达林顿、MOSFET 和双极结

电器工程 晶体管 组件选择
2022-01-08 15:05:54

我意识到有几十种晶体管,每种都有特定的用途。有时有很大的重叠;多种类型的晶体管可以在给定的电路中工作,但有时只有特定的晶体管是理想的。

在不阅读每种类型的所有细节的情况下,在研究要使用的晶体管类型时,是否有某种快速参考或指南有用?例如,我熟悉某些类型的晶体管,并且经常在我的项目中使用它们。最终有人会审查该项目并说“你为什么不在那里使用 X 而不是 Y?” 正是在这一点上,我研究了 X 并学习了一些新东西。

如果有一个“方便的晶体管信息图”,它可能会帮助我研究与“X”相关的所有类型,这样我就知道要阅读它们了。

(例如,我试图在电路中使用齐纳二极管,但不知道我真正想要的是瞬态电压抑制器。显示齐纳二极管和 TVS 之间关系的东西可能很有用。)

除了一些晶体管家族树之类的东西之外,搜索互联网并没有产生太多结果:

晶体管类型

学习电子学

有谁知道(或希望创建!)一个有用的晶体管选择指南,它并不假设您熟悉所有种类的晶体管?

1个回答

您的问题集中在“我应该如何使用晶体管?” 答案 充满 本书分销商携带数以万计的不同晶体管以满足设计人员的需求。因此,我不相信你可以同时创建一个完整、正确和有用的信息图。

能给你的是一组启发式方法:

选择...

  • ...一个BJT

    • 你需要一个电流放大器¹

    • 你有能力燃烧,所以所需的基极电流不会打扰你

    • 晶体管的“底脚”可能会被拉到“顶脚”之上,当这种情况发生时,你需要这条路径不导通,就像在 MOSFET 中由于体二极管一样

    • 您需要利用CB 或 EB 二极管²

  • ...一个JFET

  • ...一个MOSFET

    • 你需要一个开关⁵

    • 您需要比 BJT 更高的输入阻抗,但找不到符合要求的 IGBT

    • 您找不到足够研究的 JFET 来控制电路所需的功率⁶

    • 您正在查看 JFET,但随后意识到您需要增强模式操作⁷

    • 您想利用固有的体二极管作为一项功能,而不是认为这是一个需要处理的问题⁸

  • ...一个IGBT,当

    • 你需要像高输入阻抗 BJT 一样的东西

我在很大程度上忽略了上面的晶体管组合,因为一旦你开始组合晶体管,可能性就会变得无限。今天,您拥有从达林顿对到十亿晶体管IC的范围,并且一直在设计新的电路布置。

晶体管的类型有很多很多,但在大多数情况下,您需要先弄清楚以上所有内容,然后再继续使用它们。其他的通常是上述类的衍生品,因此如果没有初始基础,您将没有选择其中一种外来物的基础。例子:

  • 需要利用 BJT 的底座在未封装时是光敏的这一事实吗?好的,那是光电晶体管

  • 您的 BJT 上需要多个发射器或集电极吗?当然,没问题,这很容易在硅中创建;它通常很有用,因此经常出现在定制芯片级别。

  • 需要 BJT,但要快得多?好吧,我们只是不会对所有东西都使用掺杂硅,我们会将材料组合成异质结晶体管

  • 需要比平时更紧密地封装晶体管,但遇到短沟道效应的麻烦?好的,我们会给你一个FinFET

  • 需要有点像二极管,有点像 BJT 的东西吗?好的,我们将为您模糊界限并为您提供UJT

  • 需要类似 IGBT 但具有更低损耗和更高电流增益的产品?SiC 结型晶体管可能是您正在寻找的。


脚注

  1. 当然,您也可以制作双极电压放大器。

  2. 小信号 BJT 可制成出色的低泄漏二极管。

  3. 存在类似 JFET 的功率器件,例如 英飞凌的 CoolSIC,但它们相对较新且具有异国情调,因此价格昂贵。

  4. 这就是为什么有这么多 JFET 输入运算放大器的原因。

  5. 所有其他类型的晶体管也可以充当开关,但 MOSFET 在这方面表现出色。

  6. 功率 MOSFET 与功率 JFET 并不完全相同³,它也不是唯一的替代品,但它通常是最简单、最便宜的替代品。

  7. JFET 本质上只是耗尽型器件。

  8. 我在 EE.SE 的一个回答显示了这样一个电路。