เมื่อใดจึงจะใช้ทรานซิสเตอร์อะไร


61

ดังนั้นจึงมีทรานซิสเตอร์หลายประเภท:

  1. BJT
  2. JFET
  3. MOSFET

รวมสิ่งต่าง ๆ เข้ากับรสชาติที่หลากหลายของแต่ละ (NPN, PNP, โหมดการปรับปรุง, โหมดพร่อง, HEXFET, ฯลฯ ) และคุณมีชิ้นส่วนที่หลากหลายซึ่งหลายแห่งสามารถทำงานเดียวกันได้ ประเภทใดเหมาะที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันใด ทรานซิสเตอร์ถูกใช้เป็นตัวขยายสัญญาณ, สวิตช์ลอจิกแบบดิจิตอล, ตัวต้านทานผันแปร, สวิตช์จ่ายไฟ, การแยกเส้นทางและรายการต่อไป ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าประเภทใดเหมาะที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันใด ฉันแน่ใจว่ามีบางกรณีที่มีความเหมาะสมมากกว่าอีกอย่างหนึ่ง ฉันยอมรับว่ามีความเป็นส่วนตัว / ทับซ้อนกันอยู่ที่นี่จำนวนหนึ่ง แต่ฉันแน่ใจว่ามีฉันทามติทั่วไปเกี่ยวกับประเภทของการใช้งานแต่ละประเภทของทรานซิสเตอร์ที่แสดง (และที่ฉันทิ้งไว้) เหมาะที่สุด? ตัวอย่างเช่น,

ป.ล. - ถ้าจำเป็นต้องเป็น Wiki นั่นก็ดีถ้ามีคนต้องการแปลงให้ฉัน

คำตอบ:


53

การแบ่งหลักอยู่ระหว่าง BJT และ FET ด้วยความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ที่ถูกควบคุมโดยกระแสและแรงดัน

หากคุณกำลังสร้างสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ และไม่คุ้นเคยกับทางเลือกที่หลากหลายและวิธีที่คุณสามารถใช้คุณลักษณะเพื่อให้ได้ประโยชน์ พวกเขามีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่า BJT ที่เทียบเท่า แต่มีแนวคิดที่จะทำงานกับผู้เริ่มต้นได้ง่ายขึ้น หากคุณได้รับ "ระดับตรรกะ" MOSFETS แล้วมันจะกลายเป็นเรื่องง่ายโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จะขับพวกเขา คุณสามารถขับสวิตช์ด้านต่ำของช่อง N ได้โดยตรงจากขาไมโครคอนโทรลเลอร์ IRLML2502 เป็น FET เล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ยอดเยี่ยมนี้ตราบใดที่คุณไม่เกิน 20V

เมื่อคุณคุ้นเคยกับ FET ง่าย ๆ แล้วมันก็คุ้มค่าที่จะชินกับการทำงานของไบโพลาร์เช่นกัน ต่างกันพวกเขามีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง การขับรถด้วยกระแสไฟฟ้าอาจดูเหมือนเป็นเรื่องยุ่งยาก แต่ก็เป็นประโยชน์เช่นกัน โดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะดูเหมือนไดโอดตรงข้ามทางแยก BE ดังนั้นจึงไม่เคยมีแรงดันไฟฟ้าสูงมาก นั่นหมายความว่าคุณสามารถสลับ 100 โวลต์หรือมากกว่าจากวงจรตรรกะแรงดันต่ำ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้า BE ได้รับการแก้ไขในการประมาณค่าครั้งแรกจึงอนุญาตให้ทอพอโลยีเช่นตัวติดตามอิมิตเตอร์ คุณสามารถใช้ FET ในการกำหนดค่าผู้ติดตามแหล่งที่มา แต่โดยทั่วไปลักษณะไม่ดี

ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งก็คือพฤติกรรมการสับเปลี่ยน BJT ดูเหมือนแหล่งกำเนิดแรงดันคงที่ซึ่งปกติจะอยู่ที่ 200mV หรือที่ความอิ่มตัวเต็มถึงสูงถึงโวลต์ในกรณีที่มีกระแสไฟฟ้าสูง MOSFET ดูเหมือนความต้านทานต่ำ ซึ่งช่วยให้แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าสวิตช์ในกรณีส่วนใหญ่ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่คุณเห็น FETs ในแอปพลิเคชันการสลับพลังงานมาก อย่างไรก็ตามที่กระแสสูงแรงดันไฟฟ้าคงที่ของ BJT จะต่ำกว่าเวลาปัจจุบัน Rdson ของ FET โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทรานซิสเตอร์จะต้องสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูง โดยทั่วไปแล้ว BJT จะมีลักษณะที่ดีกว่าเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าสูงดังนั้นจึงมีอยู่ของ IGBT IGBT เป็น FET ที่ใช้ในการเปิด BJT ซึ่งจะเป็นการยกที่หนัก

ยังมีอีกหลายสิ่งที่อาจกล่าวได้ ฉันแสดงรายการเพียงไม่กี่รายการเพื่อเริ่มต้นใช้งาน คำตอบที่แท้จริงคือหนังสือทั้งเล่มซึ่งฉันไม่มีเวลา


11

ดังที่แลงกล่าวว่านี่เป็นเรื่องที่จะหยิบหนังสือทั้งเล่มขึ้นมาได้ง่ายๆ

สองคะแนนพิเศษ:

ความต้านทานอินพุตสูงมากของประตู FET ทำให้เป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับแหล่งความต้านทานสูง มักใช้ในเครื่องขยายเสียงระดับต่ำสำหรับไมโครโฟนบางตัวหรือสำหรับอุปกรณ์ทดสอบที่ต้องมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อวัตถุที่กำลังทดสอบเท่าที่จะทำได้ (เช่นoscillscopesฯลฯ )
นอกจากนี้ FET ยังสามารถใช้ในพื้นที่โอห์มมิก เป็นแรงดันไฟฟ้าต้านทานตัวแปร

การสลับจะเร็วกว่าด้วย MOSFET เนื่องจากไม่มีที่เก็บประจุที่ BJT ทำแม้ว่าความจุของเกตสามารถขับได้ค่อนข้างมากสำหรับรถที่มีขนาดใหญ่กว่า ฉันคิดว่ามันเป็นเพราะเหตุนี้คุณมักเห็นสองขั้วขับ MOSFET ประตูเพื่อใช้ประโยชน์จากทั้งฐาน BJT ความจุต่ำและเวลาสลับอย่างรวดเร็วของ MOSFET
Thermal runaway และ breakdown ที่สองเป็นปัญหากับ BJTs มากกว่า MOSFET ที่ไม่มีแม้ว่าสิ่งต่าง ๆ จะซับซ้อนกับสิ่งต่าง ๆ เช่นความล้มเหลวของ dV / dt และ BJT ของกาฝากที่อยู่ในกระแสไฟ MOSFET ที่สามารถทำให้เกิดการเปิดที่ไม่พึงประสงค์:

ParasiticComp

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.