مقارنة بين MOS والترانزستورات ثنائية القطب: الاختلافات ومجالات التطبيق

تجد الترانزستورات تطبيقات عامة في الدوائر لعمليات التبديل أو في تكوينات التضخيم. من بين الفئات العديدة من الترانزستورات المتوفرة اليوم ، فإن أكثرها تميزا واستخداما هي أكسيد المعادن وأشباه الموصلات (موس)الترانزستورات والترانزستورات ثنائية القطب (BJT). ومع ذلك ، في هذه المقالة ، نعتزم تقديم مقارنة بين هذين جهازي أشباه الموصلات بناء على خصائصهما المتأصلة وميزاتهما وعوائقهما واستخدامهما الأساسي.

الاختلافات الرئيسية: آلية الملكية

يعد تشغيل الجهازين أحد المجالات التي يوجد فيها التمييز الأكثر بروزا بالنسبة لكل من هذين الجهازين ، تعمل MOS والترانزستورات ثنائية القطب أحيانا كمفاتيح ومكبرات صوت ، ومع ذلك ، فإن طريقة القيام بذلك مختلفة تماما. يتم التبديل بواسطة ترانزستور MOS عن طريق تغيير موصلية القناة بواسطة المجالات الكهربائية الناتجة عن جهد البوابة. وهذا ما يفسر التشغيل والإيقاف السريع عند الجهد المعتدل مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة عندما يكون الجهاز في وضع الخمول أو في حالة إيقاف التشغيل.

مقاييس الأداء: السرعة واستهلاك الطاقة والضوضاء

سرعة:

السرعة وحدها هي عندما تتم مقارنة ترانزستورات MOS بالترانزستورات ثنائية القطب ، ثم تظل الاحتمالات أن الأول سيكون مواتيا تماما ، وبالتالي إذا تم استخدامه ، فسيكون في تطبيقات التردد العالي والدوائر المنطقية الرقمية. تسمح القدرة على تشغيل وإيقاف تشغيل أجهزة MOS في فترة زمنية قصيرة للأجهزة بتنفيذ عمليات معالجة الإشارات المعقدة حيث توجد تأثيرات أو ضوضاء.

استهلاك الطاقة:

في الواقع وفيما يتعلق بجوانب توفير الطاقة ، في معظم الحالات ، في هذه الحالة ، تتمتع MO بميزة على نظرائها ثنائي القطب باللون الأزرق بينما يتكون CMOS ثنائي القطب بقوة ثابتة احتياطية تبلغ ما يقرب من الصفر في معظم الأوقات. هذا مفيد جدا لمشاريع صنع الأجهزة المحمولة أو الأجهزة التي تعمل بالبطاريات والتصميمات التي لا تحتاج إلى طاقة عالية.

ضجيج:

لوحظ أن الترانزستورات ثنائية القطب أقل ضوضاء مقارنة بأجهزة MOS ، خاصة عند تشغيل التردد المنخفض الذي عادة ما يكون مطلوبا في الدوائر التناظرية بسبب إساءة الاستخدام الهائلة لنسبة الإشارة إلى الضوضاء. ومع ذلك ، في هذا الصدد ، أدى تحسين أجهزة MOS إلى تقليل مستوى ضوضاء الرسم البياني مما جعل الفجوة أصغر.

وبالتالي ، يبدو أن استخدام MOS أو الترانزستورات ثنائية القطب سيعتمد في الغالب على متطلبات المهمة. في حالة الحاجة إلى التركيب الرقمي عالي التردد والجودة الجيدة واستهلاك الطاقة المنخفض ، لا تزال ترانزستورات MOS مناسبة لهذا. لا يزال في أنظمة العقوبة حيث تكون الخطية العالية والضوضاء المنخفضة أمرا لا بد منه ، فإن التنبؤات ثنائية القطب ليست على ما يرام.