฉลี่ยที่ส่งไปให้หลอดไฟจึงมีค่าลดลง
จากตัวอย่างที่อธิบายไปแล้วเป็นการใช้งาน SCR ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ต่อไปจะพิจารณาการใช้งาน SCR ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง (DC) รูปแสดงระบบสัญญาณเตือนภัยในรถยนต์ เมื่อปิดสวิตซ์อาร์มและสวิตซ์รีเซ็ท ระบบสัญญาณเตือนภัยจะคอยรับสัญญาณจากสวิตซ์ตรวจจับทั้ง 4 ส่วนได้แก่ บริเวณประตู ระบบเครื่องเสียง ฝาปิดเครื่องยนต์ และฝาประโปรงหลัง จากนั้นจึงส่งสัญญาณไปกระตุ้นการทำงานของอุปกรณ์เตือนภัยให้ทำงาน ตัวอย่างในรูปแสดงวงจรการทำงานของระบบเตือนภัยเมื่อเปิดประตูรถยนต์

การเปิดประตูรถยนต์จะทำให้ตัวเก็บประจุ C1 ได้รับการชาร์จประจุผ่านทางไดโอด D และตัวต้านทาน R1 หลังจากช่วงเวลาหนึ่งผ่านไปจะทำให้ประจุไฟฟ้าที่ชาร์จเข้าไปใน C1 มีปริมาณเพียงพอที่จะทำให้ Q1 ทำงาน (ON) และเมื่อ Q1 ทำงาน ก็จะผ่านศักย์ไฟฟ้าบวกที่ขั้วคอลเลคเตอร์ซึ่งมาจากแบตเตอรี่ไปยังขั้วอิมิตเตอร์ และผ่านต่อไปยังขาเกทของ SCR เมื่อขาเกทได้รับการกระตุ้นจากศักย์ไฟฟ้าบวกก็จะทำให้ SCR ปิดวงจร (ON) และกระตุ้นอุปกรณ์เตือนภัยให้ทำงาน

ไอซี 555

ไอซี 555
ไอซี 555 มีโหมดการทำงาน 3 โหมด ดังนี้
โมโนสเตเบิล (Monostable) ในโหมดนี้ การทำงานของ 555 จะเป็นแบบซิงเกิ้ลช็อต หรือวันช็อต (one-shot) โดยการสร้างสัญญาณครั้งเดียว ประยุกต์การใช้งานสำหรับการนับเวลา การตรวจสอบพัลส์ สวิตช์สัมผัส ฯลฯ
อะสเตเบิล (Astable) ในโหมดนี้ การทำงานจะเป็นออสซิลเลเตอร์ การใช้งาน ได้แก่ ทำไฟกระพริบ, กำเนิดพัลส์, กำเนิดเสียง, เตือนภัย ฯลฯ
ไบสเตเบิล (Bistable) ในโหมดนี้ ไอซี 555 สามารถทำงานเป็นฟลิปฟล็อป (flip-flop) ถ้าไม่ต่อขา DIS และไม่ใช้คาปาซิเตอร์ ใช้เป็นสวิตช์ bouncefree latched switches เป็นต้น
การใช้งาน
ขาของไอซีแต่ละขา มีหน้าที่ดังต่อไปนี้
ขา ชื่อ หน้าที่
1 GND กราวด์ หรือ คอมมอนส์
2 TR พัลส์สั้นกระตุ้นทริกเกอร์เพื่อเริ่มนับเวลา
3 Q ช่วงการนับเวลา เอาต์พุตจะอยู่ที่ +VCC

4 R ช่วงเวลานับ อาจหยุดโดยการใช้พัลส์รีเซ็ต
5 CV แรงดันควบคุมยอมให้เข้าถึงตัวหารแรงดันภายใน (2/3 VCC)
6 THR เทรสโฮลด์ที่จุดช่วงเวลานับ
7 DIS เชื่อมต่อกับคาปาซิเตอร์ตัวหนึ่ง ซึ่งเวลาคายประจุของมันจะมีผลต่อช่วงเวลาการนับ
8 V+, VCC แรงดันจ่ายไฟบวก ซึ่งต้องอยู่ในช่วง +5 ถึง + 15 V
เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ และรีซิสเตอร์มาต่อร่วม จะสามารถปรับช่วงการตั้งเวลา (นั่นคือ ช่วงเวลาที่เอาต์พุตมีค่าต่ำ) ตามความต้องการใช้งานได้
สำหรับการเชื่อมต่อเป็นดังนี้


ข้อมูลจำเพาะ
ข้อมูลจำเพาะต่อไปนี้เป็นของรุ่น NE555 สำหรับไอซีไทเมอร์ 555 รุ่นอื่นๆ อาจมีข้อมูลจำเพาะที่แตกต่างออกไป ขึ้นกับเกรดการใช้งาน เช่น เกรดกองทัพ หรือทางการแพทย์ เป็นต้น)
แรงดันจ่าย (VCC) 4.5 to 15 V
กระแสจ่ายต่ำสุด (VCC = +5 V) 3 to 6 mA
กระแสจ่ายสูงสุด (VCC = +15 V) 10 to 15 mA
กระแสขาออก (สูงสุด) 200 mA
กำลังไฟฟ้า 600 mW
อุณหภูมิการทำงาน 0 to 70° C
แรงดันจ่าย (VCC) 4.5 to 15 V
กระแสจ่ายต่ำสุด (VCC = +5 V) 3 to 6 mA
กระแสจ่ายสูงสุด (VCC = +15 V) 10 to 15 mA
กระแสขาออก (สูงสุด) 200 mA
กำลังไฟฟ้า 600 mW
อุณหภูมิการทำงาน 0 to 70° C

UJT

UJT
โครงสร้างและสัญลักษณ์ของยูเจที
ยูเจที (UJT) ย่อมาจาก” ยูนิจังชั่น ทรานซิสเตอร์ Unijunction Transistor” เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่มีโครงสร้างเป็นสารกึ่งตัวนำชนิด N แท่งหนึ่งแล้วทำการต่อขั้วเข้าที่ปลายของสารกึ่งตัวนำนั้น จากนั้นนำแท่งสารกึ่งตัวนำชนิด P มาต่อให้เกิดรอยต่อที่บริเวณตรงกลางแท่งสารกึ่งตัวนำชนิด N ค่อนไปทางด้านบนเล็กน้อย ดังรูปที่ 1 ตรงรอยต่อสารกึ่งตัวนำชนิด N และสารกึ่งตัวนำชนิด P จะเสมือนกับเป็นไดโอดตัวหนึ่งและต่อขาออกจากปลายทั้งสามดังรูปที่ 1 โดยขาที่ต่อออกจากสารกึ่งตัวนำชนิด P จะเป็นขาอิมิตเตอร์ ส่วนขาที่ต่อออกจากแท่งสารกึ่งตัวนำชนิด N ที่ใกล้กับสารกึ่งตัวนำชนิด P เรียกว่าขา B1 และขา B2



UJT ทำหน้าที่ให้ความช่วยเหลือในการทำงานของอุปกรณ์และวงจรต่าง ๆ UJT เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 2 ตอน คือสารชนิด P และสารชนิด N คล้ายไดโอด แต่มีขาต่ออกมาใช้งาน 3 ขา UJT ไม่จัดอยู่ในอุปกรณ์กึ่งตัวนำจำพวกไธริสเตอร์ เพราะโครงสร้างไม่ได้ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 4 ตอน UJT มักถูกเรียกว่าไดโอดชนิดเบสคู่ โดยมีขาเบสต่ออกมาใช้งาน 2 ขา และขาอิมิเตอร์ 1 ขา


คุณสมบัติ เมื่อปรับตัวต้านทานให้เพิ่มแรงดันที่ขา E เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จะมีกระแสรั่วไหลเพียงเล็กน้อย เมื่อแรงดันที่ขา E เพิ่มขึ้นถึง VP จะทำให้ไดโอดได้รับไบอัสตรงจะทำให้มีกระแสไหลจากขา E ไปยังขา B1 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และในขณะเดียวกันแรงดันที่ขาอิมิตเตอร์ (VE) จะมีค่าลดลงอย่างรวดเร็วแรงดันนี้จะลดลงเรื่อยๆ จนถึงค่าต่ำสุด (VV) จากนั้นถ้าเพิ่มแรงดันที่ขา E เพิ่มขึ้นเล็กน้อยจนถึงจุดอิ่มตัว (VE(sat)) และถ้าเพิ่มแรงดันสูงขึ้นอีกก็จะทำให้ยูเจทีพังทลายได้ ในทำนองเดียวกันถ้าให้แรงดัน VE มีค่าน้อยกว่าแรงดันที่จุดต่อ RB1และ RB2 ก็จะทำให้ยูเจทีไม่มีกระแสไหลอีกเช่นเคย


การวัด UJT

ตั้งโอห์มมิเตอร์ R x 100 วัดสองขาของ UJT คู่ใดคู่หนึ่ง
ปรากฎว่า วัดกลับไปกลับมาขึ้นทั้งสองครั้ง
ตัวอย่าง
ขา (2 - 3) เป็นขา B2 หรือ B1 ขาที่เหลือจะเป็นขา E
นำสายมิเตอร์สีดำ (ไฟ +) จับขา 1 ขา E เป็นหลัก เพื่อหาขา B2 กับ B1 (Forward Bias)
(ขา E กับ B2) ความต้านทานจะน้อยกว่าขา B1
(ขา E กับ B1) ความต้านทานจะมากกว่าขา B2
ถ้าใช้สายมิเตอร์สีแดง (ไฟ -) วัดขา E กับ B2 , B1 ลักษณะ Reverse Bias เข็มจะไม่ขึ้น เหมือนกับการวัด DIODE ถ้าเข็มขึ้น แสดงว่า UJT ลีค เสีย
ถ้าวัดทุกขาของ UJT ไม่ขึ้นเลยแสดงว่า UJT เสีย

การจ่ายไบอัส UJT
การจ่ายไบอัสให้ UJT ทำงาน ต้องจ่ายให้ถูกต้องตามที่ UJT ต้องการ คือจ่ายแรงดันบวกให้ขา B2 จ่ายแรงดันลบให้ขา B1 ส่วนขา E ต้องจ่ายแรงดันเป็นบวกให้เทียบกับขา B1 ลักษณะวงจรการจ่ายไบอัส แสดงดังรูป

จากรูป เป็นวงจรไบอัสเบื้องต้นของ UJT มีแรงดันแหล่งจ่าย VBB จ่ายให้ขา B2 และขา B1 โดยจ่ายศักย์บวกให้ขา B2 เทียบกับขา B1 ส่วนที่ขา E มีแหล่งจ่ายแรงดัน VEE จ่ายผ่าน RE ไปให้ขา E และขา B1 เกิดศักย์ตกคร่อม VE เป็นแรงดัน ที่ขา E และขา B1 ศักย์ VE ที่ ขา E เป็นบวก ที่ขา B1 เป็นลบ

ไบอัสที่จ่ายให้ดังกล่าวถึงแม้ถูกต้องตามที่ UJT ต้องการ แต่ UJT ยังไม่นำกระแสจนกว่าแรงดัน VE ที่เป็นไบอัสตรงจะสามารถทำให้เกิดกระแส IE ไหลผ่านขา E จึงจำทำให้เกิดกระแส IB ไหล นั่นคือ UJT นำกระแส เพื่อความเข้าใจในการทำงานของตัว UJT จึงเขียนวงจรไบอัสให้ UJT ในรูปวงจรสมมูลดังรูปด้านบน
จากรูปด้านบน เป็นวงจรเบื้องต้นของ UJT ในรูปวงจรสมมูล ช่วยในการทำความเข้าใจการทำงานของ UJT และทราบคุณสมบัติของตัว UJT ได้ดีขึ้น ความต้านทานของสารกึ่งตัวนำชนิด N ทั้งแท่งที่เขียนอยู่ในรูป RB2 และ RB1 รวมเรียกว่า ความต้านทานระหว่างเบส ( Interbase Resistance ) ใช้ตัวย่อ RBB เป็นความต้านทานภายในตัว UJT ระหว่างขา B2 และขา B1 ในขณะที่ UJT ไม่ทำงาน ( IE = 0 ) ค่าความต้านทาน RBB นี้เกิดจากการรวมกันของ RB2 และ RB1 เขียนเป็นสมการได้ดังนี้
RBB = ( RB1 + RB2 ) | IE = 0

ทรานซิเตอร์

ทรานซิสเตอร์
ภายในบทความนี้ประกอบไปด้วย | รู้จักกับทรานซิสเตอร์ | โครงสร้าง | การใช้งาน | คุณสมบัติต่างๆรู้จักกับทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์(อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ) ชนิดหนึ่งซึ่งมีความสำคัญมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทรานซิสเตอร์แบ่งได้ 2 ประเภทคือ ไบโพล่าทรานซิสเตอร์ (ทรานซิสเตอร์ที่เราพูดถึงอยู่) และ ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้า คือพวก FET MOSFET เป็นต้น แต่เมื่อเราพูดถึงทรานซิสเตอร์ เราจะมักหมายถึง ไบโพล่าทรานซิสเตอร์นั้นเอง
รูปร่างของทรานซิสเตอร์มีหลายรูปแบบ เรามักจะเรียกว่าตัวถัง ซึ่งแต่ละแบบก็มีชื่อเรียกต่างกันออกไป(จะเขียนบทความเกี่ยวกับตัวถังอุปกรณ์ในหัวข้อต่อไป) และถ้าทรานซิสเตอร์มีขนาดใหญ่ แสดงว่าทรานซิสเตอร์นั้นสามารถนำกระแส หรือมีกำลังมากนั้นเอง
โครงสร้างภายในของทรานซิสเตอร์นั้นจะประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ P และ N มาต่อกัน 3 ตัว และมีรอยต่อ 2 รอยต่อมีขา 3 ขา ยื้นมาจากสารกึ่งตัวนำนั้นๆ โดยเราจะเรียนชนิดทรานซิสเตอร์ตามโครงสร้างนั้นๆ พื้นฐานในการทำงานของทรานซิสเตอรคือ ทรานซิสเตอร์จะทำงานได้ ต่อเมื่อมีกระแสไหลเข้ามาที่ขา B เท่านั้นหากไม่มีกระแสไหลเข้ามาทรานซิสเตอร์จะไม่ทำงาน



โครงสร้างของทรานซิสเตอร์
โดยทั่วไปแล้วทรานซิสเตอร์จะมีโครงสร้าง 2 แบบ คือ แบบ NPN และ PNP การที่เรียกชื่อแบบนี้เพราะโครงสร้างภายในของทรานซิสเตอร์ถูกผลิต ขึ้นแบบนี้ ดังนั้นในการเลือกใช้งานทรานซิสเตอร์ต้องเลือกใช้งานให้ถูกต้องด้วยขาของทรานซิสเตอร์มี 3 ขา และมีชื่อเรียกคือ ขาเบส(B) ขาคอนเลเตอร์ (C) และ ขาอีมิเตอร์ (E) ในการตรวจสอบตำแหน่ง ขาและดูว่าเป็นทรานซิสเตอร์แบบใดจะกล่าวถึงในหัวข้อต่อไปครับ


โครงสร้างแบบ NPN สังเกตว่าสัญลักษณ์ทรานซิสเตอร์หัวลูกศรจะพุ่งออก

โครงสร้างแบบ PNP สังเกตว่าสัญลักษณ์ทรานซิสเตอร์หัวลูกศรจะพุ่งเข้า
ประเภทของทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์แบบรอยต่อคู่ (Bipolar junction transistor)
ทรานซิสเตอร์แบบรอยต่อคู่ (BJT) เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่ง มันเป็นอุปกรณ์สามขั้วต่อถูกสร้างขึ้นโดยวัสดุสารกึ่งตัวนำที่มีการเจือสารและอาจจะมีการใช้ในการขยายสัญญาณหรืออุปกรณ์สวิทชิ่ง ทรานซิสเตอร์แบบรอยต่อคู่ถูกตั้งขึ้นมาตามชื่อของมันเนื่องจากช่องการนำสัญญาณหลักมีการใช้ทั้งอิเล็กตรอนและโฮลเพื่อนำกระแสไฟฟ้าหลัก โดยแบ่งออกได้อีก2ชนิดคือ ชนิดเอนพีเอน(NPN) และชนิดพีเอนพี(PNP) ตามลักษณะของการประกบสารกึ่งตัวนำ
ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้า (Field-effect transistor)
ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้า(FET) มีขาต่อสามขา คือ ขา เดรน(drain) เกท(gate) ซอร์ส(source) หลักการทำงานแตกต่างจากทรานซิสเตอร์แบบหัวต่อไบโพลาร์(BJT) นั่นคืออาศัยสนามไฟฟ้าในการสร้างช่องนำกระแส(channel) เพื่อให้เกิดการนำกระแสของตัวทรานซิสเตอร์ ในแง่ของการนำกระแส ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าและแบบหัวต่อไบโพลาร์มีลักษณะของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน นั่นคือกระแสในทรานซิสเตอร์แบบหัวต่อไบโพลาร์จะเป็นกระแสที่เกิดจากพาหะส่วนน้อย(minor carrier) แต่กระแสในทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าจะเกิดจากพาหะส่วนมาก(major carrier)
ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าฟ้าแบ่งเป็น 3 ประเภทหลักๆ คือ
- JFET
- MESFET
- MOSFET ซึ่งแบ่งเป็นสองแบบคือ แบบ depletion และ enhancement
ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าประเภทที่นิยมใช้กันมากที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ คือ MOSFET




การใช้งานทรานซิสเตอร์


ทรานซิสเตอร์นั้นมักจะนำมาใช้งานเกี่ยวข้องกับวงจรที่มีความแตกต่างกันออกไปคือ
1. การใช้งานทำหน้าที่ในการขยายสัญญาณ สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก สามารถขยายให้ใหญ่ขึ้นได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่ ขยายสัญญาณให้ใหญ่ขึ้น เช่น เครื่องขยายเสียง เครื่องส่งวิทยุ เป็นต้น
2. การใช้งานเป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ เราใช้ทรานซิสเตอร์ทำงานแทนสวิตช์ได้ เพราะทรานซิสเตอร์จะถูกควบคุมด้วยกระแส ไฟฟ้าจำนวนน้อยมาก และการใช้งานแทนสวิตช์นี้จะไม่ทำให้เกิดเสียงดังเวลา เปิด/ปิด

โฟโต้ทรานซิสเตอร์ (Photo Transistor)
โฟโต้ทรานซิสเตอร์ (Photo Transistor) จะประกอบด้วยโฟโต้ไดโอดซึ่งจะต่ออยู่ระหว่างขาเบสกับคอลเลคเตอร์ ของทรานซิสเตอร์ ดังรูป 2 กระแสที่เกิดขึ้นจากาการเปลี่ยนแปลงของแสงจะถูกขยายด้วยทรานซิสเตอร์ (Transistor) ในการใช้งานโฟโต้ทรานซิสเตอร์ รอยต่อระหว่างเบส-อิมิตเตอร์ (Base-Emitter) จะต่อไบอัสกลับ (Reverse Bias) ที่รอยต่อนี้เองเป็นส่วนที่ทำให้เกิดการแปลงค่ากระแสที่ขึ้นอยู่กับความเข้มแสง







รูปที่ 2 แสดงสัญลักษณ์ โครงสร้าง และวงจรสมมูล ของโฟโต้ทรานซิสเตอร์





เมื่อไบอัสกลับ (Reverse Bias) ที่รอยต่อระหว่างเบสกับคอลเลคเตอร์ (Base-Collecter) และมีแสงตกกระทบที่บริเวณรอยต่อ กระแสอันเนื่องจากแสง (IP) จะถูกขยายด้วยอัตราขยายของทรานซิสเตอร์เป็นกระแสอิมิตเตอร์ (IE) และถ้าไบอัสตรงที่ขาเบสด้วยกระแสเบส (IB) จากภายนอกก็จะถูกขยายรวมกับกระแสเนื่องจากแสง (IP) ด้วย

ถ้าให้ IP = กระแสที่เกิดขึ้นเนื่องจากแสง
IB = กระแสเบสที่มาจากภายนอก
IE = กระแสอิมิตเตอร์
hfe = อัตราขยายของทรานซิสเตอร์

จากสมการของทรานซิสเตอร์คือ

IC = hfeIB

และ
IE = IC + ( IB IP )

จะได้
IE = IC + ( IB IP ) hfe + I

จะเห็นได้ว่ากระแส IE เปลี่ยนแปลงตามกระแส IP ด้วยอัตราขยายถึง hfe+1 เท่าซึ่งถ้า IP มีค่าเปลี่ยนแปลงจาก 1-10ตA และทำให้ hfe มีค่าประมาณ 100 จะได้ค่า IE เปลี่ยนแปลงจาก 100ตA ถึง 1mA
อัตราขยายกระแสยิ่งสูงจะทำให้ผลตอบสนองต่อแสงจะไวขึ้น ค่า hfe สูงๆ จะต้องทำให้รอยต่อระหว่างเบสกับคอลเล็กเตอร์มีพื้นที่มาก แต่ก็ทำให้กระแสรั่วไหลสูงขึ้นด้วย เพราะรอยต่อจะถูกไบอัสกลับ (Revese Bias)

อุปกรณ์พื้นฐานของวงจรดิจิตอล

อุปกรณ์พื้นฐานของวงจรดิจิตอล


ก่อนอื่นต้องมาทำความเข้าใจถึงสัญญาณที่ใช้ในระบบดิจิตอลเสียก่อน
ในวงจรดิจิตอลจะมีระดับการทำงานอยู่ 2ระดับเท่านั้นคือ "0" และ "1" โดย "0" คือลอจิกต่ำมีระดับแรงดันตั้งแต่ 0 - 0.8 โวลต์
ส่วน "1" คือลอจิกสูงมีระดับแรงดันประมาณเกือบเท่าไฟเลี้ยงวงจรเกทพื้นฐานของวงจรดิจิตอลมีด้วยกัน 8 เกทดังนี้


1. แอนด์เกท (AND GATE) มีสัญลักษณ์ คือ
สัญลักษณ์ทางตรรกศาสตร์ คือ A . B ตารางความจริง คือ A B Output
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

2. ออร์เกท (OR GATE) มีสัญลักษณ์ คือ
สัญลักษณ์ทางตรรกศาสตร์ คือ A+B ตารางความจริง คือ A B Output
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

3. แนนด์เกท (NAND GATE)มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ A B Output
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

4. นอร์เกท (NOR GATE)มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ A B Output
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0

5. เอ็กคลูซีฟออร์เกท (EX-CLUSIVE OR GATE) มีสัญลักษณ์ คือ
สัญลักษณ์ทางตรรกศาสตร์ คือ AลB ตารางความจริง คือ A B Output
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

6. เอ็กคลูซีฟนอร์เกท (EX-CLUSIVE NOR GATE)มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ A B Output
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1

7. บัฟเฟอร์เกท (BUFFER GATE) มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ Input Output
0 0
1 1

8. นอตเกท (NOT GATE) มีสัญลักษณ์ คือ
สัญลักษณ์ทางตรรกศาสตร์ คือ A' ตารางความจริง คือ Input Output
0 1
1 0

การทำงานของเกทเหล่านี้จะเป็นไปตามตารางความจริง(Truthtable)
ตารางความจริงคือ ตารางการทำงานของอุปกรณ์ทางดิจิตอล โดยจะแบ่งเป็นอินพุตและเอาต์พุตซึ่งในการออกแบบวงจรทางดิจิตอลจำเป็นต้องสร้างตารางความจริงนี้ขึ้นมาก่อนแล้วนำมามา
สมการการทำงานหลังจากนั้นจึงค่อยนำมาออกแบบวงจรในที่สุด

กลับไปที่สารบัญ

--------------------------------------------------------------------------------

Flip-Flops


เป็นโครงสร้างพื้นฐานของวงจร Sequential (Bistablemultivibrater) มี 2 ชนิด
1. วงจรที่ทำงานแบบ Asynchronous จะทำงานทันทีที่มีการเปลี่ยนภาวะโลจิค ของสัญญาณเข้า และสัญญาณออก จะค้างอยู่ในสภาวะใหม่ เช่น วงจร Latches
2. วงจรที่ทำงานแบบ Synchronous จะทำงานเมื่อมีสัญญาณนาฬิกาเข้ามา โดยพิจารณา สัญญาณเข้าตัวเดิมควบคู่กับสัญญาณเข้าตัวใหม่ มีข้อดี คือ ขั้นตอนการทำงานของภาวะโลจิคของสัญญาณเข้าต่างๆไม่มีการผิดพลาด
สัญญาณควบคุมฟลิปฟลอป แบ่งออกเป็น -Static จะมีค่าภาวะโลจิคที่แน่นอนในการควบคุม -Dynamic จะมีผลต่อสัญญาณออก เมื่อสัญญาณนี้เปลี่ยนภาวะโลจิคเช่น สัญญาณนาฬิกา


1. R-S Flip-Flop มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ S R Q Q' สถานะ
0 0 Q -Q ไม่เปลี่ยน
0 1 0 1 Reset
1 0 1 0 Set
1 1 1 1 ไม่ใช้

2. J-K Flip-Flop มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ J K Q Q' สถานะ
0 0 Q -Q ไม่เปลี่ยน
0 1 0 1 Reset
1 0 1 0 Set
1 1 Toggle เปลี่ยนเป็นตรงกันข้าม

3. D Flip-Flop จะทำหน้าที่หน่วงสัญญาณเข้า 1 ลูกของสัญญาณนาฬิกา มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ Input Output
D Qn+1
0 0
1 1

4. T Flip-Flop จะกลับสภาวะ(toggle)สัญญาณเข้าที่เข้ามา และเพิ่มความถี่ของสัญญาณออกครึ่งหนึ่ง มีสัญลักษณ์ คือ ตารางความจริง คือ Input Output
T Qn+1 Q'n+1
0 Qn Q'n
1 Q'n Qn

Excitation Table สมการ Characteristic Qn+1= S+R'Qn JQ'n+K'Qn TลQn D
PS NS S R J K T D
0 0 0 X 0 X 0 0
0 1 1 0 1 X 1 1
1 0 0 1 X 1 1 0
1 1 X 0 X 0 0 1

กลับไปที่สารบัญ

--------------------------------------------------------------------------------

วงจรโลจิค(Logic Circuit)วงจรโลจิคมี 2 แบบ คือ
1 แบบผสม(Combination) จะประกอบด้วย โลจิคเกทอย่างเดียว ได้แก่ วงจรเปรียบเทียบ(2-bit Comparator), วงจรบวกและลบ(Adder/Subtractor), วงจรเข้ารหัสและถอดรหัส(Encoder/Decoder), Multiplexer/Demultiplexer เช่น Binary Full Adder
2 แบบเรียงลำดับ(Sequential) คือวงจรที่สัญญาณออกของวงจรขึ้นอยู่กับสัญญาณเข้าตัวเดิม และสัญญาณเข้าตัวใหม่ ที่ป้อนให้แก่วงจร จะประกอบด้วยโลจิคเกทและฟลิบฟลอบ ได้แก่


วงจรนับ(Counter)ทำหน้าที่นับสัญญาณต่างๆที่เกิดขึ้น และบันทึกจำนวนครั้งไว้ แบ่งเป็น 2 ชนิด
1 Asynchronous Counter เป็นวงจรที่เปลี่ยนสภาวะของฟลิปฟลอป โดยใช้สัญญาณออกของฟลิปฟลอปตัวหน้า เป็นตัวกระตุ้นฟลิปฟลอปตัวถัดไปให้เปลี่ยนสภาวะ มักจะมีความเร็วไม่มากนัก เช่น Modulo 16
2 Synchronous Counter เป็นวงจรที่สัญญาณนาฬิกาของฟลิปฟลอปทุกตัวมาจากแหล่งเดียวกัน ทำให้สภาวะของฟลิปฟลอปทุกตัวเปลี่ยนไปพร้อมๆกัน มีความเร็วสูง แต่ออกแบบวงจรยากกว่า ใช้เกทมากกว่า ราคาแพงกว่า
Register เป็นอุปกรณ์ที่รับข้อมูลมาเก็บไว้ หลังจากมีสัญญาณข้อมูลเข้า และนำข้อมูลออกไปทาง output
Memory


RAM(Random Access Memory) คือ หน่วยความจำ ซึ่งสามารถเขียนหรืออ่านข้อมูลจากตำแหน่งที่เก็บใดๆก็ได้ โดยใช้เวลาเข้าถึงข้อมูลเท่าเดิม เป็น Volatite memory ต้องใช้กระแสไฟฟ้าในการเก็บข้อมูล เป็นวงจร Sequential

SAM(Sequential Access Memory) คือ หน่วยความจำ ที่ต้องตรวจหาตำแหน่งที่เก็บของข้อมูล ก่อนจึงจะสามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้ จะใช้เวลาเข้าถึงข้อมูลไม่เท่ากัน เช่น เทปสำรองข้อมูล

ROM(Read Only Memory) คือ วงจร Combination Logic พิเศษ ที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยเก็บข้อมูลถาวร ที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขข้อมูลได้ง่าย

PAL(Programable Array Logic) คือ ชิพที่ประกอบด้วยโลจิคเกทที่เป็นแถวลำดับที่สามารถโปรแกรม แทนค่าการทำงานของฟังค์ชันทางโลจิคที่ซับซ้อนได้ทุกชนิด มีความยืดหยุ่นสูง มีอินพุท ได้ถึง 16 อินพุท ไม่เป็นคำตอบโลจิคแบบสากล
PAL ทางด้านอินพุท สามารถโปรแกรม AND Array ได้ และทางด้านเอาท์พุท OR Array อยู่คงที่
ไอซี(Integrated Circuit,IC )
คือ วงจรรวมของอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ต่างๆ ที่วางอยู่บนชิ้นส่วนเล็กๆ(Chip)ของแผ่นซิลิกอน แต่ละอุปกรณ์จะเชื่อมต่อวงจรด้วย อลูมิเนียมหรือทองแดง เพื่อใช้งานงานเฉพาะอย่างที่โรงงานผลิตได้กำหนดไว้แล้ว

ข้อได้เปรียบของ IC คือ
เพื่อลดขนาดของอุปกรณ์ จากแผงวงจรขนาดหลายเมตร ลงเหลือเพียงไม่กี่เซ็นติเมตร และลดภาระในการออกแบบวงจรทั้งหมด ไอซี มี 2 ประเภทคือ

Linear IC
Op-amp(Operational Amplifier) เดิมได้ออกแบบมาเพื่อทำงานด้านคณิตศาสตร์ จะทำหน้าที่ขยายความแตกต่างระหว่างสัญญาณที่ป้อนเข้ามาที่ Input ทั้งสองขั้ว คือ กลับทาง(Inverting)แทนด้วย - และ ไม่กลับทาง(Non-inverting) แทนด้วย +
Op-ampจะมีอัตราขยาย(gain)สูงมาก(อนันต์) ไม่สามารถควบคุมอัตราขยายได้ จึงต้องใช้วิธีการป้อนกลับ เข้ามาควบคุมอัตราขยาย สัญลักษณ์ของ Op-amp Op-amp รุ่นที่ใช้กันมากคือ 741
การป้อนกลับ คือ การนำสัญญาณออกบางส่วนของ op-amp มาป้อนให้ทางอินพุท มี 2 แบบ คือ
1. การป้อนกลับแบบบวก(Positive Feedback)การนำสัญญาณออกบางส่วนของ op-amp มาป้อนให้ทาง Input แล้วทำให้ขนาดของ Output มีค่ามากกว่าเดิม เช่น วงจรออสซิลเลเตอร์(Oscillator Circuit)
2. การป้อนกลับแบบลบ(Negative Feedback)การนำสัญญาณออกบางส่วนของ op-amp มาป้อนให้ทาง Input แล้วทำให้ขนาดของ Output มีค่าลดลงกว่าเดิม เช่น วงจรขยายทั่วๆไป

Digital IC
1 Bipolar Digital IC

1.1 TTL( Transister-Transister Logic) ใช้งานได้หลายอย่าง ใช้กันแพร่หลาย มีราคาถูก เปลี่ยนสถานะได้มากกว่า 20,000,000 ครั้ง/วินาที แต่ ต้องใช้แรงดัน 5 Volt เท่านั้น กินกระแสมาก มีความเร็วปานกลาง ใช้ความถี่ของสัญญาณนาฬิกาได้ถึง 30 MHz. ความเร็วสวิทช์ได้ในย่าน 7-11 นาโนวินาที ภายใต้โหลดที่มีค่าความจุไฟฟ้าปานกลาง มีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนไฟสลับ รุ่นที่ใช้มากคือ 7400 หรือ 7404

1.2 Low Power Schottky TTL เป็น TTL ชนิดใหม่ กินกำลังไฟฟ้าเพียง 20 % ของ TTL รุ่นเก่า แต่มีราคาแพง รุ่นที่ใช้กันมากคือ 74LS00

2. MOSFET Digital IC(Metal Oxide Semiconductor FET)

2.1 Pและ N-Channel MOS(PMOS และ NMOS) สามารถบรรจุเกทต่อชิพได้มากกว่า TTL เป็นชิพที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์พิเศษ เช่น CPU, หน่วยความจำ ฯลฯ ข้อเสียคือ ความเร็วต่ำกว่า TTL ต้องการแรงดันมากกว่า 2 ระดับ เสียง่ายเมื่อถูกไฟฟ้าสถิตย์

2.2 CMOS(Complementary MOS) เป็นไอซี ที่ใช้งานได้หลายอย่าง บางแบบใช้หมายเลขเดียวกับTTL มีความเร็วสูง ขีดความสามารถ เท่ากับ TTL มีย่านการใช้แรงดันจาก +3 ถึง +18 Volt กินไฟน้อย มีข้อเสียคือ ชำรุดได้ง่าย เมื่อถูกไฟฟ้าสถิตย์ รุ่นที่ใช้กันมากคือ 74C00 และ 4000

ตัวนำไฟฟ้า

โครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า
หม้อแปลงแบ่งออกตามการใช้งานของระบบไฟฟ้ากำลังได้ 2 แบบคือ หม้อแปลงไฟฟ้าชนิด 1 เฟส และหม้อแปลงไฟฟ้า ชนิด 3 เฟสแต่ละชนิดมีโครงสร้างสำคัญประกอบด้วย
1. ขดลวดตัวนำปฐมภูมิ (Primary Winding) ทำหน้าที่รับแรงเคลื่อนไฟฟ้า 2. ขดลวดทุติยภูมิ (Secondary Winding) ทำหน้าที่จ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้า3. แผ่นแกนเหล็ก (Core) ทำหน้าที่เป็นทางเดินสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและให้ขดลวดพันรอบแกนเหล็ก4. ขั้วต่อสายไฟ (Terminal) ทำหน้าที่เป็นจุดต่อสายไฟกับขดลวด5. แผ่นป้าย (Name Plate) ทำหน้าที่บอกรายละเอียดประจำตัวหม้อแปลง6. อุปกรณ์ระบายความร้อน (Coolant) ทำหน้าที่ระบายความร้อนให้กับขดลวด เช่น อากาศ , พัดลม , น้ำมัน หรือใช้ ทั้งพัดลมและน้ำมันช่วยระบายความร้อน เป็นต้น7. โครง (Frame) หรือตัวถังของหม้อแปลง (Tank) ทำหน้าที่บรรจุขดลวด แกนเหล็กรวมทั้งการติดตั้งระบบระบาย ความร้อนให้กับหม้อแปลงขนาดใหญ่8. สวิตช์และอุปกรณ์ควบคุม (Switch Controller) ทำหน้าที่ควบคุมการเปลี่ยนขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้า และมี อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ รวมอยู่ด้วย
โครงสร้างของหม้อแปลงชนิด 1 เฟส ดูรูปที่ 2 (ก) จะมีส่วนประกอบของขดลวด 1 ชุด และหม้อแปลงชนิด 3 เฟสดูรูปที่ 2 (ข) จะมีส่วนประกอบของขดลวด 2 ถึง 3 ชุด เนื่องจากหม้อแปลงเป็นอุปกรณ์จ่ายกำลังไฟฟ้าจึงมีขนาดเป็นโวลต์แอมป์ (VA) หม้อแปลงขนาดใหญ่จะมีขนาดเป็นกิโลโวลต์แอมป์ (kVA) และเมกกะโวลต์แอมป์ (MVA) ตามลำดับ สำหรับส่วน ประกอบข้างต้นในข้อ 6 ถึง 8 เป็นระบบที่มีอยู่ในหม้อแปลงขนาดใหญ่จะไม่ขอกล่าวไว้ในที่นี้

(ก) ชนิด 1 เฟส (ข) ชนิด 3 เฟส รูปที่ 2 หม้อแปลงไฟฟ้า
ขดลวด( Coil)

รูปที่ 3 สายทองแดงเคลือบน้ำยา
วัสดุที่ใช้ทำขดลวดหม้อแปลงโดยทั่วไปทำมาจากสายทองแดงเคลือบน้ำยาฉนวน มีขนาดและลักษณะลวดเป็นทรงกลม หรือแบนขึ้นอยู่กับขนาดของหม้อแปลง ลวดเส้นโตจะมีความสามารถในการจ่ายกระแสได้มากกว่าลวดเส้นเล็ก
หม้อแปลงขนาดใหญ่มักใช้ลวดถักแบบตีเกลียว เพื่อเพิ่มพื้นที่สายตัวนำให้มีทางเดินของกระแสไฟมากขึ้น สายตัวนำที่ใช้ พันขดลวดบนแกนเหล็กทั้งขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิอาจมีแทปแยก (Tap) เพื่อแบ่งขนาดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (ในหม้อแปลงขนาดใหญ่จะใช้การเปลี่ยนแทปด้วยสวิตช์อัตโนมัติ)
ฉนวน ( Insulator)
สายทองแดงจะต้องผ่านการเคลือบน้ำยาฉนวน เพื่อป้องกันไม่ให้ขดลวดลัดวงจรถึงกันได้ การพันขดลวดบนแกนเหล็ก จึงควรมีกระดาษอาบน้ำยาฉนวน คั่นระหว่างชั้นของขดลวดและคั่นแยกระหว่างขดลวด ปฐมภูมิกับทุติยภูมิด้วย ใน หม้อแปลงขนาดใหญ่มักใช้กระดาษอาบน้ำยา ฉนวนพันรอบสายตัวนำก่อนพันเป็นขดลวดลงบนแกนเหล็ก นอกจากนี้ ยังใช้น้ำมันชนิดที่เป็นฉนวนและระบายความร้อนให้กับขดลวดอีกด้วย

การเหนี่ยวนำ
เสียงเป็นคลื่นตามยาว เสียงแหลมและทุ้มขึ้นกับความถี่ ส่วนสียงดังหรือค่อยขึ้นอยู่กับขนาดแอมพลิจูดของคลื่นนั้น เราทราบกันดีอยู่แล้วว่า ไมโครโฟนมีหน้าที่แปลงสัญญาณเสียงให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า และนำสัญญาณที่ได้ไปบันทึกลงบนเทปคาสเซ็ท แผ่น CD หรือเครื่องเล่น MP3 ซึ่งกำลังฮิตกันอยู่ในปัจจุบัน เมื่อเราต้องการจะนำเสียงที่บันทึกกลับออกมา ภายในเครื่องเล่นเหล่านี้จะมีหัวอ่านคอยอ่านสัญญาณทางไฟฟ้าที่บันทึกอยู่ในเนื้อเทป ซึ่งในขณะที่อ่านยังเป็นสัญญาณที่อ่อนมาก จึงต้องนำเข้าเครื่องขยายสัญญาณก่อน เมื่อได้สัญญาณที่แรงพอแล้วจึงขับออกทางลำโพง กลายเป็นเสียงออกมา
ส่วนสำคัญที่สุดของเครื่องเล่นเหล่านี้ก็คือลำโพง โดยหน้าที่สำคัญสุดของลำโพงคือ เปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้าที่ได้มาจากเครื่องขยายเป็นสัญญาณเสียง ลำโพงที่ดีจะต้องสร้างเสียงให้เหมือนกับต้นฉบับเดิมมากที่สุด โดยมีการผิดเพี้ยนน้อยที่สุด

ประวัติ

เฮนรี่ เป็นชาวอเมริกัน เกิดที่อัลบานี นิวยอร์ค ครอบครัวย้ายมาอยู่ที่สก็อตแลนด์ ค.ศ. 1826 เป็นศาสตราจารย์ ด้านคณิตศาสตร์ และประวัติศาสตร์ที่อัลบานี ค.ศ. 1832 สอนที่มหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน เฮนรี่เริ่มทำการค้นคว้าทดลองทางด้านวิทยาศาสตร์ ที่วอชิงตัน เมื่อ ค.ศ. 1846 ผลงานของเขามีมากมาย ได้แก่ การนำขดลวดพันรอบแกนเหล็กหลายๆ แบบ หลายๆรอบ และเมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไป ทำให้เเกิดอำนาจแม่เหล็กขึ้น นอกจากนี้ยังประดิษฐ์เครื่องวัดไฟฟ้า มอเตอร์กระดิ่งไฟฟ้า และศึกษาเรื่องจุดดับและการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ หน่วยของตัวเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้เป็น เฮนรี่ (H) ได้มาจากชื่อของนักวิทยาศาสตร์ผู้นี้ 1 เฮนรี่ คือการเปลี่ยนแปลงของกระแสในอัตรา 1 A/s และทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าต้านกลับ 1 โวลต์