Cuándo usar qué transistor

Así que hay varios tipos de transistores:

  1. BJT
  2. JFET
  3. MOSFET

Combine todo eso con los diversos sabores de cada uno (NPN, PNP, modo de mejora, modo de agotamiento, HEXFET, etc.) y obtendrá una amplia gama de piezas, muchas de las cuales son capaces de realizar el mismo trabajo. ¿Qué tipo es el más adecuado para qué aplicación? Los transistores se utilizan como amplificadores, interruptores lógicos digitales, resistencias variables, interruptores de fuente de alimentación, aislamiento de ruta y la lista continúa. ¿Cómo puedo saber qué tipo es el más adecuado para qué aplicación? Estoy seguro de que hay casos en los que uno es más ideal que otro. Admito que hay cierta cantidad de subjetividad/superposición aquí, pero estoy seguro de que existe un consenso general sobre para qué categoría de aplicaciones es más adecuado cada uno de los tipos de transistores enumerados (y los que dejé). Por ejemplo,

PD: si esto necesita ser un Wiki, está bien si alguien quisiera convertirlo para mí.

Los BJT se utilizan para implementar la lógica acoplada al emisor (ECL), que parece ser más rápida que la CMOS, incluso en 2020.

Respuestas (2)

La división principal es entre BJT y FET, con la gran diferencia de que los primeros se controlan con corriente y los segundos con voltaje.

Si está construyendo pequeñas cantidades de algo y no está muy familiarizado con las diversas opciones y cómo puede usar las características para obtener una ventaja, probablemente sea más simple quedarse con los MOSFET. Tienden a ser más caros que los BJT equivalentes, pero son conceptualmente más fáciles de usar para principiantes. Si obtiene MOSFET de "nivel lógico", entonces se vuelve particularmente simple controlarlos. Puede controlar un interruptor de lado bajo de canal N directamente desde un pin de microcontrolador. IRLML2502 es un gran pequeño FET para esto siempre que no exceda los 20V.

Una vez que se familiarice con los FET simples, vale la pena acostumbrarse a cómo funcionan los bipolares también. Al ser diferentes, tienen sus propias ventajas y desventajas. Tener que conducirlos con corriente puede parecer una molestia, pero también puede ser una ventaja. Básicamente se ven como un diodo a través de la unión BE, por lo que nunca alcanza un voltaje muy alto. Eso significa que puede cambiar cientos de voltios o más desde circuitos lógicos de bajo voltaje. Dado que el voltaje BE es fijo en la primera aproximación, permite topologías como emisores seguidores. Puede usar un FET en la configuración del seguidor de origen, pero generalmente las características no son tan buenas.

Otra diferencia importante está en su totalidad en el comportamiento de cambio. Los BJT se ven como una fuente de voltaje fijo, generalmente de 200 mV aproximadamente en saturación total hasta un voltio en casos de alta corriente. Los MOSFET se parecen más a una baja resistencia. Esto permite un voltaje más bajo a través del interruptor en la mayoría de los casos, que es una de las razones por las que se ven tanto FET en aplicaciones de conmutación de energía. Sin embargo, a altas corrientes, el voltaje fijo de un BJT es menor que la corriente multiplicada por el Rdson del FET. Esto es especialmente cierto cuando el transistor tiene que poder manejar altos voltajes. Los BJT tienen generalmente mejores características a altos voltajes, de ahí la existencia de los IGBT. Un IGBT es realmente un FET que se usa para encender un BJT, que luego hace el trabajo pesado.

Hay muchas más cosas que se podrían decir. He enumerado sólo unos pocos para empezar. La verdadera respuesta sería un libro completo, para el cual no tengo tiempo.

Como dijo Olin, este es un tema que fácilmente ocuparía todo un libro.

Un par de puntos extra:

La impedancia de entrada extremadamente alta de las puertas FET las hace muy útiles para fuentes de alta impedancia. A menudo se usa en amplificadores de audio de bajo nivel , para algunos micrófonos o para el extremo frontal del equipo de prueba que necesita tener el menor efecto posible en el objeto que se está probando (por ejemplo , osciloscopios , etc.)
También se puede usar un FET en la región óhmica como una resistencia variable de voltaje .

La conmutación es más rápida con los MOSFET, ya que no tienen el almacenamiento de carga que tienen los BJT, aunque la capacitancia de la puerta puede requerir bastante conducción con los tipos más grandes. Creo que es por esta razón que a menudo ves bipolares que manejan puertas MOSFET, para aprovechar tanto la baja capacitancia de la base BJT como el tiempo de conmutación rápido de MOSFET.
La fuga térmica y la segunda falla son un problema con los BJT que los MOSFET no tienen, aunque las cosas pueden complicarse con fallas de dV/dt y BJT parásitos en los MOSFET de potencia que pueden provocar un encendido no deseado:

ParasiticComp

Decir que los MOSFET NO tienen un gran almacenamiento de carga suena confuso.