Wann welchen Transistor verwenden

Die Hauptunterteilung besteht zwischen BJTs und FETs, wobei der große Unterschied darin besteht, dass erstere mit Strom und letztere mit Spannung gesteuert werden.

Wenn Sie kleine Mengen von etwas bauen und mit den verschiedenen Möglichkeiten und der vorteilhaften Nutzung der Eigenschaften nicht sehr vertraut sind, ist es wahrscheinlich einfacher, sich hauptsächlich an MOSFETs zu halten. Sie sind tendenziell teurer als gleichwertige BJTs, aber für Anfänger konzeptionell einfacher zu handhaben. Wenn Sie MOSFETs mit "logischem Pegel" erhalten, wird es besonders einfach, sie anzusteuern. Sie können einen N-Kanal-Low-Side-Schalter direkt von einem Mikrocontroller-Pin ansteuern. IRLML2502 ist dafür ein großartiger kleiner FET, solange Sie 20 V nicht überschreiten.

Sobald Sie sich mit einfachen FETs vertraut gemacht haben, lohnt es sich, sich auch an die Funktionsweise von Bipolaren zu gewöhnen. Da sie unterschiedlich sind, haben sie ihre eigenen Vor- und Nachteile. Sie mit Strom betreiben zu müssen, mag mühsam erscheinen, kann aber auch von Vorteil sein. Sie sehen im Grunde wie eine Diode über dem BE-Übergang aus, sodass die Spannung nie sehr hoch wird. Das bedeutet, dass Sie Hunderte von Volt oder mehr von Logikschaltungen mit niedriger Spannung schalten können. Da die BE-Spannung in erster Näherung fest ist, ermöglicht sie Topologien wie Emitterfolger. Sie können einen FET in Source-Follower-Konfiguration verwenden, aber im Allgemeinen sind die Eigenschaften nicht so gut.

Ein weiterer wichtiger Unterschied liegt voll im Schaltverhalten. BJTs sehen aus wie eine Festspannungsquelle, normalerweise etwa 200 mV bei voller Sättigung bis zu einer Höhe von einem Volt in Hochstromfällen. MOSFETs sehen eher wie ein niedriger Widerstand aus. Dies ermöglicht in den meisten Fällen eine niedrigere Spannung über dem Schalter, was einer der Gründe dafür ist, dass man FETs so häufig in Leistungsschaltanwendungen sieht. Bei hohen Strömen ist die feste Spannung eines BJT jedoch niedriger als der Strom mal Rdson des FET. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Transistor mit hohen Spannungen umgehen können muss. BJT haben im Allgemeinen bessere Eigenschaften bei hohen Spannungen, daher die Existenz von IGBTs. Ein IGBT ist eigentlich ein FET, der verwendet wird, um einen BJT einzuschalten, der dann die schwere Arbeit übernimmt.

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Wie Olin sagte, ist dies in der Tat ein Thema, das leicht ein ganzes Buch füllen würde.

Paar Extrapunkte:

Die extrem hohe Eingangsimpedanz von FET-Gattern macht sie sehr nützlich für Quellen mit hoher Impedanz. Wird häufig in Audioverstärkern mit niedrigem Pegel , für einige Mikrofone oder für das Frontend von Testgeräten verwendet, die das zu testende Objekt so wenig wie möglich beeinflussen sollen (z. B. Oszilloskope usw.).
Auch ein FET kann im ohmschen Bereich verwendet werden als spannungsvariabler Widerstand .

Das Schalten ist bei MOSFETs schneller, da sie nicht über die Ladungsspeicherung verfügen, die BJTs haben, obwohl die Gate-Kapazität bei den größeren Typen ziemlich viel Ansteuerung erfordern kann. Ich denke , aus diesem Grund sehen Sie häufig Bipolare, die MOSFET-Gates ansteuern, um sowohl die niedrige Kapazität der BJT-Basis als auch die schnelle Schaltzeit des MOSFET zu nutzen.
Thermisches Durchgehen und zweiter Durchbruch sind bei BJTs ein Problem, das MOSFETs nicht haben, obwohl die Dinge mit Dingen wie dV / dt-Ausfällen und parasitären BJTs in Leistungs-MOSFETs kompliziert werden können, die ein unerwünschtes Einschalten verursachen können: