Базовая электроника - типы транзисторов

Существует много типов транзисторов. Каждый транзистор специализируется на своем применении. Основная классификация заключается в следующем.

Типы Транзисторов

Основной транзистор - BJT, а FET - современная версия транзистора. Давайте посмотрим на BJT.

Биполярный переходной транзистор

Транзистор с биполярным переходом, кратко называемый BJT , называется так, поскольку он имеет два PN перехода для своей функции. Этот BJT - не что иное, как обычный транзистор. Имеет два типа конфигураций NPN и PNP . Обычно NPN-транзистор является предпочтительным для удобства. На следующем рисунке показано, как выглядит практичный BJT.

BJT

Типами BJT являются NPN и PNP транзисторы. Транзистор NPN сделан, помещая материал p-типа между двумя материалами n-типа. Транзистор PNP сделан, помещая материал n-типа между двумя материалами p-типа.

BJT - устройство, контролируемое током. Обычный транзистор, который мы обсуждали в предыдущих главах, подпадает под эту категорию. Функциональность, конфигурации и приложения одинаковы.

Полевой транзистор

Полевой транзистор представляет собой трехполюсное однополярное полупроводниковое устройство. Это устройство, управляемое напряжением, в отличие от транзистора с биполярным переходом. Основным преимуществом FET является то, что он имеет очень высокий входной импеданс, который составляет порядка мегаомов. Он имеет много преимуществ, таких как низкое энергопотребление, низкое тепловыделение, а полевые транзисторы являются высокоэффективными устройствами. На следующем рисунке показано, как выглядит практический FET.

FET

FET является однополярным устройством , что означает, что оно изготовлено с использованием материала p-типа или n-типа в качестве основной подложки. Следовательно, текущая проводимость полевого транзистора осуществляется либо электронами, либо дырками.

Особенности FET

Ниже приведены различные характеристики полевого транзистора.

  • Униполярный - Униполярный, поскольку дырки или электроны ответственны за проводимость.

  • Высокий входной импеданс - Входной ток в FET протекает из-за обратного смещения. Следовательно, он имеет высокий входной импеданс.

  • Устройство, управляемое напряжением. Поскольку выходное напряжение полевого транзистора контролируется входным напряжением затвора, полевое транзистор называется устройством, управляемым напряжением.

  • Низкий уровень шума - на пути проводимости отсутствуют соединения. Следовательно, шум ниже, чем в BJT.

  • Усиление характеризуется как трансдуктивность. Transconductance - это отношение изменения выходного тока к изменению входного напряжения.

  • Выходной импеданс полевого транзистора низкий.

Преимущества FET

Чтобы предпочесть FET, а не BJT, должно быть несколько преимуществ использования FET, а не BJT. Попробуем обобщить преимущества FET над BJT.

JFET BJT
Это однополярное устройство Это биполярное устройство
Устройство с питанием от напряжения Текущее управляемое устройство
Высокий входной импеданс Низкое входное сопротивление
Низкий уровень шума Высокий уровень шума
Лучшая термическая стабильность Меньшая термостойкость
Усиление характеризуется трансдуктивностью Усиление характеризуется усилением напряжения

Применение FET

  • FET используется в цепях для уменьшения эффекта нагрузки.

  • Полевые транзисторы используются во многих схемах, таких как буферный усилитель, осцилляторы с фазовым сдвигом и вольтметры.

FET Терминалы

Хотя FET - это трехконтактное устройство, они не совпадают с терминалами BJT. Три терминала FET - это ворота, источник и слив. Терминал источника в FET аналогичен эмиттеру в BJT, а Gate аналогичен базе и стоку в коллектор.

Символы FET для типов NPN и PNP показаны ниже.

FET Терминалы

Источник

  • Клемма источника в полевом транзисторе - это та, через которую несущие входят в канал.

  • Это аналогично выводу эмиттера в биполярном переходном транзисторе.

  • Терминал источника может быть обозначен как S.

  • Ток, поступающий в канал на терминале источника, обозначается как IS.

Ворота

  • Терминал затвора в полевом транзисторе играет ключевую роль в функции полевого транзистора, контролируя ток через канал.

  • Подавая внешнее напряжение на клемму затвора, можно контролировать ток через него.

  • Ворота - это комбинация двух внутренних клемм, которые сильно легированы.

  • Говорят, что проводимость канала модулируется терминалом затвора.

  • Это аналог базовой клеммы в биполярном соединительном транзисторе.

  • Терминал Gate может быть обозначен как G.

  • Ток, поступающий в канал на терминале Gate, обозначается как IG.

Сливной

  • Сливная клемма в полевом транзисторе - это та, через которую носители покидают канал.

  • Это аналогично клемме коллектора в биполярном соединительном транзисторе.

  • Напряжение стока к источнику обозначается как VDS.

  • Сливной терминал может быть обозначен как D.

  • Ток, покидающий канал на сливном терминале, обозначается как I D.

Типы FET

Есть два основных типа FETS. Это JFET и MOSFET. На следующем рисунке приведена дополнительная классификация полевых транзисторов.

Типы FET

В последующих главах мы подробно обсудим JFET и MOSFET.