โฟโต้ทรานซิสเตอร์

โฟโต้ทรานซิสเตอร์
เป็นทรานซิสเตอร์ที่รวมเอาโฟโต้ไดโอดมาไว้ภายในตัวถังเดียวกัน ดังแสดงในรูปที่ 1 โดยโฟโต้ไดโอดทำหน้าที่เสมือนเป็นตัวไบแอสให้แก่ขาเบสของทรานซิสเตอร์ เมื่อมีแสงมาตกกระทบ โฟโต้ไดโอดจะนำกระแส ทำให้มีกระแสไหลที่ขาเบส ทรานซิสเตอร์จึงสามารถนำกระแสได้
ในเรื่องของกระแสรั่วไหล โฟโต้ทรานซิสเตอร์จะมีมากกว่าโฟโต้ไดโอดเล้กน้อยแต่ ถ้าเป็นช่วงนำกระแสแล้วจะเกิดกระแสไหลสูงกว่ามากเป็นหน่วยมิลลิแอมป์ แต่อย่างไรก็ตามความ เร็วในการทำงานของโฟโต้ทรานซิสเตอร์แม้จะเร็วกว่า LDR แต่ก็ช้ากว่าโฟโต้ไดโอด ทำให้โฟโต้ ทรานซิสเตอร์สามารถทำงานได้ที่ความถี่ไม่เกิน 100 กิโลเฮิรตซ์ แต่มีข้อดีในแง่ของกระแสเอาต์พุต ที่สูงกว่า ข้อดีของโฟโต้ทรานซิสเตอร์
- สามารถเชื่อมต่อกับโหลดขนาดเล็กได้โดยตรง
- ทำงานได้เร็ว ข้อเสียโฟโต้ทรานซิสเตอร์
- ทำงานไม่เป็นเชิงเส้น
- ไวต่ออุณหภูมิ
เจเฟต ( JFET)
เจเฟตชนิดเอ็นแชนแนล JFET ชนิด N แชนแนลแบบเบื้องต้น ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด N เป็นสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ และมีสารกึ่งตัวนำชนิด P ตอนเล็กสองตอน ประกอบร่วมด้านข้าง ใช้การต่อเชื่อมกันแบบแพร่กระจาย ( Deffused ) โครงสร้างและสัญลักษณ์แสดงดังรูป


JFET ชนิด N แชนแนล
จากรูป เป็นโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ JFET ชนิด N แชนแนล รูป (ก) เป็นโครงสร้างของ JFET ชนิด N แชนแนล ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ชนิด N มีขาต่ออกมาใช้งาน 2 ขา คือ ขาเดรน ( Drain ) หรือ D และขาซอส ( Source ) หรือ S ส่วนของเดรนและซอสนี่เองเป็นส่วนที่บอกถึงแชนแนลของ JFET และด้านข้างมีสารกึ่งตัวนำชนิด P ตอนเล็ก 2 ตอน ประกอบร่วมอยู่ มีขาต่อออกมาเป็นขาเกต ( Gate ) หรือ G
ส่วนรูป (ข) เป็นสัญลักษณ์ของ JFET ชนิด N แชนแนล มีหัวลูกศรชี้เข้าแสดงไว้ที่ขาเกต บอกให้ทราบว่าขาเกตเป็นสารชนิด P ( Positive ) (ใช้หลักการท่องจำบวกเข้า ลบออก เช่นเดียวกับทรานซิสเตอร์) ซึ่งจะเป็นสารชนิดตรงข้ามกับขาเดรนและขาซอส
การจ่ายไบอัสที่ถูกต้องให้ JFET ต้องจ่ายไบอัสดังนี้ จ่ายไบอัสตรงให้ขา S จ่ายไบอัสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับขา S ลักษณะวงจรไบอัสเบื้องต้น แสดงดังรูป

วงจรไบอัสเบื้องต้นของ JFET ชนิด N แชนแนล
จากรูป เป็นวงจรไบอัสเบื้องต้นของ JFET ชนิด N แชนแนล การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ ถ้าจ่ายไบอัสให้เฉพาะขา D กับขา S ด้วยแรงดัน VDD จะมีกระแสเดรน ( ID ) ไหลผ่านระหว่างขา D กับขา S สูงมากกว่าค่าหนึ่ง กระแส ID ไหลคงที่ตลอดเวลา นั่นคือ JFET ทำงาน เมื่อจ่ายแรงดัน VGG เป็นลบให้ขา G เทียบกับขา S เป็นการจ่ายไบอัสกลับให้รอยต่อขา G กับขา S เหมือนกับการจ่ายแรงดันไบอัสให้กับไดโอด ทำให้เกิดดีพลีชันริจินขึ้นระหว่างรอยต่อ PN ดีพลีชันริจินนี้เป็นตัวขัดขวางการไหลของกระแส ID ที่ไหลระหว่างขา D กับขา S ให้ไหลได้น้อยลง ยิ่งจ่ายไบอัสกลับให้ขา G มากขึ้น ดีพลีชันริจินระหว่างรอยต่อ PN ยิ่งขว้างขึ้น ยิ่งเกิดการต้านกระแส ID ให้ไหลน้อยลง นั่นคือเกิดค่าความต้านทานระหว่างขา D กับขา S มีค่ามากขึ้น ค่าความต้านทานนี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามค่าแรงดันไบอัสกลับที่ขา G กับขา S ทำให้กระแส ID ไหลเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย กระแส ID ที่ไหลเปลี่ยนนี้สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนแปลงค่าแรงดัน VGG
เจเฟตชนิดพีแชนแนล
JFET ชนิด P แชนแนลเบื้องต้น ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด P เป็นสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ และมีสารกึ่งตัวนำชนิด N ตอนเล็กสองตอน ประกอบร่วมด้านข้างใช้การเชื่อมกันแบบแพร่กระจาย โครงสร้างและสัญลักษณ์แสดงดังรูป

JFET ชนิด P แชนแนล
จากรูป เป็นโครงสร้างและสัญลักษณ์ของ JFET ชนิด P แชนแนล ซึ่งคล้ายกับชนิด N แชนแนล แตกต่างเพียงใช้สารกึ่งตัวนำชนิดตรงกันข้าม และสัญลักษณ์มีหัวลูกศรชี้ออกที่ขา G เป็นการบอกให้ทราบว่าขา G เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด N ( Negative ) ซึ่งจะเป็นสารชนิดตรงข้ามกับขา D กับขา S การจ่ายไบอัสที่ถูกต้องให้ JFET ชนิด P แชนแนล ต้องจ่ายไบอัสในลักษณะเดียวกับชนิด N แชนแนล คือจ่ายไบอัสตรงให้ขา S จ่าไบอัสกลับให้ขา D กับขา G เทียบกับขา S ลักษณะวงจรไบอัสเบื้องต้น แสดงดังรูป
วงจรไบอัสเบื้องต้นของ JFET ชนิด P แชนแนล
จากรูป เป็นวงจรไบอัสเบื้องต้นของ JFET ชนิด P แชนแนล การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ ถ้าจ่ายไบอัสให้เฉพาะขา D กับขา S ด้วยแรงดัน VDD จะมีกระแส ID ระหว่างขา S กับขา D สูงมากค่าหนึ่ง มีค่ากระแสคงที่ตลอดเวลา นั่นคือ JFET ทำงานเมื่อจ่ายแรงดัน VGG เป็นบวกให้ขา G เทียบกับขา S เป็นการจ่ายไบอัสกลับให้รอยต่อขา G กับขา S เหมือนกับการจ่ายไบอัสกลับให้ไดโอด ทำให้เกิดแบตเตอรี่สมมติหรือดีพลีชันริจินขึ้นระหว่างรอยต่อ PN ดีพลีชันริจินนี้เป็นตัวขัดขวางการไหลของกระแส ID ที่ไหลระหว่างขา S กับขา D ให้ไหลน้อยลง ยิ่งจ่ายไบอัสกลับให้ขา G มากขึ้น ดีพลีชันริจินระหว่างรอยต่อ PN จะยิ่งกว้างขึ้นยิ่งเกิดการต้านกระแส ID ให้ไหลน้อยลงไปอีก นั่นคือเกิดความต้านทานระหว่างขา D กับขา S ค่าความต้านทานนี้เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย กระแส ID ที่ไหลเปลี่ยนแปลงนี้สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนแปลงค่าแรงดัน VGG