Darlingtons, MOSFETS et jonctions bipolaires

Je me rends compte qu'il existe des dizaines et des dizaines de types de transistors , chacun utilisé à des fins spécifiques. Parfois, il y a un grand chevauchement; plusieurs types peuvent fonctionner dans un circuit donné, mais parfois, seul un transistor spécifique est idéal.

Sans lire toutes les spécificités de chaque type, existe-t-il une sorte de référence rapide ou de guide utile lors de la recherche du type de transistor à utiliser? Par exemple, je connais certains types de transistors et les utilise souvent dans mes projets. Finalement, quelqu'un examinera le projet et dira "Pourquoi n'utilisez-vous pas X au lieu de Y là-bas?" C'est à ce moment que je recherche X et apprends quelque chose de nouveau.

S'il y avait une "infographie pratique des transistors", cela aurait pu m'aider à rechercher tous les types liés à "X", donc j'aurais su les lire.

(Par exemple, j'essayais d'utiliser une diode Zener dans un circuit, mais je ne savais pas que ce que je voulais vraiment, c'était un suppresseur de tension transitoire. Quelque chose montrant comment Zeners et TVS sont liés aurait pu être utile.)

La recherche sur Internet ne donne pas grand-chose d'autre que quelques arbres généalogiques à transistors et autres:

de Learning About Electronics

Est-ce que quelqu'un connaît (ou souhaite créer!) Un guide de sélection de transistor utile qui ne suppose pas que vous êtes familier avec toutes les espèces de transistor?

Votre question se résume à "comment dois-je utiliser les transistors?" et la réponse remplit des livres entiers . Les distributeurs transportent des dizaines de milliers de transistors différents pour répondre aux besoins des concepteurs. Par conséquent, je ne pense pas que vous puissiez créer une infographie à la fois complète, correcte et utile.

Ce que je peux vous donner, c'est un ensemble d'heuristiques:

Choisir...

• ... un BJT lorsque :

  • vous avez besoin d'un amplificateur de courant¹

  • vous avez le pouvoir de brûler, donc le courant de base requis ne vous dérange pas

  • la "jambe inférieure" du transistor peut être tirée au-dessus de la "jambe supérieure", et vous avez besoin de ce chemin pour ne pas conduire lorsque cela se produit, comme il le ferait dans un MOSFET en raison de la diode du corps

  • vous devez exploiter la diode CB ou EB ²

• ... un JFET lorsque :

  • vous avez seulement besoin d'une amplification à petit signal³

  • le courant de base d'un BJT serait un problème dans votre application⁴

  • vous avez besoin d'une résistance commandée en tension

  • vous avez besoin d'une transconductance plus élevée ou d'un bruit de scintillement inférieur à celui d'un MOSFET

  • vous avez besoin d'une petite source de courant constant, discrète et à faible nombre de composants

• ... un MOSFET lorsque :

  • vous avez besoin d'un interrupteur⁵

  • vous avez besoin d'une impédance d'entrée plus élevée qu'un BJT, et vous ne trouvez pas un IGBT qui corresponde à la facture

  • vous ne pouvez pas trouver un JFET assez studieux pour contrôler la puissance dont votre circuit a besoin⁶

  • vous regardiez les JFET, mais vous avez ensuite réalisé que vous aviez besoin d'un fonctionnement en mode amélioration⁷

  • vous voulez exploiter la diode corporelle inhérente comme une caractéristique, plutôt que de la considérer comme un problème pour y faire face⁸

• ... un IGBT lorsque :

  • vous avez besoin de quelque chose qui se comporte comme un BJT à haute impédance d'entrée

J'ai largement ignoré les combinaisons de transistors ci-dessus, car une fois que vous commencez à combiner des transistors, les possibilités deviennent littéralement infinies. Aujourd'hui, vous avez une gamme allant des paires de Darlington aux circuits intégrés à milliards de transistors , avec de nouveaux circuits conçus en permanence.

Il existe de nombreux types de transistors, mais pour la plupart, vous voulez comprendre tout ce qui précède avant de passer à eux. Les autres sont généralement des dérivés des classes ci-dessus, donc sans la mise à la terre initiale, vous n'aurez aucune base pour sélectionner l'un des exotiques. Exemples:

• Besoin d'exploiter le fait que la base d'un BJT est sensible à la lumière lorsqu'elle n'est pas encapsulée? D'accord, c'est un phototransistor .

• Besoin de plusieurs émetteurs ou collecteurs sur votre BJT? Bien sûr, pas de problème, c'est facile à créer en silicium; c'est souvent utile et donc souvent vu au niveau du silicium personnalisé.

• Besoin d'un BJT, mais beaucoup plus vite? D'accord, nous n'utiliserons tout simplement pas de silicium dopé pour tout, nous combinerons des matériaux dans un transistor à hétérojonction .

• Besoin d'emballer des transistors encore plus serrés que la normale, mais vous rencontrez des problèmes avec l' effet de canal court ? D'accord, nous vous donnerons un FinFET .

• Besoin de quelque chose qui fonctionne un peu comme une diode et un peu comme un BJT? D'accord, nous allons brouiller les lignes pour vous et vous donner un UJT .

• Besoin de quelque chose comme un IGBT mais avec une perte plus faible et un gain de courant plus élevé? Un transistor à jonction SiC pourrait être ce que vous recherchez.

Notes de bas de page

1. Vous pouvez également faire des amplificateurs de tension avec bipolaires, bien sûr.

2. Les BJT à petit signal sont d'excellentes diodes à faible fuite.

3. Il existe des dispositifs d'alimentation de type JFET, tels que CoolSIC d'Infineon , mais ils sont relativement nouveaux et exotiques, donc chers.

4. C'est pourquoi il y a tant d'amplis op à entrée JFET.

5. Tous les autres types de transistors peuvent également servir d'interrupteur, mais les MOSFET excellent dans ce domaine.

6. Un MOSFET de puissance n'est pas tout à fait la même chose qu'un JFET de puissance, ³ et ce n'est pas la seule alternative, mais c'est souvent l'alternative la plus simple et la moins chère.

7. Les JFET sont intrinsèquement des appareils en mode d'épuisement.

8. Une de mes réponses ici à EE.SE montre un tel circuit.