A MOS és a bipoláris tranzisztorok összehasonlítása: különbségek és alkalmazási területek

A tranzisztorok általános alkalmazásokat találnak a kapcsolási műveletek áramköreiben vagy erősítési konfigurációkban. A ma elérhető tranzisztorok számos kategóriája közül a legegyedibb és legszélesebb körben használt a fém-oxid-félvezető (MOS)tranzisztorok és bipoláris csomóponti tranzisztorok (BJT). Ebben a cikkben azonban e két félvezető eszközt kívánjuk összehasonlítani a bennük rejlő jellemzők, jellemzők, akadályok és alapvető használat alapján.

Főbb különbségek: a tulajdon mechanizmusa

A két eszköz működése az egyik olyan terület, ahol a legszembetűnőbb különbség létezik. Mindkét eszköz esetében a MOS és a bipoláris tranzisztorok néha kapcsolóként és erősítőként működnek, ennek módja azonban meglehetősen eltérő. A kapcsolás egy MOS tranzisztorral történik, a csatorna vezetőképességének megváltoztatásával a kapufeszültség által előidézett elektromos mezőkkel. Ez magyarázza a gyors be- és kikapcsolást mérsékelt feszültségen, minimális teljesítményveszteséggel, amikor a készülék tétlen vagy kikapcsolt állapotban van.

Teljesítménymutatók: sebesség, energiafogyasztás és zaj

Sebesség:

Egyedül a sebesség az, amikor a MOS tranzisztorokat összehasonlítjuk a bipoláris tranzisztorokkal, akkor továbbra is fennáll annak az esélye, hogy az előbbi meglehetősen kedvező lesz, és ezért ha használják, nagyfrekvenciás alkalmazásokban és digitális logikai áramkörökben lesz. A MOS eszközök rövid időn belüli be- és kikapcsolásának képessége lehetővé teszi az eszközök számára, hogy összetett jelek feldolgozására irányuló műveleteket hajtsanak végre, ahol hatások vagy zaj van.

Energiafogyasztás:

Ami azt illeti, és ami az energiatakarékossági szempontokat illeti, a legtöbb esetben ebben az esetben az MO-k előnyben vannak a bipoláris társaikkal szemben kék, míg a CMOS bipoláris az idő nagy részében közel nulla készenléti statikus teljesítménnyel készül. Ez nagyon előnyös a hordozható eszközök vagy akkumulátorral működő eszközök és tervek készítésének projektjeihez, amelyek nem igényelnek nagy teljesítményt.

Zaj:

A bipoláris tranzisztorok kevésbé zajosak a MOS eszközökhöz képest, különösen alacsony frekvenciájú működés esetén, amelyet általában analóg áramkörökben keresnek a jel-zaj arány hatalmas visszaélése miatt. Ebben a tekintetben azonban a MOS eszközök fejlesztése csökkentette a grafikon zajszintjét, így a különbség kisebb lett.

Így úgy tűnik, hogy a MOS vagy a bipoláris tranzisztorok használata leginkább a feladat követelményeitől függ. Abban az esetben, ha magas frekvenciájú, jó minőségű és alacsony energiafogyasztású digitális szintézisre van szükség, a MOS tranzisztorok is alkalmasak erre. Még mindig a büntetési rendszerekben, ahol a magas linearitás és az alacsony zajszint elengedhetetlen, a bipoláris előrejelzők nem megfelelőek.