Сравнение МОП и биполярных транзисторов: различия и области применения

Транзисторы находят общее применение в схемах для коммутационных операций или в конфигурациях усиления. Среди многочисленных категорий транзисторов, доступных сегодня, наиболее уникальными и широко используемыми являются металл-оксид-полупроводники (МОС)транзисторы и биполярные транзисторы (BJT). В этой статье, однако, мы намерены провести сравнение этих двух полупроводниковых устройств на основе их внутренних характеристик, особенностей, препятствий и основного использования.

Ключевые отличия: механизм свойства

Работа этих двух устройств является одной из областей, в которой существует наиболее заметное различие. Для обоих этих устройств МОП и биполярные транзисторы иногда действуют как переключатели и усилители, однако способ их выполнения совершенно иной. Коммутация происходит с помощью МОП-транзистора путем изменения проводимости канала электрическими полями, создаваемыми напряжением затвора. Этим объясняется быстрое включение и выключение при умеренном напряжении с минимальными потерями мощности, когда устройство простаивает или находится в выключенном состоянии.

Метрики производительности: скорость, энергопотребление и шум

Скорость:

Когда МОП-транзисторы сравнивают с биполярными транзисторами, то остаются шансы, что первые будут весьма благоприятными и поэтому в случае их использования будут использоваться в высокочастотных приложениях и цифровых логических схемах. Возможность включения и выключения МОП-устройств за короткий промежуток времени позволяет им выполнять операции обработки сложных сигналов в условиях наличия эффектов или шумов.

Энергопотребление:

На самом деле, что касается аспектов энергосбережения, в большинстве случаев, в этом случае, МО имеет преимущество перед своими биполярными аналогами синего цвета, в то время как КМОП биполярные имеют резервную статическую мощность, близкую к нулю, большую часть времени. Это весьма выгодно для проектов по изготовлению портативных устройств или устройств на батарейках и конструкций, не нуждающихся в высокой мощности.

Шум:

Было замечено, что биполярные транзисторы менее шумные по сравнению с МОП-транзисторами, особенно при работе на низких частотах, которые обычно требуются в аналоговых схемах из-за огромного злоупотребления соотношением сигнал/шум. В этом отношении, однако, усовершенствование МОП-устройств снизило уровень шума графика, что уменьшило зазор.

Таким образом, представляется, что использование либо МОП, либо биполярных транзисторов будет зависеть в основном от требований задачи. В случае, если необходим высокочастотный, качественный и низкопотребляемый цифровой синтез, то для этого все же подойдут MOS-транзисторы. Тем не менее, в системах наказаний, где высокая линейность и низкий уровень шума являются обязательными требованиями, биполярные предикторы не на должном уровне.