Transistors d'efecte bipolar i de camp: quina diferència hi ha?

Corrent o camp

S’hauria de conèixer d’una manera o altra la majoria de les persones amb l’electrònica, el dispositiu bàsic dels transistors bipolars amb efectes de camp. Almenys amb el nom de "transistor d'efecte de camp", és obvi que està controlat pel camp, el camp elèctric de l'obturador, mentre que transistor bipolar controlat per corrent base.

Corrent i camp: la diferència és cardinal. Per als transistors bipolars, el corrent del col·lector es controla canviant el corrent de control de la base, mentre que per controlar el corrent de drenatge del transistor d’efecte de camp, n’hi ha prou de canviar la tensió aplicada entre la porta i la font, i ja no es necessita cap corrent de control.

FET més ràpid

Que transistors millor camp o bipolar? L’avantatge dels transistors d’efecte de camp, en comparació amb els bipolars, és obvi: els transistors d’efecte de camp tenen una alta resistència d’entrada en corrent directe i, fins i tot, el control a alta freqüència no comporta costos d’energia importants.

L’acumulació i reabsorció de transportistes minoritaris no hi ha absència en transistors d’efecte de camp, raó per la qual la seva velocitat és molt elevada (com van assenyalar els desenvolupadors d’equips d’energia). I atès que la transferència dels principals portadors de càrrega és responsable de l'amplificació en transistors d'efecte de camp, el límit superior de l'amplificació efectiva per a transistors d'efecte de camp és superior al dels bipolars.

Aquí també s’observa l’estabilitat a la temperatura elevada, un baix nivell d’interferències (per la manca d’injecció de portadors de càrrega minoritària, com succeeix en els portadors bipolars), i l’economia en termes de consum d’energia.

Reacció diferent a la calor

Si el transistor bipolar s'escalfa durant el funcionament del dispositiu, el corrent emissor col·lector augmenta, és a dir, el coeficient de resistència de temperatura dels transistors bipolars és negatiu.

Al camp, és cert el contrari: el coeficient de temperatura de drenatge-font és positiu, és a dir, amb la creixent temperatura, la resistència del canal també augmenta, és a dir, el corrent de drenatge disminueix. Aquesta circumstància proporciona un avantatge més al transistor amb efectes de camp respecte als bipolars: els transistors d'efecte de camp es poden connectar de manera segura en paral·lel i no seran necessaris resistències d'anivellament als circuits dels seus desguassos, ja que d'acord amb l'augment de càrrega, la resistència del canal també augmentarà automàticament.

Així, per aconseguir corrents de commutació elevats, podeu marcar fàcilment una clau composta de diversos transistors d'efecte de camp paral·lels, que s'utilitza molt a la pràctica, per exemple en inversors (vegeu - Per què els inversors moderns utilitzen transistors en lloc de tiristors).

Però els transistors bipolars no només poden paral·lelitzar-se, sinó que necessiten necessàriament resistències d'anivell de corrent als circuits dels emissors. En cas contrari, a causa d’un desequilibri en una potent clau composta, un dels transistors bipolars tard o d’hora tindrà una avaria tèrmica irreversible. Les claus compostes de camp gairebé no es veuen amenaçades pel problema compost compost. Aquestes característiques tèrmiques característiques s'associen a les propietats d'un simple canal n i p p-n cruïllaque són fonamentalment diferents.

Ambients d'aquests i altres transistors

Les diferències entre transistors bipolars i efectes de camp separen clarament el seu camp d'aplicació. Per exemple, en circuits digitals, en què es requereix el consum mínim de corrent en l'estat d'espera, actualment s'utilitzen transistors d'efecte de camp molt més àmpliament. En microcircuits analògics, els transistors d'efecte de camp ajuden a aconseguir una alta linealitat de les característiques de guany en una àmplia gamma de tensions de subministrament i paràmetres de sortida.

Els circuits de bobina a bobina s’implementen còmodament avui en dia amb transistors d’efecte de camp, perquè s’obté fàcilment el rang de tensions de sortida com a senyals d’entrades, gairebé coincidint amb el nivell de la tensió d’alimentació. Aquests circuits només poden connectar la sortida d’un amb l’entrada de l’altre, i no calen limitadors ni divisors de tensió a les resistències.

Pel que fa als transistors bipolars, queden les seves aplicacions típiques: amplificadors, les seves etapes, moduladors, detectors, inversors lògics i circuits lògics de transistors.

Victòria de camp

Exemples destacats de dispositius basats en transistors d'efecte de camp són els rellotges electrònics i control remot per a televisió. A causa de l'ús d'estructures CMOS, aquests dispositius poden funcionar fins a diversos anys des d'una font d'energia en miniatura, una bateria o un acumulador, perquè pràcticament no consumeixen energia.

Actualment, els transistors d’efecte de camp s’utilitzen cada cop més en diversos dispositius de ràdio, on ja substitueixen amb èxit els bipolars. El seu ús en dispositius de transmissió de ràdio permet augmentar la freqüència del senyal portador, proporcionant a aquests dispositius una gran immunitat de soroll.

Posseeixen una baixa resistència en estat obert, s’utilitzen en etapes terminals d’amplificadors de freqüència d’àudio d’alta potència (Hi-Fi), on, de nou, es substitueixen amb èxit transistors bipolars i fins i tot tubs electrònics.

En dispositius d'alta potència, com ara arrancadors suaus, Transistors bipolars de la porta aïllada (IGBT) - els dispositius que combinen transistors d'efecte bipolar i de camp ja es desplacen amb èxit tiristors.

Vegeu també Tipus de transistors i les seves característiques