Od roku 1948 sa tranzistory používajú v elektronike. Moderné tranzistory, ktoré boli pôvodne vyrobené z germánia, používajú pre vyššiu tepelnú toleranciu kremík. Tranzistory zosilňujú a prepínajú signály. Môžu byť analógové alebo digitálne. Dva prevládajúce tranzistory dnes zahŕňajú tranzistory s efektom poľa typu Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect (MOSFET) a bipolárne spojovacie tranzistory (BJT). MOSFET ponúka oproti BJT množstvo výhod.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Tranzistory používané na zosilňovanie a prepínanie signálov ohlasovali éru modernej elektroniky. Dnes sa používajú dva prevládajúce tranzistory vrátane bipolárnych spojovacích tranzistorov alebo BJT a tranzistorov s efektom poľa typu Metal-Oxide-Semiconductor alebo MOSFET. MOSFET ponúka oproti BJT výhody v modernej elektronike a počítačoch, pretože tieto tranzistory sú kompatibilnejšie s technológiou spracovania kremíka.
Prehľad MOSFET a BJT
MOSFET a BJT predstavujú dva hlavné typy tranzistorov, ktoré sa dnes používajú. Tranzistory pozostávajú z troch pinov nazývaných žiarič, kolektor a základňa. Základňa riadi elektrický prúd, kolektor zvláda tok základného prúdu a emitor je miestom, kde prúd vyteká. MOSFET aj BJT sa všeobecne vyrábajú z kremíka, menšie percento sa vyrába z arzenidu gália. Môžu pracovať ako prevodníky pre elektrochemické snímače.
Bipolárny tranzistor (BJT)
BJT (bipolárny križovatkový tranzistor) kombinuje dve spojovacie diódy buď z polovodiča typu p medzi polovodičmi typu n alebo vrstvou polovodiča typu n medzi dvoma polovodičmi typu p polovodiče. BJT je prúdom riadené zariadenie so základným obvodom, v podstate so zosilňovačom prúdu. V BJT prúd prechádza tranzistorom cez otvory alebo na spájanie voľných miest s pozitívnou polaritou a elektrónov so negatívnou polaritou. BJT sa používajú v mnohých aplikáciách vrátane analógových a vysokovýkonných obvodov. Boli prvým sériovo vyrábaným typom tranzistora.
Tranzistory s efektom poľa oxidu kovu a polovodiča (MOSFET)
MOSFET je typ tranzistora s efektom poľa, ktorý sa používa v digitálnych integrovaných obvodoch, ako sú mikropočítače. MOSFET je zariadenie riadené napätím. Má skôr hradlový terminál ako základňu, oddelený od ostatných terminálov oxidovým filmom. Táto vrstva oxidu slúži ako izolátor. Namiesto vysielača a kolektora má MOSFET zdroj a odtok. MOSFET sa vyznačuje vysokou odolnosťou hradla. Napätie hradla určuje, či sa MOSFET zapne alebo vypne. Čas zapnutia nastáva medzi jeho režimami zapnutia a vypnutia.
Výhody MOSFETu
Terénne tranzistory, ako napríklad MOSFET, sa používajú už celé desaťročia. Zahŕňajú najbežnejšie používané tranzistory, ktoré v súčasnosti dominujú na trhu integrovaných obvodov. Sú prenosné, používajú nízku energiu, neberú žiadny prúd a sú kompatibilné s technológiou spracovania kremíka. Ich nedostatok hradlového prúdu vedie k vysokej vstupnej impedancii. Jednou z ďalších hlavných výhod MOSFETu oproti BJT je to, že tvorí základ obvodu s prepínačmi analógových signálov. Sú užitočné v systémoch na zber údajov a umožňujú niekoľko vstupov údajov. Ich prepínacia schopnosť medzi rôznymi rezistormi pomáha v útlmovom pomere alebo pri zmene zisku operačných zosilňovačov. MOSFET tvoria základ polovodičových pamäťových zariadení, ako sú mikroprocesory.