MOS- ja bipolaaristen transistorien vertailu: erot ja käyttöalueet

Transistorit löytävät yleisiä sovelluksia kytkentätoimintojen piireissä tai vahvistuskokoonpanoissa. Nykyään saatavilla olevista lukuisista transistoriluokista ainutlaatuisimmat ja laajimmin käytetyt ovat metallioksidi-puolijohde (MOS)transistorit ja bipolaariset liitostransistorit (BJT). Tässä artikkelissa aiomme kuitenkin verrata näitä kahta puolijohdelaitetta niiden luontaisten ominaisuuksien, ominaisuuksien, esteiden ja peruskäytön perusteella.

Keskeiset erot: omaisuuden mekanismi

Näiden kahden laitteen toiminta on yksi alue, jolla on merkittävin ero. Molemmissa laitteissa MOS ja bipolaariset transistorit toimivat joskus kytkiminä ja vahvistimina, mutta tapa tehdä se on kuitenkin melko erilainen. Kytkentä etenee MOS-transistorilla muuttamalla kanavan johtavuutta porttijännitteen synnyttämien sähkökenttien avulla. Tämä selittää nopean kytkemisen päälle ja pois päältä kohtuullisella jännitteellä minimaalisella tehohäviöllä, kun laite makaa tyhjäkäynnillä tai pois päältä.

Suorituskykytiedot: nopeus, virrankulutus ja melu

Nopeus:

Pelkästään nopeus on, kun MOS-transistoreita verrataan bipolaarisiin transistoreihin, niin on mahdollista, että ensimmäinen on melko suotuisa ja siksi, jos sitä käytetään, se on suurtaajuussovelluksissa ja digitaalisissa logiikkapiireissä. Kyky kytkeä MOS-laitteet päälle ja pois päältä lyhyessä ajassa antaa laitteille mahdollisuuden käsitellä monimutkaisia signaaleja, joissa on vaikutuksia tai kohinaa.

Tehonkulutus:

Itse asiassa ja virransäästönäkökohtien osalta useimmissa tapauksissa MO: lla on tässä tapauksessa etulyöntiasema kaksinapaisiin sinisiin vastineisiinsa nähden, kun taas CMOS-bipolaarinen on valmistettu valmiustilan staattisella teholla lähes nolla suurimman osan ajasta. Tämä on varsin hyödyllistä projekteille, joissa valmistetaan kannettavia laitteita tai akkukäyttöisiä laitteita ja malleja, jotka eivät tarvitse suurta virtaa.

Melu:

Bipolaaristen transistorien on havaittu olevan vähemmän meluisia verrattuna MOS-laitteisiin, erityisesti matalataajuisessa toiminnassa, jota yleensä halutaan analogisissa piireissä signaali-kohinasuhteen valtavan väärinkäytön vuoksi. Tässä suhteessa MOS-laitteiden parantaminen on kuitenkin vähentänyt graafisen kohinan tasoa, mikä pienentää aukkoa.

Näin ollen näyttää siltä, että joko MOS- tai bipolaaristen transistorien käyttö riippuu enimmäkseen tehtävän vaatimuksista. Jos tarvitaan korkeataajuista, hyvälaatuista ja vähän virtaa kuluttavaa digitaalista synteesiä, MOS-transistorit soveltuvat silti sellaisiin. Silti rangaistusjärjestelmissä, joissa korkea lineaarisuus ja matala melu ovat välttämättömiä, kaksisuuntaiset mielialahäiriötekijät eivät ole ajan tasalla.