ダーリントン、MOSFET、およびバイポーラ接合

数十種類のトランジスタがあり、それぞれが特定の目的に使用されていることを理解しています。時には大きな重複があります。特定の回路で複数の種類が機能する場合がありますが、特定のトランジスタのみが理想的な場合もあります。

各種類の詳細をすべて読むことなく、使用するトランジスタのタイプを研究する際に役立つある種のクイックリファレンスまたはガイドがありますか？たとえば、私はいくつかの種類のトランジスタに精通しており、しばしば私のプロジェクトでそれらを使用しています。最終的に誰かがプロジェクトをレビューし、「なぜYの代わりにXを使用しないのか」と言うでしょう。その時点で、私はXを調査し、何か新しいことを学びます。

「トランジスタの便利なインフォグラフィック」があれば、「X」に関連するすべてのタイプの調査に役立ったかもしれないので、私はそれらを読むことを知っていたでしょう。

（たとえば、回路でツェナーダイオードを使用しようとしていましたが、実際に必要なのは過渡電圧サプレッサーであることを認識していませんでした。ツェナーとTVSの関係を示すものは役に立つかもしれません。）

インターネットを検索しても、いくつかのトランジスタファミリツリーなどが得られるだけです。

エレクトロニクスについて学ぶから

誰もがトランジスタのすべての種類に精通していることを前提としない便利なトランジスタ選択ガイドを知っていますか（または作成したいと思いますか）？

あなたの質問は、「トランジスタをどのように使うべきですか？」そして答え は 本全体を 埋めます。ディストリビューターは、設計者のニーズを満たすために、何万もの異なるトランジスターを搭載しています。その結果、完全で、正確で、同時に役立つインフォグラフィックを作成できるとは思いません。

私があなたに与えることができるのは、一連の発見的方法です：

選択してください...

• ... BJTの場合：

  • 電流増幅器が必要¹

  • 燃える力があるので、必要なベース電流は気にしません

  • トランジスタの「ボトムレッグ」は「トップレッグ」よりも上に引っ張られる可能性があり、ボディダイオードによるMOSFETの場合のように、このパスが導通しないようにする必要があります

  • CBまたはEBダイオード ² を活用する必要があります

• ... JFETとき：

  • 小信号増幅だけが必要です³

  • BJTのベース電流はアプリケーションの問題になります⁴

  • 電圧制御抵抗が必要です

  • MOSFETで得られるよりも高い相互コンダクタンスまたは低いフリッカーノイズが必要です。

  • あなたが必要とする小さな、離散、低部品数の定電流源を

• ... MOSFETの場合：

  • スイッチが必要です⁵

  • あなたはBJTよりも高い入力インピーダンスを必要とし、法案に合ったIGBTを見つけることができません

  • あなたの回路に必要な電力を制御するのに十分なほど十分にJFETを見つけることができません⁶

  • あなたはJFETを見ていましたが、エンハンスメントモード操作が必要であることに気付きました⁷

  • 固有のボディダイオードを機能として活用するのではなく、対処するための問題と考えます

• ... IGBTの場合：

  • 高入力インピーダンスBJTのように動作するものが必要です

上記のトランジスタの組み合わせはほとんど無視しました。トランジスタを組み合わせたら、文字通り可能性が無限になるからです。現在、ダーリントンペアから数十億個のトランジスタICに至るまで、新しい回路配置が常に設計されています。

トランジスタには多くの種類がありますが、ほとんどの場合、トランジスタに進む前に上記のすべてを理解する必要があります。他は通常上記のクラスの派生物であるため、最初のグラウンディングがなければ、エキゾチックの1つを選択する根拠がありません。例：

• カプセル化されていない場合、BJTのベースは光に敏感であるという事実を活用する必要がありますか？さて、それはフォトトランジスタです。

• BJTに複数のエミッターまたはコレクターが必要ですか？確かに、問題なく、シリコンで簡単に作成できます。多くの場合、有用であるため、カスタムシリコンレベルでよく見られます。

• BJTが必要ですが、ずっと高速ですか？さて、ドープシリコンをすべてに使用するのではなく、材料をヘテロ接合トランジスタに結合します。

• トランジスタを通常よりもさらにきつく詰め込む必要があるが、短チャネル効果で問題が発生する？さて、FinFETを提供します。

• ダイオードのように機能し、BJTのように機能するものが必要ですか？さて、あなたのために線をぼかしてUJTを与えます。

• IGBTのようなものが必要ですが、低損失で高電流ゲインが必要ですか？SiC接合トランジスタは、あなたが探しているものかもしれません。

脚注

1. もちろん、バイポーラで電圧増幅器を作ることもできます。

2. 小信号BJTは、優れた低リークダイオードを実現します。

3. インフィニオンのCoolSICなど、JFETのようなパワーデバイスが存在しますが、 それらは比較的新しくエキゾチックなため、高価です。

4. これが、非常に多くのJFET入力オペアンプがある理由です。

5. 他のすべてのトランジスタタイプもスイッチとして機能しますが、MOSFETはこれに優れています。

6. パワーMOSFETはパワーJFETとまったく同じではありません³、それは唯一の代替手段ではありませんが、多くの場合、最も単純で安価な代替手段です。

7. JFETは本質的に空乏モードデバイスのみです。

8. EE.SEでの私の答えは、そのような回路を示しています。