Ein Vergleich von MOS- und Bipolartransistoren: Unterschiede und Anwendungsbereiche

Transistoren finden allgemeine Anwendung in Schaltungen für Schaltvorgänge oder in Verstärkungskonfigurationen. Unter den zahlreichen Kategorien von Transistoren, die heute verfügbar sind, sind Metall-Oxid-Halbleiter (MOS)Transistoren und Bipolartransistoren (BJT). In diesem Artikel beabsichtigen wir jedoch, einen Vergleich dieser beiden Halbleiterbauelemente auf der Grundlage ihrer inhärenten Eigenschaften, Merkmale, Hindernisse und grundlegenden Verwendung zu liefern.

Hauptunterschiede: Mechanismus der Eigenschaft

Der Betrieb der beiden Geräte ist ein Bereich, in dem der bemerkenswerteste Unterschied besteht. Bei beiden Bauelementen fungieren MOS- und Bipolartransistoren mitunter als Schalter und Verstärker, allerdings ist die Art und Weise, dies zu tun, recht unterschiedlich. Das Schalten erfolgt durch einen MOS-Transistor, indem die Leitfähigkeit des Kanals durch die elektrischen Felder, die durch die Gate-Spannung hervorgerufen werden, geändert wird. Dies erklärt das schnelle Ein- und Ausschalten bei moderater Spannung mit minimalem Leistungsverlust, wenn das Gerät im Leerlauf oder im ausgeschalteten Zustand liegt.

Leistungsmetriken: Geschwindigkeit, Stromverbrauch und Geräuschentwicklung

Geschwindigkeit:

Wenn MOS-Transistoren mit Bipolartransistoren verglichen werden, besteht die Möglichkeit, dass erstere recht günstig sind und daher in Hochfrequenzanwendungen und digitalen Logikschaltungen eingesetzt werden. Die Fähigkeit, die MOS-Geräte in kurzer Zeit ein- und auszuschalten, ermöglicht es den Geräten, Operationen zur Verarbeitung komplexer Signale durchzuführen, bei denen Effekte oder Rauschen vorhanden sind.

Leistungsaufnahme:

In der Tat und in Bezug auf Energiesparaspekte haben MOs in den meisten Fällen, in diesem Fall, einen Vorteil gegenüber ihren bipolaren Gegenstücken blau, während der bipolare CMOS mit einer statischen Standby-Leistung von nahezu Null die meiste Zeit hergestellt wird. Dies ist sehr vorteilhaft für Projekte zur Herstellung von tragbaren Geräten oder batteriebetriebenen Geräten und Designs, die keine hohe Leistung benötigen.

Lärm:

Es wurde beobachtet, dass Bipolartransistoren im Vergleich zu MOS-Bauelementen weniger verrauscht sind, insbesondere bei niederfrequentem Betrieb, der normalerweise in analogen Schaltungen aufgrund des enormen Missbrauchs des Signal-Rausch-Verhältnisses erwünscht ist. In dieser Hinsicht hat die Verbesserung der MOS-Bauelemente jedoch das Rauschen im Grafikbereich reduziert, wodurch der Abstand kleiner geworden ist.

Es scheint also, dass die Verwendung von MOS- oder Bipolartransistoren hauptsächlich von den Anforderungen der Aufgabe abhängt. Für den Fall, dass eine digitale Synthese mit hoher Frequenz, guter Qualität und geringem Stromverbrauch benötigt wird, eignen sich dennoch MOS-Transistoren dafür. In Bestrafungssystemen, in denen hohe Linearität und geringes Rauschen ein Muss sind, sind bipolare Prädiktoren immer noch nicht auf dem neuesten Stand.