Cuándo usar qué transistor


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Entonces, hay varios tipos de transistores:

  1. BJT
  2. JFET
  3. MOSFET

Combine todo eso con los diversos sabores de cada uno (NPN, PNP, modo de mejora, modo de agotamiento, HEXFET, etc.) y obtendrá una amplia gama de piezas, muchas de las cuales son capaces de realizar el mismo trabajo. ¿Qué tipo es el más adecuado para cada aplicación? Los transistores se utilizan como amplificadores, interruptores lógicos digitales, resistencias variables, interruptores de suministro de energía, aislamiento de ruta y la lista continúa. ¿Cómo sé qué tipo es el más adecuado para cada aplicación? Estoy seguro de que hay casos en que uno es más ideal que otro. Admito que hay cierta cantidad de subjetividad / superposición aquí, pero estoy seguro de que existe un consenso general sobre qué categoría de aplicaciones enumera cada uno de los tipos de transistores (y los que dejé). Por ejemplo,

PD: si esto necesita ser un Wiki, está bien si alguien quiere convertirlo por mí

Respuestas:


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La división principal es entre BJT y FET, con la gran diferencia de que los primeros se controlan con corriente y los segundos con voltaje.

Si está construyendo pequeñas cantidades de algo y no está muy familiarizado con las diversas opciones y cómo puede usar las características para obtener ventajas, probablemente sea más sencillo seguir mosly con MOSFET. Tienden a ser más caros que los BJT equivalentes, pero conceptualmente son más fáciles de trabajar para principiantes. Si obtienes MOSFETS de "nivel lógico", entonces se vuelve particularmente simple conducirlos. Puede manejar un interruptor del lado bajo del canal N directamente desde un pin del microcontrolador. IRLML2502 es un gran FET pequeño para esto siempre que no exceda los 20V.

Una vez que se familiarice con los FET simples, vale la pena acostumbrarse a cómo funcionan los bipolares también. Al ser diferentes, tienen sus propias ventajas y desventajas. Tener que conducirlos con corriente puede parecer una molestia, pero también puede ser una ventaja. Básicamente se ven como un diodo a través de la unión BE, por lo que esto nunca llega a tener un voltaje muy alto. Eso significa que puede cambiar cientos de voltios o más desde circuitos lógicos de bajo voltaje. Dado que el voltaje BE se fija en la primera aproximación, permite topologías como seguidores de emisor. Puede usar un FET en la configuración del seguidor de origen, pero en general las características no son tan buenas.

Otra diferencia importante está en su totalidad en el cambio de comportamiento. Los BJT se ven como una fuente de voltaje fijo, generalmente 200mV más o menos a una saturación total de hasta un Volt en casos de alta corriente. Los MOSFET se parecen más a una baja resistencia. Esto permite un voltaje más bajo a través del interruptor en la mayoría de los casos, que es una de las razones por las que ve tanto los FET en las aplicaciones de conmutación de energía. Sin embargo, a altas corrientes, el voltaje fijo de un BJT es más bajo que la corriente multiplicada por el Rdson del FET. Esto es especialmente cierto cuando el transistor tiene que ser capaz de manejar altos voltajes. Los BJT tienen generalmente mejores características a altos voltajes, de ahí la existencia de IGBT. Un IGBT es realmente un FET utilizado para encender un BJT, que luego hace el trabajo pesado.

Hay muchas más cosas que se podrían decir. He enumerado solo algunos para comenzar. La verdadera respuesta sería un libro completo, para el cual no tengo tiempo.


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Como dijo Olin, este es realmente un tema que fácilmente ocuparía un libro completo.

Par de puntos extra:

La impedancia de entrada extremadamente alta de las compuertas FET las hace muy útiles para fuentes de alta impedancia. A menudo se usa en amplificadores de audio de bajo nivel , para algunos micrófonos o para la parte frontal del equipo de prueba que necesita tener el menor efecto posible sobre el objeto que se está probando (por ejemplo , osciloscopios , etc.)
También se puede usar un FET en la región óhmica como un voltaje de resistencia variable .

El cambio es más rápido con los MOSFET, ya que no tienen el almacenamiento de carga que tienen los BJT, aunque la capacitancia de la puerta puede conducir bastante con los tipos más grandes. Yo creo que es por esta razón a menudo se ve bipolares conducción puertas MOSFET, para aprovechar tanto la baja capacidad de la base de BJT y el tiempo de conmutación rápida del MOSFET.
El desbocamiento térmico y el segundo desglose es un problema con los BJT que los MOSFET no tienen, aunque las cosas pueden complicarse con cosas como fallas dV / dt y BJT parásitos en los MOSFET de potencia que pueden provocar un encendido no deseado:

ParasiticComp

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