Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Prehľad MOSFET a BJT
- Bipolárny tranzistor (BJT)
- Tranzistory s kovovým oxidom polovodičovým poľom (MOSFET)
- Výhody MOSFET
Od roku 1948 sa v elektronike používajú tranzistory. Moderné tranzistory, pôvodne vyrobené z germánia, používajú kremík pre svoju vyššiu tepelnú toleranciu. Tranzistory zosilňujú a prepínajú signály. Môžu byť analógové alebo digitálne. Dva dnes prevládajúce tranzistory zahŕňajú tranzistory s kovovým oxidom a polovodičovým poľom (MOSFET) a bipolárne tranzistory (BJT). MOSFET ponúka oproti BJT množstvo výhod.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Tranzistory, používané na zosilňovanie a prepínanie signálov, ohlasovali modernú elektroniku. Dnes sa používajú dva prevládajúce tranzistory, ktoré zahŕňajú bipolárne tranzistory s tranzistormi alebo BJT a tranzistory s kovovým oxidom a polovodičovým poľom alebo MOSFET. MOSFET ponúka výhody oproti BJT v modernej elektronike a počítačoch, pretože tieto tranzistory sú kompatibilnejšie s technológiou spracovania kremíka.
Prehľad MOSFET a BJT
MOSFET a BJT predstavujú dva hlavné typy tranzistorov používaných dnes. Tranzistory pozostávajú z troch kolíkov nazývaných žiarič, kolektor a základňa. Základňa riadi elektrický prúd, kolektor riadi tok základného prúdu a emitor je miesto, kde prúd tečie. MOSFET aj BJT sa zvyčajne vyrábajú z kremíka, s menším percentom z arzenidu gália. Obe môžu pracovať ako prevodníky pre elektrochemické senzory.
Bipolárny tranzistor (BJT)
BJT (bipolárny tranzistor) spája dve prepojovacie diódy buď z polovodiča typu p medzi polovodičmi typu n alebo z vrstvy polovodiča typu n medzi dvoma polovodičmi typu p. BJT je prúdom riadené zariadenie so základným obvodom, v podstate prúdovým zosilňovačom. V BJT prúd prechádza cez tranzistor cez diery alebo spája voľné miesta s kladnou polaritou a elektróny so zápornou polaritou. BJT sa používajú v mnohých aplikáciách vrátane analógových a vysokovýkonných obvodov. Boli prvým sériovo vyrábaným typom tranzistora.
Tranzistory s kovovým oxidom polovodičovým poľom (MOSFET)
MOSFET je typ Field Effect Transistor, ktorý sa používa v digitálnych integrovaných obvodoch, ako sú mikropočítače. MOSFET je zariadenie riadené napätím. Má skôr hradlový terminál ako základňu, oddelený od ostatných terminálov oxidovým filmom. Táto vrstva oxidu slúži ako izolátor. Namiesto žiariča a kolektora má MOSFET zdroj a odtok. MOSFET sa vyznačuje vysokým odporom brány. Napätie hradla určuje, či sa MOSFET zapne alebo vypne. Čas prepínania sa vyskytuje medzi režimom zapnutia a vypnutia.
Výhody MOSFET
Tranzistory s poľným efektom, ako je MOSFET, sa používajú už desaťročia. Zahŕňajú najbežnejšie používané tranzistory, ktoré v súčasnosti dominujú na trhu s integrovanými obvodmi. Sú prenosné, majú nízku spotrebu, nevyberajú žiadny prúd a sú kompatibilné s technológiou spracovania kremíka. Ich nedostatok hradlového prúdu vedie k vysokej vstupnej impedancii. Jednou z ďalších hlavných výhod MOSFET oproti BJT je to, že tvorí základ obvodu s prepínačmi analógových signálov. Sú užitočné v systémoch získavania údajov a umožňujú niekoľko vstupov údajov. Ich schopnosť prepínania medzi rôznymi odpormi pomáha pri útlmovom pomere alebo pri zmene zisku operačných zosilňovačov. MOSFET tvoria základ polovodičových pamäťových zariadení, ako sú mikroprocesory.