Bipolaariset ja kenttävaikutteiset transistorit - mikä ero on

Nykyinen tai kenttä

Suurimman osan ihmisistä, jotka kohtaavat tavalla tai toisella elektroniikan, kenttävaikutuksen peruslaitteen ja bipolaaristen transistorien tulisi olla tiedossa. Ainakin nimestä ”kenttävaikutustransistori” on selvää, että sitä ohjaa kenttä, ikkunaluukun sähkökenttä, kun taas bipolaaritransistori, jota ohjataan kantavirralla.

Virta ja kenttä - ero on kardinaali. Bipolaaritransistoreille kollektorivirtaa ohjataan muuttamalla kannan ohjausvirtaa, kun taas kenttävaikutustransistorin tyhjennysvirta säädetään, riittää, että portin ja lähteen välille kytketty jännite vaihdetaan, eikä ohjausvirtaa tarvita enää.

FET nopeammin

mitä transistorit parempi kenttä vai kaksinapainen? Kenttävaikutteisten transistorien etu verrattuna bipolaarisiin on ilmeinen: kenttätehostetransistoreilla on korkea tasavirtavastus, ja jopa korkealla taajuudella tapahtuva ohjaus ei johda merkittäviin energiakustannuksiin.

Vähemmistön varauskuljettajien kertyminen ja resorptio puuttuu kenttäteho transistoreissa, minkä vuoksi niiden nopeus on erittäin korkea (kuten voimalaitteiden kehittäjät huomauttivat). Ja koska päävarauskantoaaltojen siirto on vastuussa kenttätehotransistorien vahvistumisesta, kenttäefektitransistorien tehokkaan vahvistuksen yläraja on korkeampi kuin bipolaaristen.

Tässä huomioidaan myös korkea lämpötilavakaus, alhainen häiriötaso (johtuen vähemmistön varauksenkuljettajien injektoimattomuudesta, kuten tapahtuu bipolaarisissa kantoaalloissa) ja energiankulutuksen kannalta taloudellinen.

Erilainen reaktio lämmölle

Jos bipolaaritransistori kuumenee laitteen käytön aikana, keräilijän emitterivirta kasvaa, ts. Bipolaaritransistorien lämpötilakestävyyskerroin on negatiivinen.

Kenttään päinvastoin - viemärilähteen lämpötilakerroin on positiivinen, ts. Lämpötilan noustessa myös kanavan vastus kasvaa, ts. Viemärilähteen virta laskee. Tämä olosuhde antaa kenttävaikutteiselle transistorille vielä yhden etuna bipolaarisiin verrattuna: kenttävaikutteisia transistoreita voidaan kytkeä turvallisesti rinnakkain, eikä tasausvastuksia viemärien piireissä tarvita, koska kuormituksen lisääntyessä myös kanavan vastus kasvaa automaattisesti.

Joten suurten kytkentävirtojen saavuttamiseksi voit helposti soittaa komposiittiavaimen useista rinnakkaisista kenttäteho transistoreista, jota käytetään paljon käytännössä, esimerkiksi inverttereissä (katso - Miksi modernit invertterit käyttävät transistoreita tiristorien sijasta).

Mutta bipolaarisia transistoreita ei voida vain rinnakkaista, ne tarvitsevat välttämättä virran tasoitusvastuksia emitterien piireissä. Muutoin voimakkaan komposiittiavaimen epätasapainon vuoksi yhdellä bipolaarisilla transistoreilla on ennemmin tai myöhemmin palautumaton lämpöhajoaminen. Kenttäyhdistelmäavaimet eivät nimenomaan uhkaa nimettyä yhdistelmäongelmaa. Nämä ominaiset lämpöominaisuudet liittyvät yksinkertaisen n- ja p-kanavan ja p-n-risteysjotka ovat perustavanlaatuisesti erilaisia.

Näiden ja muiden transistorien laajuudet

Erot kenttävaikutuksen ja bipolaaristen transistorien välillä erottavat selvästi niiden käyttökentän. Esimerkiksi digitaalisissa piireissä, joissa vaaditaan vähimmäisvirrankulutus valmiustilassa, kenttäteho transistoreita käytetään nykyään paljon laajemmin. Analogisissa mikropiireissä kenttävaikutteiset transistorit auttavat saavuttamaan vahvistusominaisuuksien korkean lineaarisuuden laajalla syöttöjännitteellä ja lähtöparametreilla.

Kela-kela-piirit toteutetaan sopivasti tänään kenttäteho transistoreilla, koska lähtöjen jännitealue tulojen signaaleina saavutetaan helposti, melkein samanaikaisesti syöttöjännitteen kanssa. Tällaiset piirit voivat yksinkertaisesti yhdistää toisen ulostulon toisen tuloon, eikä vastuksissa tarvita jännitteenrajoittimia tai jakajia.

Bipolaaristen transistorien suhteen niiden tyypilliset sovellukset pysyvät: vahvistimet, niiden portaat, modulaattorit, ilmaisimet, loogiset invertterit ja transistorin loogiset piirit.

Peltovoitto

Erinomaisia ​​esimerkkejä kenttätehostetransistoreihin rakennetuista laitteista ovat elektroniset kellot ja tv: n kaukosäädin. CMOS-rakenteiden käytön takia nämä laitteet voivat toimia jopa useita vuosia yhdestä pienestä virtalähteestä - paristosta tai akusta, koska ne käytännössä eivät kuluta energiaa.

Tällä hetkellä kenttätehostetransistoreita käytetään yhä enemmän erilaisissa radiolaitteissa, joissa ne korvaavat jo menestyksekkäästi bipolaariset. Niiden käyttö radiolähetyslaitteissa mahdollistaa kantoaaltosignaalin taajuuden kasvattamisen tarjoamalla tällaisille laitteille korkean kohinan kestävyyden.

Koska niillä on pieni vastus avoimessa tilassa, niitä käytetään suuritehoisten äänitaajuusvahvistimien (Hi-Fi) pääteasteissa, joissa taas bipolaaritransistorit ja jopa elektroniset putket korvataan onnistuneesti.

Suuritehoisissa laitteissa, kuten pehmeissä käynnistimissä, Eristetyt portti-bipolaaritransistorit (IGBT) - Laitteet, jotka yhdistävät sekä bipolaariset että kenttätehosteet, ovat jo onnistuneesti siirtymässä tyristorit.

Katso myös: Transistorien tyypit ja niiden ominaisuudet