Od leta 1948 se tranzistorji uporabljajo v elektroniki. Izvirno izdelani iz germanija, sodobni tranzistorji uporabljajo silicij za večjo toplotno toleranco. Tranzistorji ojačujejo in preklapljajo signale. Lahko so analogni ali digitalni. Dva danes razširjena tranzistorja vključujejo tranzistorje s poljskimi efekti kovinskega oksida in polprevodnika (MOSFET) in tranzistorje z bipolarnim spojem (BJT). MOSFET ponuja številne prednosti pred BJT.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Tranzistorji, ki so se uporabljali za ojačanje in preklapljanje signalov, so napovedovali moderno elektronsko dobo. Danes sta med dvema prevladujočima tranzistorjema tranzistorji z bipolarnim križem ali BJT in tranzistorji s poljskimi efekti kovinski oksid-polprevodnik ali MOSFET. MOSFET ponuja prednosti pred BJT v sodobni elektroniki in računalnikih, saj so ti tranzistorji bolj združljivi s tehnologijo obdelave silicija.
Pregled MOSFET in BJT
MOSFET in BJT predstavljata dve glavni vrsti tranzistorjev, ki se danes uporabljajo. Tranzistorji so sestavljeni iz treh zatičev, imenovanih oddajnik, zbiralnik in osnova. Podnožje nadzoruje električni tok, kolektor upravlja tok osnovnega toka, oddajnik pa je tam, kjer tok izteka. MOSFET-ji in BJT-ji so praviloma izdelani iz silicija, manjši odstotek pa iz galijevega arzenida. Oba lahko delujeta kot pretvornika za elektrokemične senzorje.
Bipolarni križni tranzistor (BJT)
BJT (bipolarni križni tranzistor) združuje dve spojni diodi bodisi iz polprevodnika p-tipa med polprevodniki tipa n ali plastjo polprevodnika tipa n med dvema p-tipoma polprevodniki. BJT je trenutno krmiljena naprava z osnovnim vezjem, v bistvu tokovni ojačevalnik. V BJT tok skozi tranzistor potuje skozi luknje ali prosta delovna mesta s pozitivno polarnostjo in elektroni z negativno polarnostjo. BJT-ji se uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno z analognimi in visokonapetostnimi vezji. Bili so prva serijsko izdelana vrsta tranzistorja.
Tranzistorji za poljski učinek kovinski oksid-polprevodnik (MOSFET)
MOSFET je vrsta tranzistorja z efektom polja, ki se uporablja v digitalnih integriranih vezjih, kot so mikroračunalniki. MOSFET je napetostno krmiljena naprava. Ima zaporni priključek in ne podstavek, ločen od drugih sponk z oksidnim filmom. Ta oksidna plast služi kot izolator. Namesto oddajnika in kolektorja ima MOSFET vir in odtok. MOSFET je znan po visoki odpornosti vrat. Napetost vrat določa, ali se MOSFET vklopi ali izklopi. Čas preklopa poteka med načinoma vklopa in izklopa.
Prednosti MOSFET-a
Tranzistorji z efektom polja, kot je MOSFET, se uporabljajo že desetletja. Vsebujejo najpogosteje uporabljene tranzistorje, ki trenutno prevladujejo na trgu integriranih vezij. So prenosni, uporabljajo majhno moč, ne porabljajo toka in so združljivi s tehnologijo obdelave silicija. Njihovo pomanjkanje vratnega toka ima za posledico visoko vhodno impedanco. Dodatna velika prednost MOSFET-a pred BJT je, da tvori osnovo vezja s stikali analognih signalov. Ti so uporabni v sistemih za zajem podatkov in omogočajo več vnosov podatkov. Njihova preklopna sposobnost med različnimi upori pomaga pri zmanjšanju razmerja ali spreminjanju ojačenja operacijskih ojačevalnikov. MOSFET-ji so osnova polprevodniških pomnilniških naprav, kot so mikroprocesorji.