Transistor de unión bipolar

Question

Sé que esta pregunta puede sonar obvio, pero todavía no puedo encontrar una respuesta.

¿Cuál es el propósito y el mejor ajuste de las aplicaciones para los transistores de efecto de campo?

Quiero decir, tenemos bipolar junction transistores NPN. Puede ser utilizado para controlar una gran intensidad con un circuito de baja intensidad de la señal, por ejemplo la habilitación de relé a través de un pin del microcontrolador de salida. Las características más importantes (por favor, no holywars en esta declaración) es la tensión de trabajo, h_fe y la disipación de energía. Podemos asumir que un transistor NPN con h_fe = 50 fijo y voltaje base-emisor de corriente de 10 ma pasa hasta 500mA de colector a emisor. En general, podemos decir que el colector-emisor de corriente se determina por la base-emisor de corriente.

[Descargo de responsabilidad: no estoy seguro acerca de las siguientes declaraciones y lo que es claro es el propósito de la publicación de esta pregunta]: Ok, ahora vamos a echar un vistazo a los transistores FET. Fuente-drenaje de corriente está determinada por la puerta de drenaje de voltaje:

El segundo gráfico (encima de la letra б) es la dependencia de la fuente corriente de drenaje de la puerta de drenaje de voltaje. Así,

• Mientras bipolar junction transistores' "utilidad" de la actual amplificación está determinado por la corriente entre dos pines, transistores FET actual de amplificación está determinada por la tensión entre dos pines;
• Transistor FET consume mucho menos energía debido a que la puerta de drenaje de resistencia es muy alta;

Suponiendo que estas dos afirmaciones son correctas, no acabo de entender ¿cómo quiero utilizar este transistores, y cuando debo prefieren a los bipolares.

Gracias de antemano.

Answer 1

Si usted desea evitar las guerras santas tendrás que evitar hacer simplista e incompleta de las declaraciones :-).

Los transistores bipolares son actuales impulsado.

MOSFETs son de voltaje de motor.

En ambos casos, la propagación de los parámetros durante el proceso de fabricación es tal que un circuito casi siempre se basan en la retroalimentación para producir un voltaje o corriente de ganancia.

MOSFETs tienden a ser un poco más costoso en la parte inferior de la final de "jelly bean" de las aplicaciones. Pero, para la conmutación de más de un par de ~100mA, MOSFETs son por lo general tan barato o más barato que funcionalmente equivalente transistores, son más fáciles de unidad de la uC (microcontrolador) como un interruptor digital de los transistores bipolares y tienden a tener muy significativamente superior en características.

Un "sobre" transistor bipolar presenta un voltaje de saturación. Este puede ser de varias décimas de voltios y para hacerlo mucho debajo de 0,1 V, normalmente se requiere una altura de la base al colector de la relación de corriente que es indeseable alta. En 1 0.1 \$V_{sat}\$ (tensión de saturación) se disipa 0.1 W y es el equivalente de un R = V/I = 0.1/1 = 100 \$m\Omega\$ transistor. Pero en la 10A las cifras son de 1 Vatio de disipación y 10 \$m\Omega\$. El 0.1 V es muy difícil de lograr en el más alto de los niveles actuales.

El \$R_{DSon}\$ (Drenaje-Fuente de resistencia) de MOSFETs es por lo general menos de 0.1 \$\Omega\$ y usted puede conseguir dispositivos con 10 \$m\Omega\$ o incluso sub 1 \$m\Omega\$.

Como cambiar la velocidad de subida MOSFETs necesidad de una puerta controlador de carga y descarga de la puerta de la capacitancia. Estos pueden ser relativamente barato.

Más pronto ....

Answer 2

La respuesta más obvia que viene a la mente es cuando se intenta cambiar una carga media. Un BJT colector-emisor se saturan en posiblemente tan bajo como 200 mv, mientras que la conmutación (por ejemplo) 10 amperios - disipación de potencia es de 2 vatios.

Un decente MOSFET puede tener una resistencia de 5 mω y la caída de voltios será 50mV a 10 amperios - disipación de potencia es de 0,5 vatios. Yo prefiero el MOSFET!

Si usted va a una mucho más "poderoso" de la aplicación, el IGBT gana porque MOSFETs no son fáciles de lograr un bajo-suficiente en la resistencia en (digamos) de 500 amperios pero MOSFETs se están produciendo en esta área, año por año.

Answer 3

Una gran cosa acerca de MOSFETs que he notado es que son mucho mejor para cambiar las cosas. Puedo aplicar un voltaje a la puerta sin tener que preocuparse acerca de la limitación de la corriente. Sin embargo, cuando el uso de un BJT, necesito poner una limitación de la corriente de la resistencia en serie con la base. De lo contrario, la señal de conmutación puede volcado de carga de corriente a través de los BJT a tierra.

Por ejemplo, si me necesitan para cambiar una carga que necesita más actual de mi microcontrolador puede fuente, voy a llegar a mi pequeña señal de Canal N Mosfet. Yo los uso porque sé que la carga de conmutación de circuitos que puedo hacer, no se requiere una resistencia en serie con la puerta.

¿Responde esto a tu pregunta?

Answer 4

MOSFETs son la mayoría -, portador de dispositivos y puede cambiar (especialmente fuera de) mucho más rápido que los BJTs.

También, MOSFETs son controlados por tensión y por lo tanto no requieren de estado estacionario de control actual para mantenerlos. No requieren grandes corrientes de pico de carga y descarga de la puerta de la capacitancia. (Y el Molinero de capacitancia como la FET de las transiciones a través de la región lineal.

Cuando en un FET es resistiva. Un transistor bipolar tiene un plano voltaje de saturación. De tamaño similar a los dispositivos de la FET se han inferior de la pérdida de la conducción a bajas corrientes, y la bipolar tienen menores pérdidas de la conducción cuando su tensión de saturación es menor que la corriente*RDSon de la FET.

Bipolares son generalmente más barato. (No siempre, sin embargo.)

IGBTs tener algunas de las características de ambos dispositivos y puede ser una buena opción también.

El dispositivo que se debe utilizar depende de los requisitos de la aplicación.