Porovnanie MOS a bipolárnych tranzistorov: rozdiely a oblasti použitia

Tranzistory nachádzajú všeobecné uplatnenie v obvodoch pre spínacie operácie alebo v konfiguráciách zosilnenia. Spomedzi mnohých kategórií tranzistorov, ktoré sú dnes k dispozícii, sú najunikátnejšie a najpoužívanejšie Metal-Oxide-Semiconductor (MOS)tranzistory a bipolárne prechodové tranzistory (BJT). V tomto článku však máme v úmysle poskytnúť porovnanie týchto dvoch polovodičových zariadení na základe ich vlastností, vlastností, prekážok a základného použitia.

Kľúčové rozdiely: Mechanizmus vlastníctva

Prevádzka týchto dvoch zariadení je jednou z oblastí, kde existuje najvýraznejší rozdiel. Pre obe tieto zariadenia MOS a bipolárne tranzistory niekedy fungujú ako prepínače a zosilňovače, spôsob ich konania je však úplne odlišný. Prepínanie prebieha tranzistorom MOS zmenou vodivosti kanála elektrickými poľami vyvolanými hradlovým napätím. To vysvetľuje rýchle zapínanie a vypínanie pri miernom napätí s minimálnou stratou výkonu, keď zariadenie leží nečinne alebo vo vypnutom stave.

Metriky výkonu: rýchlosť, spotreba energie a hluk

Rýchlosť:

Samotná rýchlosť je, keď sa tranzistory MOS porovnávajú s bipolárnymi tranzistormi, potom zostáva šanca, že prvý bude celkom priaznivý, a preto, ak sa použije, bude vo vysokofrekvenčných aplikáciách a digitálnych logických obvodoch. Schopnosť zapínať a vypínať zariadenia MOS v krátkom čase umožňuje zariadeniam vykonávať operácie spracovania zložitých signálov, kde existujú efekty alebo šum.

Spotreba energie:

V skutočnosti a pokiaľ ide o aspekty úspory energie, vo väčšine prípadov má MO v tomto prípade výhodu oproti svojim bipolárnym náprotivkom modrým, zatiaľ čo bipolárny CMOS je vyrobený so statickým výkonom v pohotovostnom režime takmer nulovým väčšinu času. To je celkom výhodné pre projekty výroby prenosných zariadení alebo zariadení napájaných z batérie a dizajnov, ktoré nepotrebujú vysoký výkon.

Hluk:

Pozorovalo sa, že bipolárne tranzistory sú menej hlučné v porovnaní so zariadeniami MOS, najmä pri nízkofrekvenčnej prevádzke, ktorá je zvyčajne požadovaná v analógových obvodoch kvôli obrovskému zneužívaniu pomeru signálu k šumu. V tomto ohľade však vylepšenie zariadení MOS znížilo hladinu hluku grafu, čím sa medzera zmenšila.

Zdá sa teda, že použitie MOS alebo bipolárnych tranzistorov bude závisieť najmä od požiadaviek úlohy. V prípade, že je potrebná vysoká frekvencia, dobrá kvalita a nízka spotreba energie, sú na to stále vhodné tranzistory MOS. Stále v trestných systémoch, kde je vysoká linearita a nízka hlučnosť nevyhnutnosťou, bipolárne prediktory nie sú na úrovni.