SCR

การทำงานของ SCR ต้องพิจารณาในรูปวงจรสมมูล คือ วงจรทรานซิสเตอร์ 2 ตัวต่อชนกัน เพราะจะมองเห็นสภาวะการทำงานได้ชัดเจน และทำความเข้าใจได้ง่าย การจัดแรงดันไบอัสให้ทุกขาของ SCR เพื่อให้ SCR สามารถทำงานได้ มีกระแสไหลผ่านตัว SCR ต้องจ่ายแรงดันไบอัสให้ทุกขาของ SCR เป็นไบอัสตรง คือ ขา A จ่ายศักย์บวก (+) ขา K จ่ายศักย์ลบ (-) และขา G จ่ายศักย์บวก (+) เทียบกับขา K การทำงานของ SCR อธิบายเป็นลำดับได้ดังนี้
1. สภาวะไม่นำกระแสของ SCR
กรณีที่จ่ายแรงดันไบอัสให้ตัว SCR เฉพาะขา A กับขา K ส่วนขา G เปิดลอยไว้หรือถูกต่อลงกราวด์ วงจรแสดงดังรูป
จ่ายไบอัสเฉพาะขา A และขา K ทำให้ SCR ไม่นำกระแส
จากรูป เป็นการจ่ายไบอัสเฉพาะขา A และขา K ทำให้ SCR ขา G ยังคงเปิดลอยไว้ ทำให้ SCR ไม่นำกระแส เหตุผล เพราะ ขา G เปิดลอยส่งผลให้ขา B ของ Q2 เปิดลอยไม่มีไบอัสจ่าย (ดังรูป ข) ทำให้ Q2 ไม่นำกระแส ไม่มีแรงดัน ไบอัสจ่ายไปให้ขา B ของ Q1 ทำให้ Q1 ไม่นำกระแสด้วย SCR จึงไม่นำกระแส ไม่มีกระแสไหลในวงจร
2. สภาวะนำกระแสของ SCR
ไบอัสที่จ่ายให้ SCR มี 2 ส่วน คือ จ่ายไบอัสตรงให้ขา A และขา K หนึ่งชุด เรียกแรงดันส่วนนี้ว่า VAA โดยจ่ายบวกให้ขา A และจ่ายลบให้ขา K อีกส่วนหนึ่งเรียกว่า VGG โดยจ่ายบวกให้ขา G และจ่ายลบให้ขา K การจ่ายไบอัสให้ SCR ครบถ้วนและถูกต้องดังกล่าว SCR สามารถนำกระแสได้ ลักษณะวงจรไบอัส แสดงดังรูป
จ่ายไบอัสตรงครบทุกขา ของ SCR นำกระแส
จากรูป เป็นการจ่ายไบอัสตรงให้ SCR ครบทุกขา ทำให้ SCR นำกระแสได้ การทำงานอธิบายได้ดังนี้ ตามรูป (ข) เมื่อจ่ายแรงดันบวกให้ขา A จ่ายแรงดันลบให้ขา K และจ่ายแรงดันบวกให้ขา G เทียบกับขา K เกิดกระแสเกต ( IG ) ไหล และกระแสแอโนด ( IA ) ไหล คือ SCR นำกระแส เพราะการจ่ายแรงดันบวกให้ขา G ของ SCR เป็นการจ่ายไบอัสตรงให้ขา B ของ Q2 ทรานซิสเตอร์ Q2 นำกระแส ความต้านทานระหว่างรอยต่อขา C และขา E ของ Q1 ต่ำลง มีแรงดันลบจาก VAA จ่ายผ่านไปให้ขา B ของ Q1 ทรานซิสเตอร์ Q1 นำกระแสเช่นเดียวกัน ความต้านทานระหว่างรอยต่อขา C และขา E ของ Q1 ต่ำลง มีแรงดันบวกจาก VAA จ่ายผ่านไปให้ขา B ของ Q2 ทำให้เกิดกระแส IB1 และ IB2 ไหลผ่านตัวทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 คือ กระแส IA ไหลผ่านตัว SCR กระแส IA นี้จะถูกจำกัดค่าโดยความต้านทาน RL ในขณะที่ SCR นำกระแสค่าความต้านทานในตัว SCR จะต่ำลงมาก ๆ

ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode)

ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode) ซีเนอร์ไดโอดเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่นำกระแสได้เมื่อได้รับไบอัสกลับ และระดับแรงดันไบอัสกลับที่นำซีเนอร์ไดโอดไปใช้งานได้เรียกว่า ระดับแรงดันพังทลายซีเนอร์ (Zener Breakdown Voltage ; Vz) คุณลักษณะของซีเนอร์ไดโอด จะเห็นได้ว่าขณะไบอัสซีเนอร์ไดโอด แรงดันไบอัสกลับ (Vr) จะมีค่าน้อยกว่า Vz เล็กน้อย ไดโอดประเภทนี้เหมาะที่จะนำไปใช้ควบคุมแรงดันที่โหลดหรือวงจรที่ต้องการแรงดันคงที่ เช่น ประกอบอยู่ในแหล่งจ่ายไฟเลี้ยง หรือโวลเทจเรกูเลเตอร์ ไดโอดวาแรกเตอร์หรือวาริแคป (Varactor or Varicap Diode) ไดโอดวาแรกเตอร์หรือวาริแคปเป็นไดโอดที่มีลักษณะพิเศษ คือ สามารถปรับค่าคาปาซิแตนซ์เชื่อมต่อ (Ct) ได้โดยการปรับค่าแรงดันไบอัสกลับ ไดโอดประเภทนี้มีโครงสร้างเหมือนกับไดโอดทั่วไปขณะแรงดันไบอัสกลับ (Reverse Bias Voltage ; Vr) มีค่าต่ำ Depletion Region จะแคบลงทำให้ Ct ครงรอบต่อมีค่าสูง แต่ในทางตรงข้ามถ้าเราปรับ Vr ให้สูงขึ้น Depletion Region จะขยายกว้างขึ้น ทำให้ Ct มีค่าต่ำ จากลักษณะดังกล่าว เราจึงนำวาริแคปไปใช้ในวงจรปรับความถี่ เช่น วงจรจูนความถี่อัตโนมัติ (Automatic Fine Tunning ; AFC) และวงจรกรองความถี่ซึ่งปรับช่วงความถี่ได้ตามต้องการ (Variable Bandpass Filter) เป็นต้น แอลอีดี (Light Emitting Diode ; LED) LED เป็นไดโอดที่ใช้สารประเภทแกลเลี่ยมอาร์เซ็นไนต์ฟอสไฟต์ (Gallium Arsenide Phosphide ; GaAsP) หรือสารแกลเลี่ยมฟอสไฟต์ (Gallium Phosphide ; GaP) มาทำเป็นสารกึ่งตัวนำชนิด p และ n แทนสาร Si และ Ge สารเหล่านี้มีคุณลักษณะพิเศษ คือ สามารถเรืองแสงได้เมื่อได้รับไบอัสตรง การเกิดแสงที่ตัว LED นี้เราเรียกว่า อิเล็กโทรลูมินิเซนต์ (Electroluminescence) ปัจจุบันนิยมใช้ LED แสดงผลในเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ เช่น เครื่องคิดเลข,นาฬิกา เป็นต้น

เจเฟต ( JFET)

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
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

ยูนิจังชัน ทรานซิสเตอร์ ( UJT )

ยูนิจังชัน ทรานซิสเตอร์ ( UJT )
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
วงจรสมมูลของ UJT เขียนออกได้เป็นตัวต้านทานต่อออกมาที่ขา B1 และขา B2 เป็นไดโอดต่อขาร่วมของตัวต้านทาน และต่อออกมาที่ขา E ไบอัสจ่ายให้ UJT ต้องจ่ายบวกให้ B2 จ่ายลบให้ B1 และจ่ายบวกให้ E เทียบกับ B1 ตัว UJT จะเริ่มทำงานเมื่อมีกระแส IE ไหลในวงจร มีผลต่อความต้านทานในตัว UJT เปลี่ยนแปลง เกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งแรงดันและกระแสในตัว UJT สภาวะดังกล่าวคือ การทำงานของตัว UJT เมื่อนำค่าการทำงานไปเขียนกราฟคุณสมบัติระหว่างแรงดัน VE ปละกระแส IE ได้กราฟคุณสมบัติออกมา มีค่าแรงดันตกคร่อมขา E และขา B1 เพิ่มขึ้นหรือลดลงไม่เป็นไปตามค่ากระแส IE ที่ไหลในตัว UJT
การเลือก UJT ไปใช้งานให้เหมาะสมถูกต้อง ควรเลือก UJT จากตารางข้อมูลรายละเอียดโดยพิจารณาจากรายละเอียดและขีดจำกัดที่สำคัญของ UJT รายละเอียดนอกจากจะขึ้นอยู่กับค่าที่บอกไว้แล้ว ยังต้องคำนึงถึงค่าอุณหภูมิในบริเวณที่นำ UJT ไปใช้งานด้วย เพราะรายละเอียดและขีดจำกัดที่บอกไว้ ทดสอบที่อุณหภูมิห้อง 25 ํC ถ้าการใช้งานของ UJT ในอุณหภูมิที่แตกต่างไปค่าคุณสมบัติในตัว UJT ก็จะเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย
UJT ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอื่น ๆ ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กระตุ้นโดยให้กำเนิดความถี่ขึ้นมาที่ขาต่าง ๆ ของ UJT วงจรทำงานของ UJT ที่เป็นวงจรหลักคือ วงจรกำเนิดความถี่แบบรีแลกเซซั่น รูปร่างสัญญาณที่ได้ตามขาต่าง ๆ ของ UJT แตกต่างกัน ที่ขา อิมิตเตอร์ได้สัญญาณอินทิเกรต ที่ขาเบส 2 ได้สัญญาณพัลส์ลบ และที่ขาเบส 1 ได้สัญญาณพัลส์บวก ตำแหน่งของการเกิดสัญญาณเกิดพร้อมกัน เวลาในการเกิดสัญญาณเปลี่ยนแปลงได้ตามค่า R และ C ที่ต่อวงจรเป็นค่าเวลาคงที่
การประยุกต์ใช้งานของ UJT ร่วมกับอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำอื่น ๆ สามารถนำ UJT ไปร่วมใช้งานได้กับอุปกรณ์เกือบทุกนิด แต่สิ่งสำคัญในการนำ UJT ไปร่วมใช้งาน คือ ต้องจำไว้เสมอว่าตัว UJT เองจ่ายกำลังไฟฟ้าออกมาได้ต่ำ ไม่สามารถนำไปใช้งานเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังได้โดยตรง แต่สามารถนำไปใช้ควบคุมการทำงานของอิเล็กทรอนิกส์กำลังได้ นั่นคือ วงจร UJT จะทำหน้าที่เป็นวงจรควบคุมการทำงานเสมอ
โฟโต้ไดโอด (Photo diode)
อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกระแสได้ก็เนื่องจากการให้พลังงานเพื่อดึงอิเลคตรอนให้หลุดจากบอนด์ เป็นผลทำให้เกิดอิเลคตรอนอิสระและโฮล และเมื่อให้แรงดันไฟฟ้าจะเกิดสนามไฟฟ้าในแท่งสารนั้นเป็นผลทำให้ประจุอิเลคตรองและโฮล เคลื่อนที่ โฟโต้ไดโอดจึงมีหลักการทำงานโดยอาศัยแสงในการเพิ่มพลังงานให้กับอิเลคตรอนในเนื้อสารกึ่งตัวนำ



แสดงวงจรโฟโต้ไดโอดและกราฟแสดงความสัมพันธ์ของกระแสกับความเข้มของแสง
วงจรโฟโต้ไดโอดเบื้องต้นต่อเป็นวงจรความต้านทานโหลดและแหล่งจ่ายไฟดังรูป โดยปกติไดโอดจะถูกไบแอสตรงแต่ในขณะที่ไบแอสตรงนี้ จำนวนอิเลคตรอนและโฮลที่ในเนื้อสารมีจำนวนไม่มากนัก ดังนั้นกระแสที่ไหลในวงจรจึงเป็นส่วนน้อย ครั้นเมื่อส่วนของสารกึ่งตัวนำมีแสงส่องถูก จะทำให้เนื้อสารเกิดอิเลคตรอนอิสระและโฮลเกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก จำนวนอิเลคตรอนอิสระที่เกิดขึ้นจะแปรตรงกับความเข้มของแสงแต่เมื่อเพิ่มความเข้มของแสงจนถึงค่าหนึ่งจะไม่มีการเพิ่มของอิเลคตรอนอิสระอีกแล้วในช่วงนี้เราจะเรียกว่า ช่วงอิ่มตัว ในขณะที่ไม่มีแสงตกกระทบจำนวนกระแสที่ไหลผ่านตัวไดโอดนี้เรียกว่า กระแสมืด

โครงสร้างของทรานซิสเตอร์
ได้กล่าวมาแล้วว่าทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 3 ชิ้นต่อเชื่อมกัน ดังนั้นจึงมีรอยต่อ pn จำนวน 2 ตำแหน่งตำแหน่งที่อิมิตเตอร์กับเบสเชื่อมกันเป็นรอยต่อ pn เรียกว่า รอยต่ออิมิเตอร์ *** เบส (Emitter Base Juntion) ส่วนตำแหน่งที่ คอลเลคเตอร์กับเบสต่อเชื่อมกันเรียกว่า รอยต่อคอลเลคเตอร์ *** เบส (Collector Base Juntion) เขียนแทนได้ด้วย ค่าเทียบเคียงของไดโอด เมื่อนำหลักการ มาร่วมพิจารณา ทำให้ทราบว่าการที่จะนำทรานซิสเตอร์ไปใช้งานได้นั้นต้องต่อแรงดัน ไฟฟ้าเพื่อทำการไบอัสที่รอยต่อหรือไดโอดเทียบเคียงทั้งสอง เนื่องจากทรานซิสเตอร์ มี 3 ขั้ว การต่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเพื่อให้ทราน ซิสเตอร์ทำงานจึงเป็นไปได้ 3 แบบคือ การให้ทรานซิสเตอร์ทำงานที่บริเวณคัตออฟ (Cut *** off Region) การให้ทรานซิสเตอร์ทำงานที่บริเวณอิ่มตัว (Saturation Region) การให้ทรานซิสเตอร์ทำงานที่บริเวณแอกตีฟ (Active Region) ในการอธิบายถึงการทำงานที่บริเวณต่าง ๆ ของทรานซิสเตอร์นั้น จะเริ่มต้นจากกรณีไม่มีการต่อแรงดันที่ขั้ว ของทรานซิสเตอร์ หรือกรณีไม่ได้รับการไบอัส
ทรานซิสเตอร์ชนิดสองรอยต่อหรือ BJT นี้ ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิดพีและเอ็นต่อกัน โดยการเติมสารเจือปน (Doping) จำนวน 3 ชั้นทำให้เกิดรอยต่อ (Junction) ขึ้นจำนวน 2 รอยต่อ การสร้างทรานซิสเตอร์จึงสร้างได้ 2 ชนิด คือ ชนิดที่มีสารชนิด N 2 ชั้น เรียกว่าชนิด NPN และชนิดที่มีสารชนิด P 2 ชั้น เรียกว่าชนิด PNเมื่อพิจารณาจากรูปจะเห็นว่าโครงสร้างของทรานซิสเตอร์จะมีสารกึ่งตัวนำ 3 ชั้น แต่ละชั้นจะต่อลวดตัวนำจากเนื้อสารกึ่งตัวนำไปใช้งาน ชั้นที่เล็กที่สุด (บางที่สุด) เรียกว่า เบส (Base) ตัวอักษรย่อ B สำหรับสารกึ่งตัวนำชั้นที่เหลือคือ คอลเลกเตอร์ (collector หรือ c) และอิมิตเตอร์ (Emitter หรือ E) นั่นคือทรานซิสเตอร์ทั้งชนิด NPN จะมี 3 ขา คือ ขาเบส ขาคอลเลกเตอร์ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์นิยมเขียนทรานซิสเตอร์แทนด้วยสัญลักษณ์ดังรูป
P โครงสร้างของทรานซิสชนิด NPN และชนิด PNP


ประเภทของทรานซิสเตอร์ (Type of Transistors)
ทรานซิสเตอร์แบ่งตามโครงสร้างได้ 2 ประเภท คือ ทรานซิสเตอร์แบบ npn (npn Transistor) และทรานซิสเตอร์แบบ pnp (pnp Transistor) ทรานซิสเตอร์แบบ npn ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด n จำนวน 2 ชิ้นต่อเชื่อมกับสารกึ่งตัวนำชนิด p จำนวน 1 ชิ้น แสดงสัญลักษณ์เป็นดังรูป ทรานซิสเตอร์แบบ pnp ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด p จำนวน 2 ชิ้นต่อเชื่อมกับสารกึ่งตัวนำชนิด n จำนวน 1 ชิ้น แสดงสัญลักษณ์เป็นดังรูป

ไดโอด

ไดโอด

ไดโอด(Diode) ถือเป็นอิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ที่จำกัดทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้า มันจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว และกั้นการไหลในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นจึงอาจถือว่าไดโอดเป็นวาล์วตรวจสอบแบบอิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ซึ่งนับเป็นประโยชน์อย่างมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใช้เป็นเรียงกระแสไฟฟ้าในวงจรภาคจ่ายไฟ เป็นต้น
ไดโอดตัวแรกเป็นอุปกรณ์หลอดสูญญากาศ (vacuum tube หรือ valves) แต่ทุกวันนี้ไดโอดที่ใช้ทั่วไปส่วนใหญ่ผลิตจากสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน หรือ เจอร์เมเนียม
ไดโอดเป็นอุปกรณ์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ p-n สามารถควบคุมให้กระแสไฟฟ้าจากภายนอกไหลผ่านตัวมันได้ทิศทางเดียว ไดโอดประกอบด้วยขั้ว 2 ขั้ว คือ แอโนด (Anode; A) ซึ่งต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด p และ แคโธด (Cathode; K) ซึ่งต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด n
1 ประเภทของไดโอด

1.1 ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode)
1.2 ไดโอดวาแรกเตอร์หรือวาริแคป (Varactor or Varicap Diode)
1.3 แอลอีดี (Light Emitting Diode ; LED)
1.4 โฟโตไดโอด (Photo Diode)
1.5 ไดโอดกำลัง (Power Diode)

ทรานซิสเตอร์ (TRANSISTOR) คือ สิ่งประดิษฐ์ทำจากสารกึ่งตัวนำมีสามขา (TRREE LEADS) กระแสหรือแรงเคลื่อน เพียงเล็กน้อยที่ขาหนึ่งจะควบคุมกระแสที่มีปริมาณมากที่ไหลผ่านขาทั้งสองข้างได้ หมายความว่าทรานซิสเตอร์เป็นทั้งเครื่องขยาย (AMPLIFIER) และสวิทซ์ทรานซิสเตอร์ทรานซิสเตอร์ชนิดสองรอยต่อเรียกด้ายตัวย่อว่า BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR) ทรานซิสเตอร์ (BJT) ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย เช่น วงจรขยายในเครื่องรับวิทยุและเครี่องรับโทรทัศน์หรือนำไปใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิทซ์ (Switching) เช่น เปิด *** ปิด รีเลย์ (Relay) เพื่อควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นเป็นต้น

การทำงานของหัวใจแบ่งเป็น 3 ส่วนสำคัญคือ - การควบคุมสั่งการจากระบบประสาท - การนำสัญญาณไฟฟ้าในหัวใจ - การบีบตัวและคลายตัวของหัวใจ
การควบคุมสั่งการจากระบบประสาท โดยปกติหัวใจจะถูกควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนมัติ(Autonomic nervous system)จากบริเวณ ก้านสมอง (Brainstem) ด้วยเส้นประสาทจากสมอง 2 ชนิดคือ เส้นประสาทซิมพาเธติค (Sympathetic nerve fibers) และเส้นประสาทเวกัส(vagal motor nerve fibers) ซึ่งจะส่งสัญญาณประสาทมาที่ SA node โดยที่เส้นประสาทซิมพาเธติคจะทำให้ SA node ทำงานเร็วขึ้น ทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น ขณะที่เส้น ประสาทเวกัส จะทำให้ SA node ทำงานช้าลง ทำให้หัวใจทำงานช้าลง นอกจากนี้แล้วส่วนของหัวใจและหลอดเลือดจะประกอบด้วยตัวรับสัญญาณประสาทที่เราเรียกว่า receptors ซึ่งจะถูกควบคุมทั้ง จากระบบประสาทซิมพาเธติค และระบบประสาทพาราซิมพาเธติค อันจะมีผล ต่อความเร็วและความแรงในการบีบตัวของหัวใจ การหดและขยายตัวของหลอดเลือด ซึ่งมีรายละเอียด ค่อนข้าง ซับซ้อนจะไม่ขอกล่าวถึงรายละเอียดในขณะนี้
การนำสัญญาณไฟฟ้าในหัวใจ โดยปกติหัวใจจะมีส่วนที่เป็นฉนวนไฟฟ้ากั้นระหว่างหัวใจห้องบนและห้องล่าง เราเรียกว่า annulus fibrosus แต่หัวใจมีระบบ การนำสัญญาณไฟฟ้าเฉพาะที่เราเรียกว่า cardiac conduction system ซึ่งจะทำ หน้าที่นำสัญญาณไฟฟ้าจากหัวใจห้องบนลงสู่ห้องล่าง เมื่อสัญญาณไฟฟ้ากระตุ้นกล้ามเนื้อหัวใจจะทำให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจและตามด้วยการ คลายตัวของกล้ามเนื้อหัวใจ เมื่อสัญญาณไฟฟ้าผ่านไป หัวใจจึงมีการบีบตัวจากหัวใจห้องบนลงสู่หัวใจห้องล่างแล้วตามด้วยการบีบตัวของหัวใจห้องล่างส่งเลือดต่อไป ให้เส้นเลือดแดง พัลโมนารี่และ เส้นเลือดแดงเอออร์ตา และด้วยระยะเวลาการบีบตัวที่พอเหมาะ ระหว่างหัวใจห้องบนและห้องล่าง จะทำให้เลือดไหลจาก หัวใจห้องบน ลงสู่ห้องล่างได้อย่างเต็มที่ จุดเริ่มของการ นำไฟฟ้าในหัวใจ เริ่มที่หัวใจห้องบนขวาในบริเวณที่เราเรียกว่า SA node หรือ sinoatrial node หรือ sinus node จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าจะกระตุ้นไปตามผนังของหัวใจห้องบนทั้งขวาและซ้ายและลงสู่บริเวณที่เราเรียกว่า AV node หรือ Atrioventricular node และที่ตำแหน่งนี้สัญญาณจะถูกหน่วงเวลาให้ช้าลงชั่วครู่ก่อนจะส่ง สัญญาณไฟฟ้าต่อลงไปข้างล่าง ซึ่งจะเป็นจังหวะเดียวกับที่รอให้หัวใจห้องบนบีบเลือดลงสู่หัวใจห้องล่างนั่นเอง จาก AV node สัญญาณไฟฟ้าจะเดินทางต่อมายัง มัดเส้นใยประสาทที่เราเรียกว่า Bundle of His และแยกออกเป็น 2 แขนงซ้ายขวา โดยแขนงด้านขวาทอดยาวมาตามด้านขวาของผนังกั้นหัวใจห้องล่าง ส่วนแขนงด้านซ้ายซึ่งใหญ่กว่าจะแทงทะลุผ่านผนังกั้นหัวใจไปทางซ้ายและแยกออกเป็น 2 แขนงคือ ด้านหน้าและด้านหลัง จากนั้นจะผ่านเข้าไปยังร่างแหของเส้นใยประสาทที่เราเรียกว่า Purkinje fibers ซึ่งอยู่ใต้ต่อเยื่อบุ ด้านในของหัวใจ(endocardium) และไปกระตุ้นกล้ามเนื้อหัวใจด้านล่างทำให้เกิดการบีบตัวในที่สุด

เครื่องยนต์4จังหวะ

ส่วนประกอบที่สำคัญของเครื่องยนต์ได้แก่ฝาสูบ (Cylinder Head) คือส่วนที่อยู่ตอนบนสุดของเครื่องทำหน้าที่ปิดส่วนบนของเครื่องและเป็นที่ตั้งของหัวฉีด ลิ้นไอดี ลิ้นไอเสีย เป็นต้นเสื้อสูบ (Cylinder Block) คือส่วนที่อยู่ตอนกลางของเครื่อง ทำหน้าที่ห่อหุ้มกระบอกสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และส่วนประกอบอื่นๆ อ่างน้ำมันเครื่อง (Crank Case) คือส่วนที่อยู่ตอนล่างของเครื่อง ปกติตอนบนของอ่างน้ำมันเครื่องจะหล่อติดกับเสื้อสูบ ส่วนตอนล่างเรียกว่าอ่างเก็บน้ำมันเครื่อง (Oil pan) ทำหน้าที่เก็บน้ำมันเครื่องเพื่อส่งไปยังส่วนต่างๆ ของเครื่องยนต์ที่ต้องการการหล่อลื่นกระบอกสูบ (Cylinder) คือส่วนที่ได้รับน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศเพื่อการจุดระเบิดและให้กำลังงานออกมาลูกสูบ (Piston) คือชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ขึ้นลงภายในกระบอกสูบ เพื่ออัดน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศให้มีความดันและอุณหภูมิเหมาะกับการเผาไหม้และให้กำลังออกมาก้านสูบ (Connecting Rod) คือส่วนที่ ทำหน้าที่ถ่ายทอดกำลังที่เกิดขึ้นเนื่องจากการจุดระเบิดเผาไหม้เชื้อเพลิงภายในกระบอกสูบไปยังชิ้นส่วนต่างๆ ก้านสูบจะติดกับลูกสูบเพลาข้อเหวี่ยง (Crankshaft) คือส่วนที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดกำลังจาก้านสูบและเปลี่ยนการเคลื่อนที่จากการเคลื่อนขั้นลงเป็นการหมุนเป็นวงกลม เพลาลูกเบี้ยว (Camshaft) คือเพลาทำหน้าที่ปิดเปิดลิ้นไอเสีย เพลาลูกเบี้ยวเคลื่อนที่ด้วยเฟืองที่ขบกับเฟืองของเพลาข้อเหวี่ยงลิ้นไอดี (Intake Valve) ทำหน้าที่ปิดและเปิดให้น้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบลิ้นไอเสีย (Exhaust Valve) ทำหน้าที่ปิดและเปิดให้แก๊สที่เกิดจากากรเผาไหม้ออกจากระบอกสูบสปริง (Valve Spring) เป็นสปริงที่กดให้ลิ้นปิดหัวฉีด (Injector) คืออุปกรณีที่ทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซลเป็นฝอยละเอียด พ่นเข้าไปยังส่วนบนของกระบอกสูบหัวเทียน (Spark Plug) เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดประกายไฟ เพื่อจุดไอดีของเครื่องยนต์เบนซินให้ลุกไหม้ และเกิดการระเบิดขึ้นภายในกระบอกสูบ ล้อช่วยแรง (Fly wheel) จะติดอยู่ตรงปลายเพลาข้อเหวี่ยง มีหน้าที่ช่วยสะสมพลังงาน ทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบ เครื่องยนต์จุดระเบิดภายในมีจังหวะการทำงาน 4 จังหวะ และ 2 จังหวะ ซึ่งพบในเครื่องยนต์เบนซิน และเครื่องยนต์ดีเซล
เครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ (4 Cycle Diesel Engine) เครื่องยนต์แบบนี้ มีการทำงานแบ่ง ออกเป็น 4 จังหวะ คือ จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด และจังหวะคาย การทำงานทั้ง 4 จังหวะของลูกสูบเท่ากับการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง 2 รอบ เครื่องยนต์ดีเซลมีหัวฉีดที่ทำหน้าที่ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงให้กระจายเป็นฝอยเล็กๆ เข้าไปในกระบอกสูบ เพื่อผสมกับอากาศที่ถูกอัดภายในกระบอกสูบที่มีความดันและอุณหภูมิสูงพอเหมาะ และจะเกิดระเบิดเอง การทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ มีดังนี้1. จังหวะดูด (Suction Stroke) ลูกสูบจะเคลื่อนที่ลง ลิ้นไอดีจะเปิด และลิ้นไอเสียจะปิด ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ลงจะเกิดสุญญากาศภายในกระบอกสูบทำให้เกิดการดูดเอาอากาศเพียงอย่างเดียวเข้ามาในกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนถึงจุดศูนย์ตายล่าง ลิ้นไอดีจะปิดเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศหนีออกไป2. จังหวะอัด (Compression Stroke) ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นขณะที่ลิ้นไอดีและไอเสียปิดทำให้เกิดการอัดอากาศภายในกระบอกสูบจนกระทั่งลูกสูบเคลื่อนที่ถึงจุดศูนย์ตายบน ปริมาตร ของอากาศจะเหลือประมาณ 1/16 ของปริมาตรเดิมและอุณหภูมิจะสูงประมาณ 550 องศาเซลเซียส3. จังหวะระเบิด (Power Stroke) เมื่อลูกสูบอยู่ที่ตำแหน่งศูนย์ตายบน อากาศจะถูกอัดเต็มที่และมีความร้อนสูง หัวฉีดก็จะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบทำให้เกิดการระเบิด และผลักลูกสูบให้เคลื่อนที่ลง4. จังหวะคาย (Exhaust Stroke) ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้น ลิ้นไอดีจะปิด แต่ลิ้นไอเสียจะเปิด ทำให้อากาศเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ถูกขับออก เมื่อสิ้นสุดจังหวะคายแล้วลูกสูบก็จะเคลื่อนที่ลงทำให้เกิดจังหวะดูดต่อไป

ส่วนประกอบคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มนุษย์ได้คิดประดิษฐ์ขึ้น เพื่อนำมาเสริมความสามารถของมนุษย์ในด้านการับรู้ การจำ การคำนวณ การเปรียบเทียบตัดสินใจ และการแสดงออก ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงมีโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ให้สามารถทำงานเป็นระบบสนองความต้องการของมนุษย์
การประมวลผลข้อมูลของคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยอุปกรณ์รับเข้า (input device) เพื่อรับข้อมูลและคำสั่งจากผู้ใช้ภายนอกเข้าไปเก็บอยู่ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลหรือหน่วยความจำหลัก (main memory) คำสั่งที่เก็บในส่วนความจำหลักจะถูกนำไปตีความ และสั่งทำงานที่หน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ซีพียู ซึ่งเป็นหัวใจของการทำงานในคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูลที่เก็บในหน่วยความจำหลัก ผลจากการคำนวณหรือประมวลผลจะนำกลับไปเก็บยังหน่วยความจำหลัก และพร้อมที่จะนำออกแสดงที่อุปกรณืส่งออก (output device) กลับไปสู่ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ต่อไป ดังนั้นระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย ซีพียู หน่วยความจำ อุปกรณ์รับเข้า และอุปกรณ์ส่งออก



อุปกรณ์ที่ปะติดกับคอมพิวเตอร์มีมากมายที่ผู้ใช้รู้จัก และมีหน้าที่เชื่อมต่อแตกต่างกันไป เช่น ส่งเป็นตัวอักษร หรือเป็นชุดตัวอักษร เข้าถึงแบบ Sequentially หรือ Randomly ส่งข้อมูลแบบ Synchronously หรือ Asynchronously บางอุปกรณ์ Dedicated หรือ Shared บางอุปกรณ์ Read-only หรือ Read-write และทุกอุปกรณ์ความเร็วสูงต่ำต่างกัน อุปกรณ์เมื่อแยกตามชนิดข้อมูลสามารถแยกได้ 2 ประเภท
1. อุปกรณ์ชนิดข้อมูลเป็นสาย (stream) อุปกรณ์ประเภทนี้ข้อมูลที่ส่งเข้าออกจะเรียงมาเป็นลำดับก่อน-หลัง การแบ่งแยกข้อมูลทำได้โดยตรวจสอบลำดับของข้อมูล อุปกรณ์ประเภทนี้สามารถจัดการได้ง่าย เพียงแต่จัดการรับ-ส่งข้อมูลให้ถูกต้องก็เพียงพอแล้ว ตัวอย่างของอุปกรณ์ชนิดนี้ได้แก่ คีย์บอร์ด ซึ่งข้อมูลที่ส่งเข้ามาในระบบจะเป็นไปตามลำดับการกดคีย์ คีย์ใดถูกกดก่อนก็จะถูกส่งมาก่อน เครื่องพิมพ์ที่จัดอยู่ในอุปกรณ์ประเภทนี้ ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปก่อนก็จะถูกพิมพ์ก่อน ข้อมูลที่ถูกส่งไปทีหลังจะถูกพิมพ์ทีหลัง
2. อุปกรณ์ชนิดข้อมูลไม่เป็นสาย (non-stream) อุปกรณ์ประเภทนี้ ข้อมูลที่ส่งและรับไม่ขึ้นอยู่กับลำดับการส่ง เราต้องอาศัยข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อที่จะแยกแยะข้อมูลแต่ละตัว การจัดการอุปกรณ์ประเภทนี้ ระบบปฏิบัติการจะต้องมีวิธีจัดการโดยเฉพาะ ขึ้นอยู่กับลักษณะของอุปกรณ์ชนิดนั้นๆ ตัวอย่างอุปกรณ์ชนิดนี้ เช่น จอภาพ ข้อมูลหรือตัวอักษรที่ส่งไปให้จอภาพแสดงนั้น จะต้องส่งไปในตำแหน่งที่ถูกต้อง ตำแหน่งของตัวอักษรที่แสดงอยู่บนจอภาพแต่ละตัวจะมีแอดเดรสประจำตำแหน่งนั้นๆ เมื่อเราส่งตัวอักษรไปยังแอดเดรสใดตัวอักษรก็จะปรากฎอยู่บนจอภาพ ณ ตำแหน่งแอดเดรสนั้นๆ ดังนั้น จะเห็นได้ว่า การส่งตัวอักษรไปให้จอภาพไม่จำเป็นต้องลำดับการส่งที่ถูกต้อง แต่ต้องการแอดเดรสที่ตรงกับตำแหน่งเท่านั้น 7.1 อุปกรณ์รับ และแสดงผล
อุปกรณ์อินพุต (Input device) คือ อุปกรณ์ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถสัมผัสและรับรู้สิ่งต่าง ๆ จากโลก ภายนอกได้ ตัวอย่างเช่น เครื่องอ่านบัตร คีย์บอร์ด เมาส์ อุปกรณ์นำข้อมูลเข้า คือ อุปกรณ์ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถสัมผัสและรับรู้สิ่งต่างๆ จากภายนอกเครื่องได้ อันได้แก่ โปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่เขียนสั่งงาน ให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามขั้นตอน และข้อมูลที่ต้องใส่เข้าไปพร้อมกับโปรแกรม เพื่อส่งไปให้หน่วยประมวลผลกลางทำการประมวลผล และผลิตผลลัพธ์ที่ต้องการออกมา ตัวอย่างเช่น เครื่องอ่านบัตร คีย์บอร์ด เมาส์ จอยสติก จอสัมผัส ปากกาแสง กล้องดิจิตอล สแกนเนอร์ เป็นต้น
อุปกรณ์เอาต์พุต (Output device) คือ อุปกรณ์ที่ทำให้คอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์ควบคุมหรือส่งผลออกมาสู่โลกภายนอกได้ ตัวอย่างเช่น เครื่องเจาะบัตร จอภาพ เครื่องพิมพ์ อุปกรณ์นำข้อมูลออก หรืออุปกรณ์แสดงผล คือ อุปกรณ์ที่ทำให้คอมพิวเตอร์ควบคุมหรือส่งผลออกมาสู่ภายนอกตัวเครื่องได้ หลังจากที่คอมพิวเตอร์ได้ทำการประมวลผลแล้ว ก็จะต้องมีวิธีในการนำผลลัพธ์ออกมาแสดง ซึ่งสามารถแบ่งอุปกรณ์แสดงผลนี้ ออกได้เป็น 3 ประเภทคือ อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ชั่วคราว เช่น จอภาพ (Monitor) อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ถาวร เช่น เครื่องพิมพ์ (Printer) และอุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ถาวรทางด้านกราฟิก เช่น พลอตเตอร์ (Plotter) เป็นต้น 7.1.1 การลงคะแนน (Polling)
(1) A communications technique that determines when a terminal is ready to send data. The computer continually interrogates its connected terminals in a round robin sequence. If a terminal has data to send, it sends back an acknowledgment and the transmission begins. Contrast with an interrupt-driven system, in which the terminal generates a signal when it has data to send.
(2) A technique that continually interrogates a peripheral device to see if it has data to transfer. For example, if a mouse button was pressed or if data is available at a communications port. Contrast with event-driven or interrupt-driven techniques, in which the operating system generates a signal and interrupts the system. (Techweb.com)
ระเบียบวิธีการที่สมบูรณ์ ในการเชื่อมต่อระหว่าง host และ ตัวควบคุม มีการทำ handshaking เป็นพื้นฐาน โดยสมมติให้มี 2 bits เชื่อมประสาน producer และ consumer หรือ controller และ host โดยมีการบ่งบอกสถานะขณะทำงาน 7.1.2 ขัดจังหวะ (Interrupts)
การขัดจังหวะจะทำงานอย่างต่อเนื่องร่วมกับ CPU จึงถูกเรียกว่า Interrupt-request line โดยทำงานเป็น Interrupt-driven I/O cycle สำหรับ 7 องค์ประกอบ
1. device driver initialtes I/O
2. initiates I/O
3. input ready, output complete, or error generates interrupt signal
4. CPU receiving interrupt, transfers control to interrupt handler
5. interrupt handler processes data, returns from interrupt
6. CPU resumes processing of interrupted task
7. CPU executing checks for interrupts between instructions
if (getQueryVariable("img") == 'yes') {
document.write('');
}else{
document.write('[img]interruptcycle.png[/img]');
}


[img]interruptcycle.png[/img]
7.1.3 เข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง (Direct memory access)
(Direct Memory Access) Specialized circuitry or a dedicated microprocessor that transfers data from memory to memory without using the CPU. Although DMA may periodically steal cycles from the CPU, data are transferred much faster than using the CPU for every byte of transfer. On PCs, there are eight DMA channels commonly used as follows. Most sound cards are set to use DMA channel 1
DMA คือ วงจรพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อส่งข้อมูลระหว่าง หน่วยความจำ ถึงหน่วยความจำโดยไม่ใช้การทำงานของ CPU และเป็นการทำงานที่คาดหวัง หรือทำนายข้อมูลล่วงหน้า ในการเรียกข้อมูลที่ต้องการใช้ แทนที่จะให้ CPU เป็นคนสั่งงานให้เรียกข้อมูลโดยตรง
ภาพแสดงขั้นตอนการทำงานร่วมกันของ CPU, Cache, CPU memory bus, DMA, PCI bus, IDE disk controller และ Disk

♂เรือพลังงานแม่เหล็ก
วิศวกรชั้นยอดของโลก กำลังคิดว่าพวกเขาจะปฏิวัติระบบการขนส่งโดยใช้แรงขับจากสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นบนกระแสไฟฟ้า ปัจจุบันประสบความสำเร็จระดับหนึ่งแล้ว และเรียกพาหนะของพวกเขาว่า แมกเลฟเวชหิเคิล (maglev vehicle) หรือพาหนะลอยฟ้า โดยมีแรงที่เกิดจากสนามแม่เหล็กยกพาหนะขึ้นจากพื้นได้หลายเซนติเมตร ทำให้ไม่มีแรงเสียดทาน พอมีแรงขับดันในแนวระดับแต่เพียงเล็กน้อยก็สามารถผลักดันพาหนะนั้นให้เคลื่อนที่ได้ ดังรูป รถไฟแม่เหล็กลอยอยู่เหนือจากรางเล็กน้อย ทำให้มันสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความเร็วสูงสุด 500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งสูงกว่ารถไฟที่วิ่งอยู่บนรางที่ปัจจุบันมีความเร็วสูงสุดเพียง 300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
การประยุกต์ที่เกี่ยวข้องอีกอย่างหนึ่ง ที่ใช้แรงจากสนามแม่เหล็กบนกระแสไฟฟ้า คือ ระบบขับเคลื่อนแมกนีโนไฮโดรไดนามิก (Magnetohydrodynamic) เพราะน้ำทะเลเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปในน้ำทะเล และสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ให้พุ่งผ่านน้ำทะเลแล้วจะทำให้เกิดแรงแม่เหล็กผลักดันน้ำให้พุ่งออกมาทางด้านหลังของตัวเรือได้

รถไฟแม่เหล็กลอยขึ้นจากรางเล็กน้อย จึงไม่มีแรงเสียดทานเกิดขึ้นที่ราง


วิศวกรชาวญี่ปุ่นยืนยิ้มแฉ่งอยู่กับระบบขับเคลื่อนที่เขาออกแบบและสร้างขึ้นมา

เรือยามาโต้ 1 ต้นแบบ


เรือยามาโมโต้ 1 ใช้พลังงานขับเคลื่อนจากแม่เหล็กไฟฟ้าลำแรกของโลก เนื่องจากต้องใช้สนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงมาก จึงต้องอาศัยตัวนำยวดยิ่งสร้างสนามแม่เหล็ก หลักการมีง่ายๆดังนี้ น้ำทะเลจะไหลเข้าไประหว่างขั้วไฟฟ้า เกิดแรงทางแม่เหล็กผลักให้น้ำทะเลพุ่งออกมาทางขวา จากกฎข้อที่สามของนิวตัน เมื่อมีแรงกระทำไปทางขวาจะทำให้เรือพุ่งไปทางซ้ายด้วยแรงขนาดที่เท่ากัน แต่ทิศทางตรงกันข้าม ข้อดีของเรือแม่เหล็กลำนี้คือจะไม่มีเสียงที่เกิดจากเครื่องยนต์ความร้อนเลย

1. โครงสร้างพื้นฐานของอะตอม
สสารต่างๆ ที่เราพบอยู่ทั่วไปนั้น ถ้าพิจารณาลงไปถึงส่วนประกอบขนาดเล็กที่ประกอบกันเป็นสสารนั้นแล้ว จะพบว่าประกอบด้วยโมเลกุล ซึ่งโมเลกุลเป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของสารและยังแสดงสมบัติของธาตุนั้นอยู่ได้ ในแต่โมเลกุลจะประกอบด้วยส่วนที่เล็กลงไปอีกเรียกว่าอะตอม จากการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ทำให้ทราบว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่อยู่เป็นแกนกลางของอะตอม และมีอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสนั้น ภายในนิวเคลียสยังประกอบไปด้วยอนุภาคของโปรตรอนและนิวตรอนอยู่รวมกัน อิเล็กตรอนที่โคจรอยู่รอบนิวเคลียสนั้นเป็นลบ ส่วนโปรตรอนมีประจุเป็นบวก นิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียสมีประจุเป็นกลางทางไฟฟ้า โดยปกติแล้วอะตอมของธาตุต่างๆ จะเป็นกลางทางไฟฟ้า ในธาตุเดียวกันอะตอมของธาตุนั้นจะมีจำนวนโปรตรอนและอิเล็กตรอนเท่ากัสารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์
2. สารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์ คือ ธาตุกึ่งตัวนำที่ยังไม่ได้เติมสารเจือปน (Doping )ใดๆ ลงไป ธาตุกึ่งตัวนำที่นิยมนำไปทำเป็นสารกึ่งตัวนำในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็คือ ธาตุกึ่งตัวนำซิลิกอน และธาตุกึ่งตัวนำเยอรมันเนียม ธาตุทั้งสองชนิดนี้จะมีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 4 ตัว แต่อิเล็กตรอนทั้งหมดจะไม่เท่ากัน โดยซิลิคอนจะมีอิเล็กตรอนทั้งหมด 14 ตัว ส่วนเยอรมันเนียมจะมีอิเล็กตรอนทั้งหมด 32 ตัว ต่อหนึ่งอะตอม

3. สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์ คือการนำเอาธาตุซิลิคอนหรือธาตุเยอรมันเนียมบริสุทธิ์มาเติมเจือปนลงไป โดยใช้ธาตุเจือปนที่มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 3 ตัว หรือธาตุเจือปนที่มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 5 ตัว ลงไปในอัตราส่วน 108: 1 คือธาตุกึ่งตัวนำบริสุทธิ์ 108 ส่วนต่อสารเจือปน 1 ส่วน ซึ่งจะทำให้ได้สารกึ่งตัวนำใหม่ขึ้นมา คือถ้าเติมธาตุเจือปนที่วาเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัวลงไป ตัวนำชนิดเอ็น แต่ถ้าเติมธาตุเจือปนที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 3 ตัว ลงไปจะได้สารกึ่งตัวนำชนิดพี ธาตุที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 3 ตัว ที่นำมาใช้เป็นธาตุเจือปนเช่นโบรอน อินเดียม แกลเลียม และอลูมิเนียม ส่วนธาตุที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัวที่นำมาใช้เป็นธาตุเจือปน เช่น ฟอสฟอรัส อาเซนิค
4. สารกึ่งตัวนำชนิด N ( N – Type Semiconductor )
สารกึ่งตัวนำชนิดเอ็นเป็นสารกึ่งตัวนำที่ได้จากการเติมสารเจือปนที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัว เช่น ฟอสฟอรัส อาเซนิค อย่างใดอย่างหนึ่งลงไปในธาตุซิลิคอนหรือเยอรมันเนียมบริสุทธิ์ จะทำให้อิเล็กตรอนวงนอกสุดของแต่ละอะตอมแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนซึ่งกันและกัน หรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกันได้ครบ 8 ตัว ทำให้เหลืออิเล็กตรอน 1 ตัว ที่ไม่สามารถจับตัวกับอะตอมข้างเคียง เรียกอิเล็กตรอนตัวนี้ว่า อิเล็กตรอนอิสระ ซึ่งจะแสดงประจุลบออกมา 5.สารกึ่งตัวนำชนิดพี (P-Type)
สารกึ่งตัวนำชนิดพีเป็นสารกึ่งตัวนำที่ได้จากการเติมธาตุเจือปนที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 3 ตัว เช่น โบรอน อินเดียม แกลเลียม อย่างใดอย่างหนึ่งลงไปในธาตุซิลิคอนหรือธาตุเยอรมันเนียมบริสุทธิ์ จะทำให้อิเล็กตรอนวงนอกสุดของแต่ละอะตอมแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนซึ่งกันและกันหรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกันได้ครบ 8 ตัว ส่วนอะตอมของธาตุเจือปนจะขาดอิเล็กตรอนอีก 1 ตัว เพราะธาตุเจือปนมีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 3 ตัว เรียกส่วนที่ขาดอิเล็กตรอนนี้ว่าโฮล ซึ่งแปลว่า หลุม หรือ รู โฮลนี้จะแสดงประจุบวกออกมา
6. ไดโอด
ไดโอด เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ที่ได้จาการนำเอาสารกึ่งตัวนำชนิดพี และสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น มาต่อชนกัน ได้เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำหนึ่งรอยต่อ ในการต่อสารกึ่งตัวนำชนิดพี และเอ็นนั้น มิใช่เพียงการนำมาติดกันเท่านั้น แต่จะต้องใช้วิธีปลูกผลึก หรือวิธีการแพร่สารเจือปนลงไปในสารกึ่งตัวนำบริสุทธ์
7. สัญลักษณ์ของไดโอด
สัญลักษณ์ของไดโอดประกอบด้วยหัวลูกศรเป็นขาแอโนด ใช้อักษรย่อ A และอีกด้านหนึ่งเป็นแคโทด ใช้อักษรย่อ K หัวลูกศรนั้นแสดงให้เห็นว่ากระแสโฮลจะไหลจากขาแอโนดไปสู่ขาแคโทด (ในสภาวะได้รับไบอัสตรง )
8. ไบอัสตรง ( Forward Bias )
การให้ไบอัสตรงกับไดโอดก็คือ การจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้ตัวไดโอดแบบตรงกับสารกึ่งตัวนำคือจ่ายแรงไฟที่มีศักย์บวกให้สารกึ่งตัวนำชนิดพี (สารพีมีศักย์เป็นบวก ) และจ่ายแรงไฟที่มีศักย์เป็นลบให้กับสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (สารเอ็นมีศักย์เป็นลบ ) 9. ไบอัสกลับ ( Reverse Bias )
ไบอัสกลับเรียกว่า รีเวิร์สไบอัส เป็นการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับไดโอดแบบกลับขั้วคือจ่ายศักย์ไฟบวกให้สารชนิดเอ็นจ่ายศักย์ไฟลบให้สารชนิดพีจะมีผลให้เกิดการทำงาน
10. ลักษณะสมบัติของไดโอด
แม้ว่าไดโอดในอุดมคติจะมีลักษณะคล้ายดังสวิตซ์ทางไฟฟ้า คือเมื่อเราให้ไบอัสตรงจะเหมือนกับสวิตซ์ปิดวงจร ( ON ) แต่ถ้าให้ไบอัสกลับจะเหมือนกับสวิตซ์เปิดวงจร ( OFF ) ซึ่งไดโอดเมื่อได้ไบอัสตรงจะมีกระแสไหลผ่านไดโอดได้สูง และมีแรงดันตกคร่อมไดโอดอยู่เล็กน้อยประมาณ 0.2 หรือ 0.6 โวลต์ ส่วนขณะที่ไบอัสกลับจะมีกระแสไหลผ่านน้อยมากเพียงไม่กี่ไมโครแอมป์
11. การทดสอบไดโอดด้วยโอห์มมิเตอร์
การตรวจหาขาของไดโอดหรือการตรวจสอบว่าไดโอดนั้นใช้งานได้หรือไม่ ทำได้อย่างง่ายโดยการใช้โอห์มิเตอร์ เนื่องจากไดโอดนั้นเมื่อได้รับแรงไฟไบอัสตรงจะยอมให้กระแสไหลผ่าน แสดงว่าค่าความต้านทานของไดโอดมีค่าต่ำ ( โดยทั่วไปค่าความต้านทานนี้เรียกว่า ความต้านทานด้านไบอัสตรง ปกติมีค่าประมาณ 70 ) แต่เมื่อไดโอดได้รับแรงไฟไบอัสกลับจะไม่มีกระแสไหลผ่านไดโอดเหมือนกับว่าความต้านทานของไดโอดมีค่าสูงมาก ( โดยทั่วไปค่าความต้านทานของไดโอดเมื่อได้รับไบอัสกลับ จะมีค่าอยู่ระหว่าง 500 K ถึง

12. การทดสอบไดโอดด้วยมัลติมิเตอร์แบบแอนะลอก กระทำได้โดยการตั้งย่านวัดความต้านทานในย่าน R x 10 เพื่อวัดความต้านทานไบอัสตรง โดยต่อขั้วไฟบวก ( มิเตอร์ตระกูล Sanwa ไฟบวกจะออกจากขั้วลบของมิเตอร์ ) ของมิเตอร์เข้ากับขาแอโนด และต่อขั้วไฟลบของมัลติมิเตอร์เข้ากับขาแคโถด จะเห็นว่าเข็มของมิเตอร์ชี้ไปที่ค่าความต้านทานต่ำประมาณ 70 จากนั้นให้ปรับย่านวัดไปย่าน R x 10K เพื่อวัดความต้านทานไบอัสกลับของไดโอด โดยต่อขั้วมัลติมิเตอร์กลับจากเดิม คือ ต่อไฟบวกของมัลติมิเตอร์เข้ากับขาแคโถดและต่อขั้วไฟลบของมัลติมิเตอร์เข้ากับขาแอโนด เข็มมัลติมิเตอร์จะชี้ที่ค่าความต้านทานสูงมาก ( เข็มมิเตอร์ไม่กระดิก ) หรือค่าอนันต์ ( Infinity , ) ในไดโอดชนิดซิลิกอน และประมาณ 500 K ในไดโอดชนิดเยอรมันเนียม

13. การทดสอบไดโอดด้วยมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล ให้ตั้งย่านวัดไดโอด โดยวัดขั้วทั้งสองของไดโอดด้วยไบอัสตรง คือ ให้ขั้วไฟลบ ( มิเตอร์ดิจิตอล ขั้วไฟลบออกจากขั้วลบของมิเตอร์ ) ของมิเตอร์ต่อกับแคโถดและขั้วไฟบวกของมิเตอร์ต่อกับขาแอโนด มิเตอร์จะแสดงค่าแรงดันตกคร่อมรอยต่อของไดโอด ( แรงดันคัทอิน ) โดยแสดงค่าแรงดัน 0.6 ในไดโอดชนิดซิลิกอนและแสดงค่า 0.2 ในไดโอดชนิดเยอรมันเนียม
14. การวัดและตรวจสอบไดโอด จะมีพิจารณากันอยู่ 3 ลักษณะ คือ
1. ไดโอดขาด ( Open ) หมายถึง รอยต่อระหว่างสารพี-เอ็นเปิดออกจากกัน ทำให้ไดโอดไม่สามารถนำกระแสได้ ทั้งในกรณีไบอัสตรงและไบอัสกลับ ( เข็มมิเตอร์ไม่กระดิกทั้งสองครั้ง )
2. ไดโอดลัดวงจร ( Shot ) หมายถึง รอยต่อระหว่างสารพี-เอ็นเกิดการพังทลายเข้าหากัน ไดโอดจะนำกระแสทั้งในกรณีไบอัสตรงและไบอัสกลับ ( เข็มมิเตอร์ขึ้นทั้งสองครั้ง ) 3. ไดโอดรั่วไหล ( Leakage ) หมายถึง การวัดไดโอดในลักษณะไบอัสกลับ โดยใช้ค่าแรงดันจากโอห์มมิเตอร์ซึ่งมีค่าแรงดันต่ำกว่าค่าแรงดันพังทลายของไดโอด ก็มีกระแสไหลแล้ว ไดโอดชนิดเยอรมันเนียมเมื่อถูกไบอัสกลับจะมีค่าความต้านทานประมาณ 400 K - 500 K ซึ่งมีกระแสรั่วไหลมากกว่าไดโอดชนิดซิลิกอน โดยไดโอดชนิดซิลิกอนเมื่อถูกไบอัสกลับจะมีค่าความต้านทานเป็นอนันต์ ( เข็มมิเตอร์ไม่กระดิก )

dki[hko

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์มีวิธีการผลิตหลายวิธีด้วยกัน แต่แยกออกไก้เป็น 2 ลักษณะ คือ โครงสร้างเป็นแบบจุดสัมผัส และโครงสร้างแบบรอยต่อ ทั้งสองลักษณะสามารถแยกออกเป็นวิธีการผลิตได้หลายวิธีด้วยกัน ไม่ว่าจะใช้วิธีใดในการผลิตทรานซิสเตอร์ก็ตาม สามารถผลิตทรานซิสเตอร์ได้ 2 ชนิด คือ PNP และ NPN เมื่อเขียนเป็นสัญลักษณ์ออกมาจะแตกต่างกัน วิธีดูชนิดของทรานซิสเตอร์จากสัญลักษณ์ ให้สังเกตที่ทิศทางการชี้หัวลูกศรที่ขาอิมิตเตอร์ (E) ว่าชี้เข้าหรือชี้ออก โดยใช้หลักการจำทิศทางของหัวลูกศรดังนี้ บวกเข้าลบออก คือ บวก (P) หัวลูกศรชี้เข้าเป็น PNP ทรานซิสเตอร์ และลบ (N) หัวลูกศรชี้ออกเป็น NPN ทรานซิสเตอร์
แรงดันไบอัสที่ทรานซิสเตอร์ต้องการ ต้องจ่ายให้ถูกต้องตามชนิดของทรานซิสเตอร์ วิธีการจ่ายแรงดันไบอัสที่ถูกต้องให้ทั้งสองชนิด มีเพียงวิธีเดียวดังนี้
• จ่ายแรงดันไบอัสตรงให้ขา E กับขา B เป็นไบอัสตรงทั้งสองขา
• จ่ายแรงดันไบอัสกลับให้ขา C เทียบกับขา B หรือขา E
• การจ่ายไบอัสผิดเพียงขาใดขาหนึ่งทรานซิสเตอร์จะไม่ทำงาน
กระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวทรานซิสเตอร์มีค่ากระแสโดยประมาณดังนี้
I E = 100 % , I C = 95-98 % , I B = 2-5 %
นำมาเขียนเป็นสมการกระแสได้ดังนี้
I E = I C + I B
เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์
window.google_render_ad();
ทรานซิสเตอร์ ( Transistor ) ถูกผลิตขึ้นมาได้เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม พ.ศ. 2490 โดยวอลเตอร์ เอช แบรตเทน ( Walter H.Brattain ) และจอห์น บาร์ดีน ( John Bardeen ) ผลิตขึ้นได้ในห้องทดลองของบริษัทเบลล์ เทเลโฟน ( Bell Telephone Laboratories )
ทรานซิสเตอร์ตัวแรกผลิตขึ้นจากสารกึ่งตัวนำชนิดเจอร์เมเนียม ( Germanium Semiconductor ) เป็นทรานซิสเตอร์แบบจุดสัมผัส ( Point Contact Transistor ) โดยยอดแหลมของเจอร์เมเนียมถูกเชื่อติดอยู่กับแผ่นโลหะ ซึ่งมีเส้นลวดพันติดอยู่ประมาณ 2,000 เส้นต่อนิ้ว บรรจุอยู่ในกระป๋องโลหะทรงกลมยาวประมาณ 0.5 นิ้ว มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.1875 นิ้ว
ทรานซิสเตอร์มีข้อดีกว่าหลอดสุญญากาศหลายประการด้วยกัน สรุปเป็นข้อ ๆ ได้ดังนี้
• ราคาของอุปกรณ์ถูกกว่า
• แก้ไขซ่อมแซมได้ง่ายกว่า
• มีประสิทธิภาพในการทำงานสูง
• ใช้แรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่ำ
• ขนาดเล็กกะทัดรัด น้ำหนักเบา
• สูญเสียกำลังไฟฟ้าในการทำงานต่ำ
• ทำงานได้รวดเร็ว ไม่ต้องใช้เวลาในการเตรียมตัว
• มีความทนทานในการใช้งาน และทนทานจากการกระทบกระแทกมากกว่า
• ไม่ต้องใช้ความร้อนในการทำงาน และไม่เกิดการสูญเสียความร้อน
window.google_render_ad();
ทรานซิสเตอร์