Дарлінгтони, MOSFETS та біполярні переходи

Я розумію, що існує десятки і десятки видів транзисторів , кожен з яких використовується для конкретних цілей. Іноді відбувається велике перекриття; в даній схемі може працювати декілька видів, але часом ідеальний лише конкретний транзистор.

Не читаючи будь-якої специфіки кожного виду, чи є якась швидка довідка чи посібник, яка корисна при дослідженні типу транзистора, який слід використовувати? Наприклад, я знайомий з деякими видами транзисторів і часто використовую їх у своїх проектах. Врешті-решт хтось перегляне проект і скаже: "Чому ти не використовуєш X замість Y?" Саме тоді я досліджую Х і дізнаюся щось нове.

Якби була "зручна інфографіка транзисторів", це могло б допомогти мені дослідити всі типи, пов'язані з "X", тож я б знав, що читати на них.

(Наприклад, я намагався використати діод Зенера в ланцюзі, але не знав, що те, що я дійсно хотів, - це придушувач перехідного напруги. Щось, що показує, як пов'язані Zeners і TVS, може бути корисним.)

Пошук в Інтернеті не дає нічого іншого, крім кількох родинних дерев транзисторів тощо:

з вивчення електроніки

Хтось знає (або бажає створити!) Корисний посібник з вибору транзисторів, який не припускає, що ви знайомі з усіма видами транзистора?

Ваше запитання спрямоване на "як я повинен використовувати транзистори?" і відповідь заповнює цілі книги . Дистриб'ютори перевозять десятки тисяч різних транзисторів для задоволення потреб дизайнерів. Як наслідок, я не вірю, що ви можете створити інфографіку, яка є повною, правильною та корисною одночасно.

Що я можу вам надати, це набір евристики:

Виберіть ...

• ... BJT, коли :

  • вам потрібен підсилювач струму¹

  • у вас є сила горіти, тому необхідний базовий струм вас не турбує

  • "нижню ніжку" транзистора можна витягнути над "верхньою ніжкою", і цей шлях вам не потрібен, коли це станеться, як це було б у MOSFET через діод тіла

  • вам потрібно використовувати діод CB або EB ²

• ... JFET, коли :

  • тобі потрібне лише посилення малогабаритного сигналу³

  • базовий струм BJT буде проблемою у вашій програмі⁴

  • вам потрібен опір, керований напругою

  • вам потрібна більша транскодукційність або менший шум мерехтіння, ніж у MOSFET

  • вам потрібно невелике, дискретне, постійне джерело струму з низьким вмістом компонентів

• ... MOSFET, коли :

  • вам потрібен перемикач⁵

  • вам потрібен більший вхідний опір, ніж BJT, і ви не можете знайти IGBT, що відповідає рахунку

  • ви не можете знайти ступінь JFET достатньо ступінчасто, щоб контролювати потужність, яка потрібна вашій схемі⁶

  • ви переглядали JFET, але потім зрозуміли, що вам потрібна робота в режимі удосконалення⁷

  • ви хочете використовувати властивий діод тіла як особливість, а не вважати це проблемою, з якою впоратися⁸

• ... IGBT, коли :

  • вам потрібно щось, що веде себе як BJT з високим вхідним опором

Я багато в чому ігнорував комбінації транзисторів вище, тому що, як тільки ви почнете комбінувати транзистори, можливості буквально стають нескінченними. Сьогодні у вас є вибір з Дарлінгтона пара на мільярд транзисторів ІМС , з новим схемними проектуються весь час.

Існує багато, набагато більше типів транзисторів, але здебільшого ви хочете розібратися в усьому вище, перш ніж переходити до них. Інші, як правило, є похідними вищевказаних класів, тому без початкового обгрунтування у вас не буде підстави вибрати одну з екзотики. Приклади:

• Потрібно використовувати той факт, що база BJT є світлочутливою, коли не інкапсульована? Гаразд, це фототранзистор .

• Потрібно кілька випромінювачів або колекторів на вашому BJT? Звичайно, немає проблем, це легко створити в кремнії; це часто корисно і тому часто спостерігається на власному рівні кремнію.

• Вам потрібен BJT, але набагато швидше? Гаразд, ми просто не будемо використовувати легований кремній для всього, ми поєднаємо матеріали в гетероперехідний транзистор .

• Потрібно упакувати транзистори ще міцніше, ніж зазвичай, але у вас виникають проблеми з ефектом короткого каналу ? Гаразд, ми дамо вам FinFET .

• Вам потрібно щось, що працює як диод, і щось на зразок BJT? Гаразд, ми розмиємо лінії для вас і надамо вам UJT .

• Вам потрібно щось на зразок IGBT, але з меншими втратами та більшим посиленням струму? SiC площинний транзистор може бути те , що ви шукаєте.

Виноски

1. Ви також можете зробити підсилювачі напруги з біполярами, звичайно.

2. Малосигнальні БДТ створюють чудові діоди з низьким рівнем витоку.

3. Є потужні пристрої, подібні JFET, такі як Infineon's CoolSIC , але вони відносно нові та екзотичні, тому дорогі.

4. Ось чому так багато JFET вхідних підсилювачів.

5. Всі інші типи транзисторів теж можуть діяти як комутатор, але MOSFET в цьому перевершуються.

6. Силовий MOSFET - це не те саме, що силовий JFET, - і це не єдина альтернатива, але часто це найпростіша, найдешевша альтернатива.

7. JFET по суті є лише пристроями режиму виснаження.

8. Одна моя відповідь тут на EE.SE показує таку схему.