© Andrei Kuzmik/Shutterstock.com
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่พึ่งพาทรานซิสเตอร์เป็นอย่างมาก แผงวงจรแต่ละตัวมีการไหลแบบลอจิคัลของตัวเอง โดยมีเส้นทางวงจรที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนเพื่อกำหนดเส้นทางไฟฟ้า อุปกรณ์เช่นคอมพิวเตอร์มีตรรกะของตัวเองอย่างแน่นอน ต้องใช้ทรานซิสเตอร์พิเศษเพื่อใช้ตรรกะนี้ ลอจิกโลหะเปลือยของคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เครือข่ายของทรานซิสเตอร์ ซึ่งช่วยในการกำหนดเส้นทางแรงดันไฟฟ้าผ่านส่วนประกอบต่างๆ
ทรานซิสเตอร์สองตัวที่ใช้บ่อยที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่คือ PNP และ NPN ทรานซิสเตอร์ประเภทนี้มีใช้ตั้งแต่เริ่มใช้ทรานซิสเตอร์ จะใช้ทับกันทำไม มาดูความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทรานซิสเตอร์ทั้งสองประเภทนี้และการใช้งานกันดีกว่า
PNP และทรานซิสเตอร์ NPN: การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
<ตาราง >คุณลักษณะ PPNPNNจำนวนของ LeadsThreeThreeUse CaseLogic การใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การนำ Logic ไปใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ประจุบวกหรือประจุลบ ประจุบวกที่จำเป็นสำหรับการเปิดใช้งาน ประจุลบที่จำเป็นสำหรับการเปิดใช้งาน โครงสร้างทั่วไปสองชั้นที่เป็นบวกซึ่งมีชั้นประจุลบระหว่างชั้นประจุลบสองชั้นที่มี a ชั้นที่มีประจุบวกระหว่างวิธีการส่งอิเล็กตรอนอิเล็กตรอนที่มีประจุบวกจะผ่าน”รู”ที่มีประจุลบในชั้นกลางอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะผ่านชั้นกลางที่มีประจุบวก
การขยายกำลังวัตถุประสงค์ทั่วไป
เราได้รับ ค่าคอมมิชชั่นหากคุณทำการซื้อโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณ
28/03/2023 21:50 น. GMT
PNP กับ NPN: ความแตกต่างคืออะไร
ภาพรวมโดยย่อ
Bell Telephone Laboratories ได้พัฒนาทรานซิสเตอร์ตัวแรกในปี 1948 มักได้รับการยกย่องว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดใน ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ การแนะนำทรานซิสเตอร์มีผลกระทบอย่างมากต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สิ่งประดิษฐ์ของ Bell จะนำไปสู่การเติบโตอย่างรวดเร็วในด้านเทคโนโลยี การเติบโตดังกล่าวเห็นการเพิ่มขึ้นของการย่อส่วนและเครื่องจักรที่ซับซ้อนมากขึ้นที่ถูกสร้างขึ้นโดยไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยีที่ล้าสมัยอย่างเช่นหลอดแคโทด
การประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ทำให้เกิดยุคอิเล็กทรอนิกส์ ทรานซิสเตอร์มีการทำงานหลัก 2 ประเภท ได้แก่ Positive-Negative-Positive และ Negative-Positive-Negative หรือ PNP และ NPN . คุณยังสามารถอ้างถึงทรานซิสเตอร์เหล่านี้ว่า BJT หรือการถ่ายโอนทางแยกสองขั้ว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดใช้ทรานซิสเตอร์ PNP หรือ NPN และในกรณีของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน เช่น คอมพิวเตอร์ ก็จะใช้ทั้งสองอย่าง
ทรานซิสเตอร์ทั้งสองประเภทมักใช้เจอร์เมเนียมเป็นวัสดุ สิ่งนี้ย้ายไปที่ซิลิกอนเพื่อความทนทานและอายุการใช้งานที่ยาวนานเมื่อสัมผัสกับความร้อน
ทรานซิสเตอร์ PNP คืออะไร
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ทรานซิสเตอร์ PNP ย่อมาจาก Positive-Negative-Positive สิ่งนี้หมายความว่าในทางปฏิบัติคืออิเล็กตรอนที่อยู่ในเวเฟอร์ของเซมิคอนดักเตอร์จะไหลจากประจุบวกไปยังประจุบวก โดยใช้ชั้นลบที่คั่นกลางเป็นตัวกลางในการถ่ายโอน การส่งอิเล็กตรอนเกิดขึ้นจากการใช้ประจุลบที่ขาฐานของทรานซิสเตอร์ สิ่งนี้ทำให้อิเล็กตรอนที่มีประจุบวกสามารถไหลผ่านรูในชั้นลบได้
การใช้ทรานซิสเตอร์ PNP มีข้อเสียบางประการ การถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่เป็นบวกสำหรับทรานซิสเตอร์จะช้ากว่าวิธีอื่นๆ ประกอบกับข้อเท็จจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์ PNP คุณภาพดีนั้นมีราคาแพงกว่าทรานซิสเตอร์แบบ NPN และทำให้เกิดคำถามว่าจะมีการใช้งานในอุปกรณ์สมัยใหม่ได้จากที่ใด ในขณะที่ PNP นั้นพบได้น้อยกว่าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่าย แต่ก็ยังมียูทิลิตี้
ทรานซิสเตอร์ PNP ยังต้องการการใช้แรงดันไฟฟ้าที่เท่ากันเมื่อกำหนดเส้นทางลอจิกไปยังอุปกรณ์ สำหรับตัวอย่างง่ายๆ คุณสามารถกำหนดเส้นทางการไหลของสัญญาณของแรงดันไฟฟ้าจากอุปกรณ์ 5 โวลต์ไปยังอุปกรณ์ 5 โวลต์ตัวอื่นเท่านั้น
ทรานซิสเตอร์ NPN คืออะไร
ทรานซิสเตอร์ NPN ขั้วบวก-ขั้วลบ หรือ NPN เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดที่พบได้บ่อยที่สุดในอุปกรณ์สมัยใหม่ หลังจากการเติมหรือการปนเปื้อนที่ชั้นฐานของทรานซิสเตอร์ จะใช้ชั้นที่มีประจุบวกระหว่างชั้นนอกที่มีประจุลบสองชั้นเพื่อส่งอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปจะทำงานในอัตราที่เร็วกว่าทรานซิสเตอร์ PNP
ไม่มีข้อกำหนดโดยปริยายสำหรับทรานซิสเตอร์ NPN เพื่อให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าระหว่างอุปกรณ์ สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการสวิตช์ เนื่องจากไม่ต้องใช้สัญญาณเพิ่มเติมเพื่อตัดแรงดันไฟฟ้าเหมือนที่คุณทำกับทรานซิสเตอร์ PNP ทรานซิสเตอร์ NPN ยังคงเป็นทรานซิสเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุดเนื่องจากการทำงานเหมือนสวิตช์ธรรมดาในทางทฤษฎี
PNP กับ NPN: การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่
ในขณะที่ NPN ทรานซิสเตอร์ยังคงเป็นบรรทัดฐานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ เป็นเรื่องปกติมากขึ้นที่จะใช้ทรานซิสเตอร์ทั้งสองประเภทเมื่อสร้างโฟลว์ลอจิก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่างมักจะเรียกทรานซิสเตอร์ทั้งสองประเภท เช่น แอมพลิฟายเออร์กีตาร์ เป็นต้น แอมป์กีต้าร์บางตัวจะใช้สิ่งที่เรียกว่า push-pull pot ซึ่งอาจทำให้เสียงผิดเพี้ยนมากขึ้น Push-pull pots จะใช้ทรานซิสเตอร์ PNP อย่างท่วมท้นเพื่อแนะนำกระแสพิเศษให้กับเสียง
คอมพิวเตอร์รุ่นก่อนๆ จะใช้ทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN ร่วมกันเช่นกัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้งานส่วนประกอบหลักของ CPU ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วย FET ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์ประเภทอื่น
ทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP นิยมใช้กันมากขึ้นในฐานะเซ็นเซอร์สำหรับ การทำงานอัตโนมัติ ทรานซิสเตอร์ทั้งสองเหมาะสำหรับเซนเซอร์จับความใกล้เคียง สำหรับมือสมัครเล่น ทั้งคู่ยังคงได้รับความนิยมเช่นกัน และสามารถรวมโดยตรงกับไมโครคอนโทรลเลอร์อย่าง Teensy และ Arduino เพื่อสร้างการกำหนดเส้นทางที่ซับซ้อนสำหรับโครงการอิเล็กทรอนิกส์
ในขณะที่ FET เข้ามาแทนที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน เช่น สมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์เป็นส่วนใหญ่ ยังคงอยู่บนแผงวงจร องค์ประกอบพื้นฐานบางอย่าง เช่น สวิตช์และส่วนควบคุมอื่นๆ อาศัยทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN พวกเขายังคงเห็นการใช้งานในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์ที่เหมาะสำหรับการทำงานของเครื่องจักรหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PNP เป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม และยังคงเป็นบรรทัดฐานในการผลิตเซ็นเซอร์ของอเมริกา
ทรานซิสเตอร์อื่นๆ
นอกเหนือจากทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN ที่แพร่หลายแล้ว ยังมีทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์หรือ FET สิ่งเหล่านี้ทำงานคล้ายกับทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN แต่สามารถทำงานได้ในอัตราโดยรวมที่เร็วกว่ามาก โดยทั่วไป คุณจะใช้ FET ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ แท็บเล็ต และอื่นๆ FET ไม่จำเป็นต้องมีเลเยอร์ประกบเพื่อทำงานในลักษณะเดียวกับ PNP และ NPN แต่ยังคงมีผลกระทบสุทธิโดยรวมเหมือนกัน
FETs เองมีมาก่อนแนวคิดของทรานซิสเตอร์กึ่งตัวนำที่ Bell Telephone นำมาใช้เมื่อสิบสามปี โดยมีแผนเริ่มต้นที่วาดขึ้นโดย Heil ในปี 1935 แนวคิดจริงนั้นยังไม่พร้อมสำหรับการผลิตจนกว่า ทศวรรษที่ 1960 เมื่อ FET ที่ใช้งานได้และแพร่หลายเข้าสู่ตลาด
การทำงานพื้นฐานของ FET นั้นแข็งแกร่งกว่าทรานซิสเตอร์ PNP หรือ NPN เล็กน้อย FET มีอิเล็กโทรดสามตัว รวมถึงสิ่งที่เรียกว่าเกท อิเล็กโทรดอันหนึ่งเรียกว่าเดรนและอีกอันคือซอร์ส ประตูควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนและสามารถมีประจุบวกหรือลบได้ สิ่งนี้นำไปสู่ FET บางส่วนที่ถูกระบุว่าเป็น P-Channel และ N-Channel ตามลำดับ สิ่งเหล่านี้ทำงานคล้ายกับทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN ในแนวคิด แต่มีอิมพีแดนซ์ที่สูงกว่ามาก ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถจัดการกระแสได้มากกว่าทรานซิสเตอร์แบบลอจิกทั่วไปเช่น PNP หรือ NPN ที่กล่าวมาข้างต้น
เหมาะสำหรับการสลับแอปพลิเคชัน
เราได้รับค่าคอมมิชชันหากคุณทำการซื้อ โดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณ
28/03/2023 09:57 น. GMT
PNP เทียบกับ NPN: 4 ข้อเท็จจริงที่ต้องรู้
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดใช้ทรานซิสเตอร์ PNP หรือ NPN และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน เช่น คอมพิวเตอร์จะใช้ทั้งสองอย่าง ทรานซิสเตอร์ PNP คุณภาพดีมักจะมีราคาแพงกว่าทรานซิสเตอร์ NPN ทรานซิสเตอร์ NPN เป็นทรานซิสเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุดเนื่องจากการทำงานเหมือนสวิตช์ธรรมดาในทางทฤษฎี ทรานซิสเตอร์ PNP และ NPN ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วย FET แทนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน เช่น สมาร์ทโฟน และคอมพิวเตอร์ แต่ PNP และ NPN ยังคงอยู่ที่แผงวงจร
PNP กับ NPN: ทรานซิสเตอร์ตัวไหนดีกว่ากัน
ไม่จำเป็นว่าทรานซิสเตอร์จะดีกว่าหรือแย่กว่าสำหรับโครงการอิเล็กทรอนิกส์ แต่เป็นข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ใช้ได้กับการออกแบบตรรกะที่ใช้ในระดับฮาร์ดแวร์ FET นั้นเกินความจำเป็นสำหรับสวิตช์ไฟ แต่ NPN หรือ PNP ไม่แข็งแรงพอที่จะรองรับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์หรือสว่านไฟฟ้า เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้แล้ว การเลือกสิ่งที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการออกแบบที่กำหนดนั้นสำคัญกว่า
ทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP อาจไม่ใช่ทรานซิสเตอร์รุ่นล่าสุดและดีที่สุดในตลาดปัจจุบัน แต่ก็ยังเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการออกแบบบางอย่าง พวกเขายังคงเห็นการใช้งานในปริมาณที่พอเหมาะในงานอุตสาหกรรม เช่น ซึ่งตรรกะที่มั่นคงและแน่วแน่ที่พวกเขาสามารถนำไปใช้ได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญสำหรับเซ็นเซอร์จำนวนมากที่ทำงานด้วยเครื่องจักรหนัก โอกาสที่คุณจะโต้ตอบกับอุปกรณ์โดยใช้ระบบตรรกะเดียวกันนี้ในแต่ละวัน
PNP กับ NPN: อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญ? คำถามที่พบบ่อย (คำถามที่พบบ่อย)
ใช้ทรานซิสเตอร์ NPN ใน CPU หรือไม่
ไม่จริงอีกต่อไป พวกเขามีตำแหน่งในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าที่ทนทานน้อยกว่าอย่างที่คุณเห็นในทศวรรษที่ 1940 และ 1950 ซีพียูสมัยใหม่พึ่งพา FET เพื่อใช้ลอจิกเกตต่างๆ ที่มีอยู่ อาจมี NPN หรือ PNP แทนที่จะเป็นส่วนอื่นของเมนบอร์ด ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้อิมพีแดนซ์ที่สูงกว่า
ตัวอย่างทั่วไปของ NPN คืออะไร
สวิตช์ไฟอัตโนมัติ เช่น คุณอาจเขียนกิจวัตรบน Arduino เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของ NPN สิ่งต่างๆ เช่น สวิตช์เปิด/ปิดเครื่องขยายสัญญาณเสียงยังทำงานภายใต้ตรรกะเดียวกัน
ยังมีการใช้ PNP อยู่หรือไม่
PNP เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับงานอุตสาหกรรม ในสหรัฐอเมริกาสำหรับส่วนต่าง ๆ ของระบบอัตโนมัติที่ดำเนินการ ปัจจุบันยังคงเป็นเช่นนั้น โดย NPN เป็นที่นิยมในเอเชีย
FET ดีกว่า NPN หรือไม่
สำหรับวัตถุประสงค์ที่ระบุ FET ไม่ ไม่มีอะไรเทียบเท่า คุณจะไม่ใช้ FET แทน NPN อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าใช้จ่ายของ NPN เทียบกับ FET นั้นค่อนข้างแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โครงการอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนใดๆ ก็ตามอาจใช้ทรานซิสเตอร์หลายประเภทเพื่อใช้ตรรกะเฉพาะของมัน
โทรศัพท์ของฉันใช้ PNP หรือไม่
อาจใช้กับส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งไม่มีความสำคัญต่อการทำงานจริงของโปรเซสเซอร์กลางของโทรศัพท์