Полевые и биполярные транзисторы - преимущества?

[Kalisnik]

Интересно, в каких случаях правильно применять один вид транзисторов, а в каких другой. Принципиальное различие этих транзисторов мне понятно: полевой открывается электрическим полем (напряжением), биполярный открывается электрическим током. А вот какие есть подводные камни когда дело доходит до практики? Если более современные полевые транзисторы не вытеснили собой биполярные, значит биполярные транзисторы имеют какое-то преимущество над полевыми? В чем оно заключается?

[lumped.net]

Преимущество заключается в крутизне

Comparison of the MOSFET and the BJT

[12943]

Повторяют и повторяют эту ахинею про управление током, нет бы книжку почитать.
Зарядом все приборы управляются, хоть полевые, хоть биполярные, хоть лампы-пампы.
Управление возможно только физической сущностью.
Проявление заряда на управляющем электроде, это напряжение. Т.е. можно упрощённо говорить, что управление осуществляется напряжением на базе, затворе, сетке.
Ток базы, это только паразитный эффект, результат несовершенства конструкции, а не принцип работы.

[1en2]

Kalisnik, гвозди тоже разные бывают, спроси ещё про них.......

[mickbell]

Кстати, у меня был случай, когда в уже разработанном и проходящем испытания (нагрев в климатической камере) устройстве я поменял биполярный транзистор (BC817-40) на мосфет (BSS131), оба SOT-23 и с подходящей распиновкой, так что плату переделывать не пришлось. Плюс, конечно, сменил номиналы двух резисторов в базе... неее, в затворе. У биполярного при нагреве что-то пошло не так.

[NStorm]

Слишком широкий вопрос. Ответ потянет на несколько страниц, если подробно рассматривать. А если кратко - у биполярников остались свои преимущества, чтобы где-то использовать их.

[parovoZZ]

Интересно, в каких случаях правильно применять один вид транзисторов, а в каких другой.

В одних случаях правильно применять один вид транзисторов, а в других случаях - другой.
В силовой электронике уверенные позиции занимают IGBT транзисторы.

Если более современные полевые транзисторы не вытеснили собой биполярные, значит биполярные транзисторы имеют какое-то преимущество над полевыми?

В любом учебнике описан принцип работы одних и принцип работы других. Беглого взгляда хаватает, чтобы понять, что это разные приборы. Тогда о каком преимуществе одних над другими можно рассуждать?

А вот какие есть подводные камни когда дело доходит до практики?

Чтобы рассуждать о практике, необходимо хотя бы начать ею заниматься, а не рассуждать о ней.

[NStorm]

В силовой электронике уверенные позиции занимают IGBT транзисторы.

Нынче говорят SiCFET вроде входят в моду и обогнали обычные IGBT.

[ddr4]

у биполярного плюс, что затвор не пробивается )
у биполярного меньше ёмкость затвора. )

[parovoZZ]

У биполярного затвор?

[ddr4]

конечно нет.
[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=4023422#p4023422"]Проявление заряда на управляющем электроде, это напряжение. Т.е. можно упрощённо говорить, что управление осуществляется напряжением на базе, затворе.
Ток базы, это только паразитный эффект, результат несовершенства конструкции, а не принцип работы.[/uquote]

[anatol378]

И биполярные работают при напряжении питания меньше вольта.

[ddr4]

полевые тоже.

[El-Eng]

У биполярного затвор?

Ага. IGBT - Insulated-Gate Bipolar Transistor, Биполярный Транзистор с Изолированным Затвором.

[parovoZZ]

Когда мы говорим биполярный транзистор, мы подразумеваем биполярный транзистор. Когда мы говорим БТИЗ, мы подразумеваем БТИЗ. Для чего смешивать не смешиваемое?

[Kalisnik]

[uquote="lumped.net",url="/forum/viewtopic.php?p=4023397#p4023397"]Преимущество заключается в крутизне

Comparison of the MOSFET and the BJT[/uquote]

Спасибо за ссылочку! ) Полистал, ознакомился.

Я понял так:

Преимущества BJT
1. Биполярные транзисторы в среднем имеют более высокий коэффициент усиления тока.
2. Не боятся статики.
3. В среднем дешевле полевых.

Недостатки BJT
1. Более высокое сопротивление в ключевом режиме работы, чем у полевиков, со всеми вытекающими..
2. Искажают аналоговый сигнал. В том числе за счет тока базы. Наткнулся на статейку про УМЗЧ на биполярных транзисторах: http://www.vegalab.ru/content/view/38/9/
3. Ток базы.

Преимущества MOSFET
1. Низкое сопротивление в ключевом режиме работы. Особенно транзисторы HEXFET или StrongIRFET.
2. Не искажают аналоговый сигнал.
3. Минимальные утечки тока на затворе (открываются напряжением).

Недостатки MOSFET
1. Коэффициент усиления в среднем ниже чем у BJT
2. Боятся статики.
3. Дороже.
4. Имеют емкость затвора. Если я правильно понимаю, это негативно влияет на скорость работы транзистора?

Интересно, в среднем, какой тип транзисторов быстрее? Еще не понятно почему у BJT указывают частотную характеристику, а у MOSFET нет?

Отсюда делаю выводы:

1. Биполярные транзисторы рационально использовать в линейном режиме работы, в качестве усилителя по току.
2. Полевые транзисторы хорошо себя проявят в ключевом режиме работы, в управлении мощными нагрузками.

Если в чем-то заблуждаюсь, прошу поправить.

Добавлено after 3 minutes 22 seconds:
[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=4023422#p4023422"]Ток базы, это только паразитный эффект, результат несовершенства конструкции, а не принцип работы.[/uquote]

Спасибо за ответ! Можно взглянуть и с этой стороны

Добавлено after 6 minutes 50 seconds:
[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4023466#p4023466"]Кстати, у меня был случай, когда в уже разработанном и проходящем испытания (нагрев в климатической камере) устройстве я поменял биполярный транзистор (BC817-40) на мосфет (BSS131), оба SOT-23 и с подходящей распиновкой, так что плату переделывать не пришлось. Плюс, конечно, сменил номиналы двух резисторов в базе... неее, в затворе. У биполярного при нагреве что-то пошло не так.[/uquote]

Я думаю, это частный случай конструктивных особенностей того или иного, конкретного, транзистора. Но случай интересный. Спасибо!

[El-Eng]

Для чего смешивать не смешиваемое?

Для прикола.

Преимущества BJT

Еще добавлю хорошую предсказуемость напряжения база-эмиттер и практически идеальную экспоненциальную зависимость тока коллектора от напряжения база-эмиттер (это важно для аналоговых вычислительных схем). К тому же, биполярные транзисторы меньше шумят на низких частотах, особенно с источниками сигнала с малым выходным сопротивлением.

Наткнулся на статейку про УМЗЧ на биполярных транзисторах...

Не читайте аудиофильских статей без должной подготовки, аудиофилия очень заразна.

[Kalisnik]

В силовой электронике уверенные позиции занимают IGBT транзисторы.

Интересно. В чем их секрет?

Чтобы рассуждать о практике, необходимо хотя бы начать ею заниматься, а не рассуждать о ней.

Почему нет?

Добавлено after 3 minutes 47 seconds:
[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=4023851#p4023851"]Еще добавлю хорошую предсказуемость напряжения база-эмиттер и практически идеальную экспоненциальную зависимость тока коллектора от напряжения база-эмиттер (это важно для аналоговых вычислительных схем). К тому же, биполярные транзисторы меньше шумят на низких частотах, особенно с источниками сигнала с малым выходным сопротивлением.[/uquote]

Очень полезное дополнение! Спасибо!

[NStorm]

4. Имеют емкость затвора. Если я правильно понимаю, это негативно влияет на скорость работы транзистора?

Не напрямую. В целом пожалуй современные полевики, если мы можем вкачивать достаточно быстро (большой) ток на затвор, будут переключаться достаточно быстро. В целом по скорости чисто из характеристик они тут будут близки к BJT. Но в реальных применениях ток затвора ограничен, и обычно небольшими значениями, чтобы логика могла их переключать. Для мощных полевиков применяются мощные драйверы, которые способны качать большими токами затворы. Но это дополнительные затраты денег и места на плате.

Интересно. В чем их секрет?

Ну так загуглите. Даже Википедия дает простое базовое объяснение, что там сочетаются преимущества BJT+MOSFET. https://ru.wikipedia.org/wiki/IGBT

[Kalisnik]

[uquote="NStorm",url="/forum/viewtopic.php?p=4023631#p4023631"]Нынче говорят SiCFET вроде входят в моду и обогнали обычные IGBT.[/uquote]

Ого! Это прям монстры какие-то ))) https://www.chipdip.ru/product0/9000344981

Добавлено after 8 minutes 7 seconds:
[uquote="NStorm",url="/forum/viewtopic.php?p=4023861#p4023861"]Ну так загуглите. Даже Википедия дает простое базовое объяснение, что там сочетаются преимущества BJT+MOSFET. https://ru.wikipedia.org/wiki/IGBT[/uquote]

Если я правильно понял, IGBT позволяют работать с более высоким напряжением, чем просто транзисторы MOSFET? Если не принимать во внимание SICFET )

Добавлено after 2 minutes 43 seconds:
[uquote="NStorm",url="/forum/viewtopic.php?p=4023861#p4023861"]Не напрямую. В целом пожалуй современные полевики, если мы можем вкачивать достаточно быстро (большой) ток на затвор, будут переключаться достаточно быстро. В целом по скорости чисто из характеристик они тут будут близки к BJT. Но в реальных применениях ток затвора ограничен, и обычно небольшими значениями, чтобы логика могла их переключать. Для мощных полевиков применяются мощные драйверы, которые способны качать большими токами затворы. Но это дополнительные затраты денег и места на плате.[/uquote]

Спасибо за информацию! Было полезно