Quand utiliser quel transistor


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Il existe donc plusieurs types de transistors:

  1. BJT
  2. JFET
  3. MOSFET

Combinez tout cela avec les différentes saveurs de chacun (NPN, PNP, mode d’amélioration, mode d’épuisement, HEXFET, etc.) et vous obtenez un large éventail de pièces, dont beaucoup sont capables d’accomplir le même travail. Quel type convient le mieux à quelle application? Les transistors sont utilisés en tant qu'amplificateurs, commutateurs logiques numériques, résistances variables, commutateurs d'alimentation, isolement de chemin, etc. Comment savoir quel type convient le mieux à quelle application? Je suis sûr qu'il existe des cas où l'un est plus adapté que l'autre. J'admets qu'il existe un certain degré de subjectivité / chevauchement ici, mais je suis convaincu qu'il existe un consensus général sur la catégorie d'applications à laquelle chacun des types de transistors énumérés (et ceux que j'ai laissés) convient le mieux. Par exemple,

PS - Si cela doit être un wiki, c'est bien si quelqu'un veut le convertir pour moi

Réponses:


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La division principale est entre les BJT et les FET, la grande différence étant que les premiers sont contrôlés avec du courant et les derniers avec une tension.

Si vous construisez de petites quantités de quelque chose et que vous ne connaissez pas très bien les divers choix et comment utiliser au mieux les caractéristiques, il est probablement plus simple de coller des MOSFET. Ils ont tendance à être plus coûteux que les BJT équivalents, mais sont conceptuellement plus faciles à utiliser pour les débutants. Si vous obtenez des MOSFETS de "niveau logique", il devient alors particulièrement simple de les piloter. Vous pouvez piloter un commutateur côté bas du canal N directement à partir d'une broche de microcontrôleur. IRLML2502 est un excellent petit FET pour cela tant que vous ne dépassez pas 20V.

Une fois familiarisé avec les FET simples, il vaut la peine de s'habituer au fonctionnement des bipolaires. Étant différents, ils ont leurs propres avantages et inconvénients. Avoir à les conduire avec du courant peut sembler un problème, mais peut aussi être un avantage. En gros, elles ressemblent à une diode sur la jonction BE, elles ne sont donc jamais très hautes en tension. Cela signifie que vous pouvez commuter des centaines de volts ou plus à partir de circuits logiques basse tension. Comme la tension BE est fixée en première approximation, elle permet de créer des topologies telles que les émetteurs suiveurs. Vous pouvez utiliser un FET dans une configuration suiveuse de source, mais les caractéristiques ne sont généralement pas aussi bonnes.

Une autre différence importante réside dans le comportement de commutation. Les BJT ressemblent à une source de tension fixe, généralement de 200 mV environ à saturation totale et peuvent atteindre une tension de volt dans les cas de forte intensité. Les MOSFET ressemblent davantage à une faible résistance. Cela permet dans la plupart des cas de réduire la tension sur le commutateur, ce qui est une des raisons pour laquelle vous voyez souvent des FET dans les applications de commutation de puissance. Cependant, à des courants élevés, la tension fixe d'un BJT est inférieure au courant multiplié par le Rdson du FET. Cela est particulièrement vrai lorsque le transistor doit pouvoir supporter des tensions élevées. Les BJT ont généralement de meilleures caractéristiques à haute tension, d’où l’existence des IGBT. Un IGBT est en réalité un FET utilisé pour allumer un BJT, qui se charge ensuite de soulever des objets lourds.

Il y a beaucoup d'autres choses à dire. Je n'en ai énuméré que quelques-uns pour faire avancer les choses. La vraie réponse serait un livre entier, pour lequel je n’ai pas le temps.


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Comme le disait Olin, il s’agit bien d’un sujet qui occuperait facilement un livre entier.

Couple de points supplémentaires:

L'impédance d'entrée extrêmement élevée des portes FET les rend très utiles pour les sources à haute impédance. Souvent utilisé dans les amplificateurs audio de bas niveau , pour certains microphones , ou pour le matériel de test devant avoir le moins d’effet possible sur l’objet testé (par exemple, des oscilloscopes , etc.)
Un FET peut également être utilisé dans la région ohmique en tant que résistance de tension variable .

La commutation est plus rapide avec les MOSFET car ils ne disposent pas de la capacité de stockage de charge des BJT, bien que la capacité de la porte puisse prendre beaucoup de temps de conduite avec les types plus grands. Je pense que c’est pour cette raison que vous voyez souvent des bipolaires piloter des portes MOSFET, afin de tirer parti à la fois de la faible capacité de la base BJT et du temps de commutation rapide du MOSFET.
L'emballement thermique et la deuxième panne sont un problème avec les BJT, contrairement aux MOSFET, bien que des problèmes tels que l'échec dV / dt et des BJT parasites dans les MOSFET de puissance puissent compliquer les choses:

Composé Parasite

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