Bipolære og felteffekttransistorer - hvad er forskellen

Nuværende eller felt

For de fleste mennesker skal en eller anden måde konfronteres med elektronik, det grundlæggende arrangement af felteffekt og bipolære transistorer være kendt. I det mindste fra navnet "felteffekttransistor" er det åbenlyst, at det styres af feltet, portens elektriske felt, mens bipolær transistor styret af basestrøm.

Nuværende og felt - forskellen er kardinal. For bipolære transistorer styres kollektorstrømmen ved at ændre styrestrømmen for basen, mens det for at kontrollere drænstrømmen for felteffekttransistoren er det tilstrækkeligt at ændre den spænding, der påføres mellem porten og kilden, og der kræves ikke selv kontrolstrøm.

FETs hurtigere

hvad transistorer bedre felt eller bipolar? Fordelen ved felteffekttransistorer i sammenligning med bipolære transaktorer er åbenlys: felteffekttransistorer har en høj indgangsmodstand i jævnstrøm, og selv kontrol ved en høj frekvens fører ikke til betydelige energiomkostninger.

Akkumulering og resorption af minoritetsladningsbærere er ikke til stede i felteffekttransistorer, hvorfor deres hastighed er meget høj (som bemærket af udviklerne af kraftudstyr). Og da overførslen af ​​hovedladningsbærerne er ansvarlig for amplifikationen i felt-effekt-transistorer, er den øvre grænse for den effektive amplifikation for felt-effekt-transistorer højere end for bipolære.

Her bemærker vi også høj temperaturstabilitet, et lavt interferensniveau (på grund af manglen på injektion af mindretalsladningsbærere, som det sker i bipolære bærere), og økonomi med hensyn til energiforbrug.

Forskellig reaktion på varme

Hvis den bipolære transistor opvarmes under driften af ​​enheden, øges kollektor-emitterstrømmen, det vil sige temperaturbestandighedskoefficienten for de bipolære transistorer er negativ.

I marken er det modsatte rigtigt - temperaturkoefficienten for dræningskilde er positiv, det vil sige, at med stigende temperatur stiger kanalmodstanden også, dvs. dræningskildestrømmen falder. Denne omstændighed giver felteffekttransistoren endnu en fordel i forhold til bipolære: felteffekttransistorer kan sikkert forbindes parallelt, og udligningsmodstande i kredsløbene i deres dræning er ikke nødvendige, da i overensstemmelse med stigningen i belastning vil kanalmodstanden også automatisk øges.

Så for at opnå høje skiftestrømme, kan du nemt ringe en sammensat nøgle fra flere parallelle felteffekttransistorer, som bruges meget i praksis, for eksempel i invertere (se - Hvorfor moderne invertere bruger transistorer snarere end tyristorer).

Men bipolære transistorer kan ikke bare paralleliseres, de har nødvendigvis behov for strømniveau-modstande i emitterernes kredsløb. Ellers på grund af en ubalance i en kraftig sammensat nøgle, vil en af ​​de bipolære transistorer før eller senere have en irreversibel termisk sammenbrud. Det navngivne sammensatte problem er næsten ikke truet af feltkomposittaster. Disse karakteristiske termiske træk er forbundet med egenskaberne ved en simpel n- og p-kanal og p-n-krydsder er grundlæggende forskellige.

Omfang af disse og andre transistorer

Forskellene mellem felteffekt og bipolære transistorer adskiller klart deres anvendelsesområde. F.eks. I digitale kredsløb, hvor det minimale strømforbrug i standbytilstand er påkrævet, bruges felteffekttransistorer meget mere i dag. I analoge mikrokredsløb hjælper felteffekttransistorer med at opnå høj linearitet af forstærkningsegenskaberne i en lang række forsyningsspændinger og udgangsparametre.

Hjul-til-hjuls-kredsløb implementeres nemt i dag med felt-effekt-transistorer, fordi række af udgangsspændinger som signaler for indgange let opnås, hvilket næsten falder sammen med forsyningsspændingsniveauet. Sådanne kredsløb kan simpelthen forbinde det ene output med det andet input, og der er ikke behov for spændingsbegrænsere eller skilleapparater på modstande.

Hvad angår bipolære transistorer forbliver deres typiske anvendelser: forstærkere, deres trin, modulatorer, detektorer, logiske invertere og transistorlogiske kredsløb.

Felt sejr

Fremragende eksempler på enheder, der er bygget på felteffekttransistorer, er elektroniske ure og fjernbetjening til tv. På grund af brugen af ​​CMOS-strukturer kan disse enheder betjene op til flere år fra en miniatyr strømkilde - et batteri eller akkumulator, fordi de praktisk talt ikke bruger energi.

I øjeblikket bruges felteffekttransistorer i stigende grad i forskellige radioenheder, hvor de allerede med succes erstatter bipolære enheder. Deres anvendelse i radiosenderapparater gør det muligt at øge frekvensen af ​​bæresignalet og giver sådanne enheder høj støjimmunitet.

De har lav modstand i åben tilstand og bruges i terminalfaser af højeffektive lydfrekvensforstærkere (Hi-Fi), hvor igen bipolære transistorer og endda elektroniske rør med succes udskiftes.

I enheder med høj effekt, såsom bløde starter, Isolerede portbipolære transistorer (IGBT) - enheder, der kombinerer både bipolar og felteffekttransistorer, fortrænger allerede succes tyristorer.

Se også: Typer af transistorer og deres funktioner