Alates 1948. aastast on elektroonikas kasutatud transistore. Algselt germaaniumiga valmistatud tänapäevased transistorid kasutavad suurema kuumustaluvuse jaoks räni. Transistorid võimendavad ja lülitavad signaale. Need võivad olla analoogsed või digitaalsed. Kaks tänapäeval levinud transistorit hõlmavad metallioksiidi-pooljuhtväljatransistore (MOSFET) ja bipolaarse ühendusega transistore (BJT). MOSFET pakub BJT-ga võrreldes mitmeid eeliseid.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Transistorid, mida kasutatakse signaalide võimendamiseks ja ümberlülitamiseks, kuulutasid kaasaegset elektroonika ajastut. Tänapäeval on kaks domineerivat transistorit, sealhulgas bipolaarse ühendusega transistorid või BJT ja metallioksiidi-pooljuhtide väljatransistorid ehk MOSFET. MOSFET pakub BJT-ga võrreldes eeliseid kaasaegses elektroonikas ja arvutites, kuna need transistorid sobivad paremini räni töötlemise tehnoloogiaga.
MOSFETi ja BJT ülevaade
MOSFET ja BJT esindavad kahte peamist tüüpi transistore, mida tänapäeval kasutatakse. Transistorid koosnevad kolmest tihvtist, mida nimetatakse emitteriks, kollektoriks ja aluseks. Alus juhib elektrivoolu, kollektor tegeleb baasvoolu vooluga ja emitter on koht, kus vool välja voolab. Nii MOSFETid kui ka BJT-d on tavaliselt valmistatud ränist, väiksem protsent aga galliumarseniidist. Mõlemad võivad töötada elektrokeemiliste andurite muundurina.
Bipolaarse ristmiku transistor (BJT)
BJT (bipolaarse ristmiku transistor) ühendab kaks p-tüüpi pooljuhti ühendavat dioodi n-tüüpi pooljuhtide vahel või n-tüüpi pooljuhtide kiht kahe p-tüüpi vahel pooljuhid. BJT on voolu abil juhitav seade, millel on baasahel, sisuliselt vooluvõimendi. BJT-de korral liigub vool läbi transistori läbi aukude või ühendades positiivse polaarsusega vabu kohti ja negatiivse polaarsusega elektrone. BJT-sid kasutatakse paljudes rakendustes, sealhulgas analoog- ja suure võimsusega ahelates. Need olid esimesed transistoride seeriatootmise tüübid.
Metallioksiidi-pooljuhtväljatransistorid (MOSFET)
MOSFET on väljatransistori tüüp, mida kasutatakse digitaalsetes integraallülitustes nagu mikroarvutid. MOSFET on pinge abil juhitav seade. Sellel on väravaklemm, mitte alus, mis on teistest klemmidest eraldatud oksiidkilega. See oksiidikiht toimib isolaatorina. Emiteri ja kollektori asemel on MOSFETil allikas ja äravool. MOSFET on tähelepanuväärne oma kõrge väravatakistuse poolest. Värava pinge määrab, kas MOSFET lülitub sisse või välja. Lülitusaeg toimub selle sisse- ja väljalülitusrežiimide vahel.
MOSFETi eelised
Väljatransistore, näiteks MOSFET, on kasutatud aastakümneid. Need sisaldavad kõige sagedamini kasutatavaid transistore, mis praegu domineerivad integraallülituste turul. Need on kaasaskantavad, kasutavad vähe energiat, ei võta voolu ja sobivad räni töötlemise tehnoloogiaga. Nende väravavoolu puudumine põhjustab kõrge sisendtakistuse. MOSFETi üks täiendav suur eelis BJT ees on see, et see moodustab analoogsignaalide lülititega ahela aluse. Need on kasulikud andmekogumissüsteemides ja võimaldavad mitut andmesisestust. Nende lülitusvõime erinevate takistite vahel aitab kaasa sumbumissuhtele või operatsioonivõimendite võimenduse muutmisele. MOSFETid on aluseks pooljuhtmäluseadmetele, näiteks mikroprotsessoritele.