Srovnání MOS a bipolárních tranzistorů: rozdíly a oblasti použití

Tranzistory nacházejí obecné uplatnění v obvodech pro spínací operace nebo v zesilovacích konfiguracích. Mezi mnoha kategoriemi tranzistorů, které jsou dnes k dispozici, jsou nejunikátnější a nejpoužívanější Metal-Oxide-Semiconductor (MOS)tranzistory a bipolární tranzistory (BJT). V tomto článku však máme v úmyslu poskytnout srovnání těchto dvou polovodičových zařízení na základě jejich inherentních charakteristik, vlastností, překážek a základního použití.

Klíčové rozdíly: Mechanismus vlastnictví

Provoz těchto dvou zařízení je jednou z oblastí, kde existuje nejpozoruhodnější rozdíl. U obou těchto zařízení MOS a bipolární tranzistory někdy fungují jako spínače a zesilovače, způsob je však zcela odlišný. Spínání probíhá pomocí tranzistoru MOS změnou vodivosti kanálu elektrickými poli vyvolanými napětím hradla. To vysvětluje rychlé zapnutí a vypnutí při středním napětí s minimální ztrátou výkonu, když zařízení leží nečinně nebo ve vypnutém stavu.

Metriky výkonu: rychlost, spotřeba energie a hlučnost

Rychlost:

Samotná rychlost je, když se tranzistory MOS porovnávají s bipolárními tranzistory, pak zůstává šance, že první bude docela příznivý, a proto pokud se použije, bude ve vysokofrekvenčních aplikacích a digitálních logických obvodech. Schopnost zapínat a vypínat zařízení MOS v krátkém čase umožňuje zařízením provádět operace zpracování složitých signálů, kde existují efekty nebo šum.

Spotřeba energie:

Ve skutečnosti a pokud jde o aspekty úspory energie, ve většině případů, v tomto případě, má MO náskok před svými bipolárními protějšky modrými, zatímco bipolární CMOS je po většinu času vyroben se statickým výkonem v pohotovostním režimu téměř nulovým. To je docela výhodné pro projekty výroby přenosných zařízení nebo zařízení napájených bateriemi a designů, které nepotřebují vysoký výkon.

Hluk:

Bylo pozorováno, že bipolární tranzistory jsou méně hlučné ve srovnání se zařízeními MOS, zejména při nízkofrekvenčním provozu, který je obvykle požadován v analogových obvodech kvůli obrovskému zneužití odstupu signálu od šumu. V tomto ohledu však vylepšení zařízení MOS snížilo hladinu šumu v grafu a zmenšilo mezeru.

Zdá se tedy, že použití MOS nebo bipolárních tranzistorů bude záviset především na požadavcích úkolu. V případě vysoké frekvence, dobré kvality a nízké spotřeby digitální syntézy je stále MOS tranzistor vhodný pro takovou. Přesto v trestních systémech, kde je vysoká linearita a nízký šum nutností, nejsou bipolární prediktory na úrovni.