Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Επισκόπηση του MOSFET και του BJT
- Διπολικό διζωνικό τρανζίστορ (BJT)
- Μετασχηματιστές πεδίου εφέ μεταλλικού οξειδίου-ημιαγωγού (MOSFET)
- Πλεονεκτήματα του MOSFET
Από το 1948, τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική. Αρχικά κατασκευασμένα με γερμάνιο, τα σύγχρονα τρανζίστορ χρησιμοποιούν πυρίτιο για μεγαλύτερη αντοχή στη θερμότητα. Τα τρανζίστορ ενισχύουν και αλλάζουν τα σήματα. Μπορούν να είναι αναλογικά ή ψηφιακά. Δύο επικρατέστερα τρανζίστορ σήμερα περιλαμβάνουν Τρανζίστορ Εφέ Μεταλλικού Οξειδίου-Ημιαγωγού (MOSFET) και Τριποστάτες Διπολικής Διασύνδεσης (BJT). Το MOSFET προσφέρει μια σειρά πλεονεκτημάτων έναντι του BJT.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Τα τρανζίστορ, που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση και την εναλλαγή σημάτων, προανήγγειλαν τη σύγχρονη εποχή των ηλεκτρονικών. Σήμερα, δύο επικρατέστερα τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν Τρανζίστορ Διπολική Τρανζίστορ ή Τρανζίστορ BJT και Μεταλλικού Οξειδίου-Ημιαγωγού Field Effect ή MOSFET. Το MOSFET προσφέρει πλεονεκτήματα έναντι του BJT στα σύγχρονα ηλεκτρονικά και στους υπολογιστές, καθώς αυτά τα τρανζίστορ είναι πιο συμβατά με την τεχνολογία επεξεργασίας πυριτίου.
Επισκόπηση του MOSFET και του BJT
Τα MOSFET και BJT αντιπροσωπεύουν τους δύο κύριους τύπους των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται σήμερα. Τα τρανζίστορ αποτελούνται από τρεις ακίδες που ονομάζονται πομπός, συλλέκτης και βάση. Η βάση ελέγχει το ηλεκτρικό ρεύμα, ο συλλέκτης χειρίζεται τη ροή του ρεύματος βάσης και ο εκπομπός είναι εκεί που ρέει το ρεύμα. Τόσο τα MOSFET όσο και τα BJTs είναι γενικά κατασκευασμένα από πυρίτιο, με μικρότερο ποσοστό από αρσενικό γάλλιο. Μπορούν και οι δύο να λειτουργούν ως μετατροπείς για ηλεκτροχημικούς αισθητήρες.
Διπολικό διζωνικό τρανζίστορ (BJT)
Ένα BJT (διπολική διακλάδωση συνδέσεων) συνδυάζει δύο δίοδοι συνδέσεως είτε από ένα ημιαγωγό τύπου ρ μεταξύ ημιαγωγών τύπου η είτε ένα στρώμα ημιαγωγού η-τύπου μεταξύ δύο ημιαγωγών τύπου ρ. Το BJT είναι μια συσκευή ελεγχόμενη από το ρεύμα με ένα κύκλωμα βάσης, ουσιαστικά έναν ενισχυτή ρεύματος. Στα BJTs, το ρεύμα μετακινείται μέσω των τρανζίστορ διαμέσου τρυπών ή συνδέει κενές θέσεις με θετική πολικότητα και ηλεκτρόνια με αρνητική πολικότητα. Τα BJTs χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων κυκλωμάτων αναλογικής και υψηλής ισχύος. Ήταν ο πρώτος μαζικά παραγόμενος τύπος τρανζίστορ.
Μετασχηματιστές πεδίου εφέ μεταλλικού οξειδίου-ημιαγωγού (MOSFET)
Το MOSFET είναι ένας τύπος αντιστάθμισης πεδίου που χρησιμοποιείται σε ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα όπως οι μικροϋπολογιστές. Το MOSFET είναι μια συσκευή ελεγχόμενη από τάση. Έχει ένα τερματικό πύλης και όχι μια βάση, που διαχωρίζεται από τα άλλα τερματικά με φιλμ οξειδίου. Αυτό το στρώμα οξειδίου χρησιμεύει ως μονωτής. Αντί ενός πομπού και ενός συλλέκτη, το MOSFET έχει μια πηγή και μια αποστράγγιση. Το MOSFET είναι αξιοσημείωτο για την υψηλή αντίσταση πύλης του. Η τάση πύλης καθορίζει εάν το MOSFET ενεργοποιείται ή απενεργοποιείται. Ο χρόνος μεταγωγής εμφανίζεται μεταξύ των λειτουργιών ενεργοποίησης και απενεργοποίησης.
Πλεονεκτήματα του MOSFET
Τρανζίστορ Field Effect όπως MOSFET έχουν χρησιμοποιηθεί εδώ και δεκαετίες. Περιλαμβάνουν τα πλέον χρησιμοποιούμενα τρανζίστορ, τα οποία κυριαρχούν επί του παρόντος στην αγορά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Είναι φορητά, χρησιμοποιούν χαμηλή ισχύ, δεν τροφοδοτούν ρεύμα και είναι συμβατά με την τεχνολογία επεξεργασίας πυριτίου. Η έλλειψη ρεύματος πύλης οδηγεί σε υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου. Ένα επιπλέον σημαντικό πλεονέκτημα του MOSFET πάνω από το BJT είναι ότι αποτελεί τη βάση ενός κυκλώματος με διακόπτες αναλογικών σημάτων. Αυτά είναι χρήσιμα σε συστήματα λήψης δεδομένων και επιτρέπουν πολλές εισόδους δεδομένων. Η δυνατότητα εναλλαγής μεταξύ διαφορετικών αντιστάσεων βοηθάει στην αναλογία εξασθένισης ή στην αλλαγή του κέρδους των λειτουργικών ενισχυτών. Τα MOSFET αποτελούν τη βάση των συσκευών μνήμης ημιαγωγών όπως οι μικροεπεξεργαστές.