Биполарни и пољски транзистори - у чему је разлика

Струја или поље

Већина људи, онако или онако суочена са електроником, треба знати основни уређај теренског ефекта и биполарне транзисторе. Барем из назива „транзистор са ефектом поља“, очигледно је да је он контролисан пољем, електричним пољем затварача, док је биполарни транзистор контролисан базном струјом.

Струја и поље - разлика је кардинална. За биполарне транзисторе, колекторска струја се контролише променом управљачке струје базе, док је за контролу струје одвода пољског ефекторског транзистора довољно да промените напон примењен између капије и извора, и више није потребна контролна струја.

ФЕТ брже

Који транзистора боље поље или биполарно? Предност транзистора са ефектом поља у поређењу са биполарним је очигледна: транзистори са ефектом поља имају велики улазни отпор у истосмерној струји, па чак и управљање на високој фреквенцији не доводи до значајних трошкова енергије.

Акумулација и ресорпција мањинских носача наелектрисања није присутна у транзисторима са ефектом на терену, због чега је њихова брзина врло велика (како то примећују произвођачи енергетске опреме). А пошто је пренос главних носача наелектрисања одговоран за појачавање транзистора са ефектом у пољу, горња граница ефективног појачања транзистора са ефектом поља већа је од оне биполарне.

Овде такође примећујемо високу температурну стабилност, низак ниво ометања (услед недостатка убризгавања мањинских носача набоја, као што се догађа у биполарним носачима) и економичност у погледу потрошње енергије.

Различита реакција на топлоту

Ако се биполарни транзистор загрева током рада уређаја, тада се повећава струја колектора и емитора, то јест, температурни коефицијент отпора биполарних транзистора је негативан.

На терену важи супротно - коефицијент температуре испуштања извора је позитиван, односно, с порастом температуре, отпор канала се такође повећава, односно смањује се струја одвода. Ова околност даје транзистору са ефектом поља још једну предност у односу на биполарне: транзистори са ефектом поља могу се сигурно паралелно прикључити, а изједначавање отпорника у круговима њихових одвода неће бити потребно, јер ће се у складу са повећањем оптерећења отпор канала такође аутоматски повећавати.

Тако да бисте постигли велике прекидачке струје, лако можете бирати композитни кључ из неколико паралелних транзистора са ефектом поља, што се у пракси много користи, на пример у претварачима (види - Зашто модерни претварачи користе транзисторе а не тиристоре).

Али биполарни транзистори не могу бити само паралелни, потребни су им нужни отпорници на нивоу струје у круговима одашиљача. Иначе, због неравнотеже у моћном композитном кључу, један од биполарних транзистора ће пре или касније доћи до неповратног топлотног слома. Именовани композитни проблем готово да не прети пољским композитним кључевима. Ове карактеристичне топлотне карактеристике повезане су са својствима једноставног н- и п-канала и п-н спојкоје су у основи различите.

Обим тих и других транзистора

Разлике између поља и ефекта биполарних транзистора јасно раздвајају њихово поље примене. На пример, у дигиталним круговима, где је потребна минимална потрошња струје у стању приправности, транзистори са ефектом поља данас се много шире користе. У аналогним микровезама, транзистори са ефектом поља помажу у постизању високе линеарности карактеристика појачања у широком распону напајања и излазних параметара.

Кружна кола до колутова данас се прикладно примењују помоћу транзистора са ефектом поља, јер се распон излазних напона као сигнала за улазе лако постиже, готово што се поклапа са нивоом напона напајања. Такви склопови могу једноставно повезати излаз једног с улазом другог, а нису потребни никакви ограничивачи напона или раздјелници на отпорницима.

Што се тиче биполарних транзистора, њихове типичне примене остају: појачала, њихови ступњеви, модулатори, детектори, логички претварачи и логичка кола транзистора.

Победа на терену

Изванредни примери уређаја изграђених на пољским транзисторима су електронски сатови и даљински управљач за телевизију. Због употребе ЦМОС структура, ови уређаји могу радити и до неколико година из једног минијатурног извора напајања - батерије или акумулатора, јер практично не троше енергију.

Тренутно се транзистори са ефектом поља све чешће користе у разним радио уређајима, где већ успешно замењују биполарне. Њихова употреба у радио-предајним уређајима омогућава повећање фреквенције носача сигнала, пружајући таквим уређајима високу отпорност на буку.

Имајући малу отпорност у отвореном стању, користе се у терминалним фазама појачаних аудио фреквенција велике снаге (Хи-Фи), где се поново замењују биполарни транзистори, па чак и електронске цеви.

У уређајима велике снаге, попут меких покретача, Изоловани пролазни биполарни транзистори (ИГБТ) - уређаји који комбинују и биполарне и полисне транзисторе се већ успешно уклањају тиристори.

Погледајте такође: Врсте транзистора и њихове карактеристике