porównanie tranzystorów mos i bipolarnych: różnice i obszary zastosowania

Tranzystory znajdują ogólne zastosowanie w obwodach do operacji przełączania lub w konfiguracjach wzmacniających. Wśród licznych kategorii tranzystorów dostępnych dzisiaj, najbardziej unikalne i powszechnie stosowane to tranzystory Metal-Oksyd-Semikonduktor (MOS)tranzystory i tranzystory Bipolarne (BJT). W tym artykule jednak zamierzamy przedstawić porównanie tych dwóch urządzeń półprzewodnikowych na podstawie ich wrodzonych cech, funkcji, przeszkód- i podstawowego zastosowania.

Kluczowe różnice: Mechanizm właściwości

Działanie dwóch urządzeń to obszar, w którym istnieje najbardziej zauważalna różnica. W przypadku obu tych urządzeń, tranzystory MOS i bipolarne czasami działają jako przełączniki i wzmacniacze, jednak sposób ich działania jest dość różny. Przełączanie odbywa się w tranzystorze MOS poprzez zmianę przewodności kanału za pomocą pól elektrycznych wytwarzanych przez napięcie bramki. To wyjaśnia szybkie włączanie i wyłączanie przy umiarkowanym napięciu z minimalnymi stratami mocy, gdy urządzenie jest w stanie bezczynności lub wyłączonym.

Metryki wydajności: Prędkość, Zużycie energii i Hałas

prędkość:

Sama prędkość to, gdy tranzystory MOS są porównywane z tranzystorami bipolarnymi, wtedy szanse pozostają takie, że te pierwsze będą dość korzystne i dlatego, jeśli będą używane, będą w aplikacjach wysokiej częstotliwości i cyfrowych układach logicznych. Zdolność do włączania i wyłączania urządzeń MOS w krótkim czasie pozwala na realizację operacji przetwarzania złożonych sygnałów, gdzie występują efekty lub hałas.

zużycie energii:

W rzeczywistości, jeśli chodzi o aspekty oszczędzania energii, w większości przypadków, w tym przypadku, MO ma przewagę nad swoimi bipolarnymi odpowiednikami niebieskimi, podczas gdy bipolar CMOS jest wykonany z prawie zerową statyczną mocą w trybie gotowości przez większość czasu. Jest to dość korzystne dla projektów tworzenia przenośnych urządzeń lub urządzeń zasilanych bateriami oraz projektów, które nie potrzebują dużej mocy.

Hałas:

Obserwowano, że tranzystory bipolarne są mniej hałaśliwe w porównaniu do urządzeń MOS, szczególnie przy niskiej częstotliwości, co jest zazwyczaj pożądane w obwodach analogowych z powodu ogromnego nadużycia stosunku sygnału do szumu. W tym względzie jednak poprawa urządzeń MOS zmniejszyła poziom hałasu, co sprawiło, że różnica stała się mniejsza.

Tak więc wydaje się, że użycie tranzystorów MOS lub bipolarnych będzie zależało głównie od wymagań zadania. W przypadku, gdy potrzebna jest wysoka częstotliwość, dobra jakość i niskie zużycie energii w syntezie cyfrowej, tranzystory MOS są nadal odpowiednie do tego. Wciąż w systemach karania, gdzie wysoka liniowość i niski poziom szumów są koniecznością, przewidywacze bipolarne nie spełniają wymagań.