Διπολικά και πεδίου τρανζίστορ - ποια είναι η διαφορά

Τρέχον ή πεδίο

Οι περισσότεροι άνθρωποι, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο που έρχονται αντιμέτωποι με ηλεκτρονικά, τη βασική συσκευή των πεδίου-αποτελέσματος και των διπολικών τρανζίστορ πρέπει να είναι γνωστά. Τουλάχιστον από το όνομα "τρανζίστορ πεδίου δράσης", είναι προφανές ότι ελέγχεται από το πεδίο, το ηλεκτρικό πεδίο του κλείστρου, ενώ διπολικό τρανζίστορ ελεγχόμενο από ρεύμα βάσης.

Τρέχουσα και πεδίο - η διαφορά είναι καρδινάλιος. Για τα διπολικά τρανζίστορ, το ρεύμα του συλλέκτη ελέγχεται με την αλλαγή του ρεύματος ελέγχου της βάσης, ενώ για τον έλεγχο του ρεύματος αποστράγγισης του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, αρκεί να αλλάξει η τάση που εφαρμόζεται μεταξύ της πύλης και της πηγής και κανένα ρεύμα ελέγχου δεν χρειάζεται πια.

FETs πιο γρήγορα

Ποια τρανζίστορ καλύτερο πεδίο ή διπολικό; Το πλεονέκτημα των τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, σε σύγκριση με τα διπολικά, είναι προφανές: τα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος έχουν υψηλή αντίσταση εισόδου σε συνεχές ρεύμα, ακόμη και ο έλεγχος σε υψηλή συχνότητα δεν οδηγεί σε σημαντικό ενεργειακό κόστος.

Η συσσώρευση και η απορρόφηση των μεταφορικών μέσων μειοψηφίας απουσιάζει στα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, γι 'αυτό και η ταχύτητά τους είναι πολύ υψηλή (όπως σημειώνουν οι κατασκευαστές εξοπλισμού ισχύος). Και επειδή η μεταφορά των κύριων φορέων φορτίου είναι υπεύθυνη για την ενίσχυση στα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, το ανώτατο όριο της αποτελεσματικής ενίσχυσης για τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος είναι υψηλότερο από αυτό των διπολικών.

Εδώ σημειώνουμε επίσης τη σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας, το χαμηλό επίπεδο παρεμβολής (λόγω της έλλειψης έγχυσης μεταφορέων φορτίου μειοψηφίας, όπως συμβαίνει στους διπολικούς φορείς) και οικονομίας από πλευράς κατανάλωσης ενέργειας.

Διαφορετική αντίδραση στη θερμότητα

Εάν το διπολικό τρανζίστορ θερμαίνεται κατά τη λειτουργία της συσκευής, τότε το ρεύμα συλλέκτη-εκπομπού αυξάνεται, δηλαδή ο συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης των διπολικών τρανζίστορ είναι αρνητικός.

Στο πεδίο, το αντίθετο ισχύει - ο συντελεστής θερμοκρασίας της πηγής αποστράγγισης είναι θετικός, δηλαδή, με την αύξηση της θερμοκρασίας, η αντίσταση του καναλιού επίσης αυξάνεται, δηλαδή μειώνεται το ρεύμα αποστράγγισης. Αυτή η περίσταση δίδει ένα πλεονέκτημα σε σχέση με τα διπολικά: το τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος μπορεί να συνδεθεί με ασφάλεια παράλληλα και οι αντιστάσεις εξισορρόπησης στα κυκλώματα των αποχετεύσεών τους δεν θα απαιτηθούν, αφού ανάλογα με την αύξηση του φορτίου, η αντίσταση του καναλιού θα αυξηθεί επίσης αυτόματα.

Έτσι, για να επιτύχετε υψηλά ρεύματα εναλλαγής, μπορείτε να καλέσετε εύκολα ένα σύνθετο κλειδί από πολλά παράλληλα τρανζίστορ με φαινόμενα πεδίου, τα οποία χρησιμοποιούνται στην πράξη, για παράδειγμα σε μετατροπείς (βλ. Γιατί οι σύγχρονοι μετατροπείς χρησιμοποιούν τρανζίστορ και όχι θυρίστορ).

Αλλά τα διπολικά τρανζίστορ δεν μπορούν απλώς να παραλληλιστούν, χρειάζονται αναγκαστικά αντιστάσεις τροφοδοσίας ρεύματος στα κυκλώματα των πομπού. Διαφορετικά, λόγω μιας ανισορροπίας σε ένα ισχυρό σύνθετο κλειδί, ένα από τα διπολικά τρανζίστορ θα παρουσιάσει αργά ή γρήγορα μη αναστρέψιμη θερμική καταστροφή. Το σύνθετο πρόβλημα που ονομάζεται δεν απειλείται σχεδόν από σύνθετα κλειδιά πεδίου. Αυτά τα χαρακτηριστικά θερμικά χαρακτηριστικά συνδέονται με τις ιδιότητες ενός απλού καναλιού n και p και p-nπου είναι θεμελιωδώς διαφορετικά.

Σχήματα αυτών και άλλων τρανζίστορ

Οι διαφορές μεταξύ των επιδράσεων πεδίου και των διπολικών τρανζίστορ διαχωρίζουν σαφώς το πεδίο εφαρμογής τους. Για παράδειγμα, σε ψηφιακά κυκλώματα, όπου απαιτείται η ελάχιστη κατανάλωση ρεύματος σε κατάσταση αναμονής, τα τρανζίστορ πεδίου ισχύουν πολύ ευρύτερα σήμερα. Στα αναλογικά μικροκυκλώματα, τα τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος συμβάλλουν στην επίτευξη υψηλής γραμμικότητας των χαρακτηριστικών του κέρδους σε ένα ευρύ φάσμα τάσεων παροχής και παραμέτρων εξόδου.

Τα κυκλώματα κυλίνδρων-κυλίνδρων εφαρμόζονται σήμερα με τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος, επειδή το φάσμα των τάσεων εξόδου ως σήματα για τις εισόδους επιτυγχάνεται εύκολα, σχεδόν που συμπίπτει με το επίπεδο της τάσης τροφοδοσίας. Αυτά τα κυκλώματα μπορούν απλά να συνδέσουν την έξοδο ενός με την είσοδο του άλλου και δεν χρειάζονται περιοριστές τάσης ή διαιρέτες στις αντιστάσεις.

Όσον αφορά τα διπολικά τρανζίστορ, οι τυπικές εφαρμογές τους παραμένουν: οι ενισχυτές, τα στάδια τους, οι διαμορφωτές, οι ανιχνευτές, τα λογικά μετατροπέα και τα λογικά κυκλώματα τρανζίστορ.

Πετυχημένη νίκη

Εξαιρετικά παραδείγματα συσκευών που βασίζονται σε τρανζίστορ εφέ πεδίου είναι ηλεκτρονικά ρολόγια και τηλεχειριστήριο για τηλεόραση. Λόγω της χρήσης δομών CMOS, αυτές οι συσκευές μπορούν να λειτουργούν έως και μερικά χρόνια από μια μικροσκοπική πηγή ενέργειας - μια μπαταρία ή συσσωρευτή, επειδή στην πράξη δεν καταναλώνουν ενέργεια.

Επί του παρόντος, τα τρανζίστορ φαινόμενου πεδίου χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε διάφορες ραδιοσυσκευές, όπου ήδη αντικαθιστούν με επιτυχία διπολικά. Η χρήση τους σε συσκευές εκπομπής ραδιοσυχνοτήτων επιτρέπει την αύξηση της συχνότητας του φέροντος σήματος, παρέχοντας τέτοιες συσκευές με υψηλή ανοσία θορύβου.

Διαθέτοντας χαμηλή αντίσταση στην ανοιχτή κατάσταση, χρησιμοποιούνται στα τερματικά στάδια των ενισχυτών υψηλής συχνότητας (Hi-Fi), όπου και πάλι τα διπολικά τρανζίστορ και ακόμη και οι ηλεκτρονικοί σωλήνες αντικαθίστανται επιτυχώς.

Στις συσκευές υψηλής ισχύος, όπως οι μαλακές μίζες, Μονωμένες διπολικές τρανζίστορ πύλης (IGBT) - οι συσκευές που συνδυάζουν αμφότερα τα διπολικά και τα τρανζίστορ με φαινόμενα πεδίου ήδη μετατοπίζονται επιτυχώς θυρίστορ.

Δείτε επίσης: Τύποι τρανζίστορ και τα χαρακτηριστικά τους