Od roku 1948 se tranzistory používají v elektronice. Původně vyrobené z germania, moderní tranzistory používají křemík pro jeho vyšší tepelnou toleranci. Tranzistory zesilují a přepínají signály. Mohou být analogové nebo digitální. Dva převládající tranzistory dnes zahrnují tranzistory Field-Effect (MOSFET) typu Metal-Oxide-Semiconductor a bipolární tranzistory (BJT). MOSFET nabízí oproti BJT řadu výhod.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Tranzistory, používané k zesílení a přepínání signálů, ohlašovaly moderní éru elektroniky. Dnes se používají dva převládající tranzistory, které zahrnují bipolární tranzistory nebo BJT a tranzistory Field-Effect nebo MOSFET. MOSFET nabízí výhody oproti BJT v moderní elektronice a počítačích, protože tyto tranzistory jsou více kompatibilní s technologií zpracování křemíku.
Přehled MOSFET a BJT
MOSFET a BJT představují dva hlavní typy tranzistorů, které se dnes používají. Tranzistory se skládají ze tří kolíků nazývaných emitor, sběratel a základna. Základna řídí elektrický proud, kolektor zpracovává tok základního proudu a emitor je místem, kde proud vyteče. MOSFET i BJT jsou obvykle vyrobeny z křemíku, menší procento je vyrobeno z arsenidu gália. Oba mohou fungovat jako převodníky pro elektrochemické senzory.
Bipolární tranzistor (BJT)
BJT (bipolární spojovací tranzistor) kombinuje dvě spojovací diody buď z polovodiče typu p mezi polovodiči typu n nebo vrstvou polovodiče typu n mezi dvěma polovodiči typu p polovodiče. BJT je proudově řízené zařízení se základním obvodem, v podstatě proudovým zesilovačem. V BJT proud prochází tranzistorem přes otvory nebo spojuje volná místa s kladnou polaritou a elektrony se zápornou polaritou. BJT se používají v mnoha aplikacích, včetně analogových a vysoce výkonných obvodů. Byly to první sériově vyráběný typ tranzistoru.
Tranzistory s polním efektem oxid kovu a polovodiče (MOSFET)
MOSFET je typ tranzistoru s efektem pole, který se používá v digitálních integrovaných obvodech, jako jsou mikropočítače. MOSFET je zařízení řízené napětím. Má spíše terminál brány než základnu, oddělenou od ostatních terminálů oxidovým filmem. Tato vrstva oxidu slouží jako izolátor. Místo vysílače a sběrače má MOSFET zdroj a odtok. MOSFET se vyznačuje vysokou odolností brány. Napětí hradla určuje, zda se MOSFET zapne nebo vypne. Čas přepínání nastává mezi režimy zapnutí a vypnutí.
Výhody MOSFETu
Polní tranzistory, jako je MOSFET, se používají po celá desetiletí. Zahrnují nejčastěji používané tranzistory, které v současné době dominují na trhu integrovaných obvodů. Jsou přenosné, využívají nízkou spotřebu energie, neberou žádný proud a jsou kompatibilní s technologií zpracování křemíku. Jejich nedostatek hradlového proudu vede k vysoké vstupní impedanci. Jednou z dalších hlavních výhod MOSFET oproti BJT je, že tvoří základ obvodu s přepínači analogových signálů. Jsou užitečné v systémech sběru dat a umožňují několik vstupů dat. Jejich schopnost přepínání mezi různými odpory pomáhá v útlumovém poměru nebo při změně zisku operačních zesilovačů. MOSFET tvoří základ polovodičových paměťových zařízení, jako jsou mikroprocesory.