Porównanie tranzystorów MOS i bipolarnych: różnice i obszary zastosowań

Tranzystory znajdują ogólne zastosowania w obwodach do operacji przełączania lub w konfiguracjach wzmacniających. Spośród licznych kategorii dostępnych obecnie tranzystorów, najbardziej unikalne i szeroko stosowane są tranzystory metalowo-tlenkowo-półprzewodnikowe (MOS)tranzystory i tranzystory bipolarne (BJT). W tym artykule zamierzamy jednak przedstawić porównanie tych dwóch urządzeń półprzewodnikowych w oparciu o ich nieodłączne cechy, cechy, przeszkody i podstawowe zastosowanie.

Kluczowe różnice: Mechanizm własności

Działanie tych dwóch urządzeń to jeden z obszarów, w którym istnieje najbardziej zauważalna różnica. W przypadku obu tych urządzeń tranzystory MOS i bipolarne czasami działają jako przełączniki i wzmacniacze, jednak sposób robienia tego jest zupełnie inny. Przełączanie odbywa się za pomocą tranzystora MOS poprzez zmianę przewodności kanału przez pola elektryczne wytwarzane przez napięcie bramki. Wyjaśnia to szybkie włączanie i wyłączanie przy umiarkowanym napięciu z minimalnymi stratami mocy, gdy urządzenie jest bezczynne lub w stanie wyłączonym.

Wskaźniki wydajności: prędkość, zużycie energii i hałas

Szybkość:

Sama prędkość jest wtedy, gdy tranzystory MOS są porównywane z tranzystorami bipolarnymi, wtedy istnieje szansa, że te pierwsze będą dość korzystne, a zatem, jeśli będą używane, będą stosowane w aplikacjach o wysokiej częstotliwości i cyfrowych obwodach logicznych. Możliwość włączania i wyłączania urządzeń MOS w krótkim czasie pozwala urządzeniom na wykonywanie operacji przetwarzania złożonych sygnałów, w których występują efekty lub szumy.

Pobór:

W rzeczywistości i jeśli chodzi o aspekty oszczędzania energii, w większości przypadków, w tym przypadku, MO mają przewagę nad swoimi dwubiegunowymi odpowiednikami na niebiesko, podczas gdy bipolarne CMOS są wykonane z mocą statyczną w trybie czuwania prawie zerową przez większość czasu. Jest to bardzo korzystne dla projektów tworzenia urządzeń przenośnych lub urządzeń zasilanych bateryjnie oraz projektów, które nie wymagają dużej mocy.

Hałas:

Zaobserwowano, że tranzystory bipolarne są mniej hałaśliwe w porównaniu z urządzeniami MOS, szczególnie przy pracy z niską częstotliwością, która jest zwykle pożądana w obwodach analogowych ze względu na ogromne nadużycie stosunku sygnału do szumu. Jednak pod tym względem ulepszenie urządzeń MOS zmniejszyło poziom szumów wykresu, dzięki czemu różnica jest mniejsza.

Wydaje się więc, że zastosowanie tranzystorów MOS lub bipolarnych będzie zależało głównie od wymagań zadania. W przypadku, gdy potrzebna jest wysoka częstotliwość, dobra jakość i niskie zużycie energii, synteza cyfrowa nadal nadaje się do tego tranzystory MOS. Nadal w systemach kar, w których wymagana jest wysoka liniowość i niski poziom szumów, predyktory bipolarne nie są na najwyższym poziomie.