Cuándo usar qué transistor

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Hay varios tipos de transistores:

  1. BJT
  2. JFET
  3. MOSFET

Combine todo eso con los distintos sabores de cada uno (NPN, PNP, modo de mejora, modo de agotamiento, HEXFET, etc.) y tendrá una amplia gama de partes, muchas de las cuales son capaces de realizar el mismo trabajo. ¿Qué tipo es el más adecuado para qué aplicación? Los transistores se utilizan como amplificadores, interruptores lógicos digitales, resistencias variables, interruptores de alimentación, aislamiento de rutas y la lista continúa. ¿Cómo puedo saber qué tipo es el más adecuado para cada aplicación? Estoy seguro de que hay casos en los que uno se adapta mejor que otro. Admito que hay cierta cantidad de subjetividad / superposición aquí, pero estoy seguro de que hay un consenso general acerca de qué categoría de aplicaciones es mejor para cada uno de los tipos de transistores enumerados (y los que dejé). Por ejemplo, los BJT se usan a menudo para amplificadores de transistores analógicos y los MOSFET se usan generalmente para la conmutación digital.

PS: si esto necesita ser un Wiki, está bien si alguien quisiera convertirlo para mí

    
pregunta Joel B

2 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 últimos con voltaje.

Si está creando pequeñas cantidades de algo y no está muy familiarizado con las diversas opciones y cómo puede utilizar las características para obtener ventajas, es probable que sea más fácil seguir a MOSFET. Tienden a ser más caros que los BJT equivalentes, pero son conceptualmente más fáciles de trabajar para los principiantes. Si obtiene MOSFETS de "nivel lógico", entonces se vuelve particularmente sencillo manejarlos. Puede conducir un interruptor lateral bajo de canal N directamente desde un pin del microcontrolador. IRLML2502 es un gran FET pequeño para esto, siempre y cuando no superes los 20V.

Una vez que se haya familiarizado con los FET simples, vale la pena acostumbrarse a cómo funcionan los bipolares. Siendo 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 B-E, por lo que nunca tiene un voltaje muy alto. Eso significa que puede cambiar 100s de voltios o más de circuitos lógicos de bajo voltaje. Dado que el voltaje B-E 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 el comportamiento de conmutación. Los BJT se parecen a una fuente de voltaje fijo, generalmente de 200 mV o más, a plena saturación, hasta un Volt en casos de alta corriente. Los MOSFET se parecen más a una baja resistencia. Esto permite una menor tensión a través del interruptor en la mayoría de los casos, lo cual es una de las razones por las que los FET en las aplicaciones de conmutación de potencia son mucho más frecuentes. Sin embargo, a altas corrientes, el voltaje fijo de un BJT es más bajo que los tiempos actuales del Rdson del FET. Esto es especialmente cierto cuando el transistor tiene que ser capaz de manejar altos voltajes. BJT tiene generalmente mejores características a altos voltajes, de ahí la existencia de IGBT. Un IGBT es realmente un FET usado para encender un BJT, que luego hace el trabajo pesado.

Hay muchas más cosas que se podrían decir. He enumerado sólo unos pocos para empezar las cosas. La respuesta real sería un libro completo, para el que no tengo tiempo.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Como dijo Olin, este es, de hecho, un tema que ocuparía fácilmente todo un libro.

Un par de puntos extra:

La extremadamente alta impedancia de entrada de las puertas FET las hace muy útiles para fuentes de alta impedancia. A menudo se utiliza en amplificadores de audio de bajo nivel , para algunos microphones , o para la parte frontal del equipo de prueba que debe 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 resistencia variable de voltaje .

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 compuerta puede requerir bastante conducción con los tipos más grandes. Creo que es por esta razón que a menudo se ven bipolares que conducen puertas MOSFET, para aprovechar tanto la baja capacitancia de la base BJT como el rápido tiempo de conmutación de MOSFET.
El desbordamiento térmico y la segunda avería son un problema con los BJT que los MOSFET no tienen, aunque las cosas se pueden complicar con cosas como la falla de dV / dt y los BJT parásitos en los MOSFET de potencia que pueden causar un encendido no deseado:

    
respondido por el Oli Glaser

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