Каковы основные преимущества управления электрическим полем в сравнении с управлением током в биполярных устройствах? Какие преимущества и выгоды приносит использование электрического поля для управления?
Полевой транзистор имеет следующие преимущества по сравнению с биполярным транзистором: 1. Меньшее потребление энергии: полевые транзисторы имеют высокую электрическую эффективность, что позволяет им потреблять меньше энергии при работе. 2. Более высокая частота коммутации: полевые транзисторы обладают более высокой скоростью коммутации, что делает их более подходящими для работы на высоких частотах. 3. Низкие уровни шума и искажений: полевые транзисторы имеют меньшую собственную шумовую температуру и искажения, что позволяет получать более чистый сигнал. 4. Меньшие габариты и вес: полевые транзисторы обычно имеют более компактный размер и небольшой вес, что делает их удобными для использования в различных электронных устройствах. Управление электрическим полем в полевом транзисторе имеет следующие преимущества по сравнению с управлением током в биполярных устройствах: 1. Более низкое потребление энергии: управление электрическим полем позволяет достичь нужного режима работы транзистора с меньшим потреблением энергии, чем управление током. 2. Быстрая реакция: управление электрическим полем позволяет быстро изменять состояние транзистора, что особенно важно для работы на высоких частотах. 3. Большая точность и стабильность: управление электрическим полем обеспечивает более точное и стабильное управление параметрами транзистора, что позволяет повысить его надёжность и эффективность. Таким образом, использование электрического поля для управления в полевом транзисторе помогает повысить энергетическую эффективность, скорость работы и точность устройства, что делает его более привлекательным для использования в различных электронных системах.
Ну, это совсем просто. Чтобы держать биполярный ключ открытым, надо ему в базу загонять ток, всё время . Т.е. непрерывно тратить энергию, поскольку там есть замкнутая цепь для электрического тока (открытый эмиттерно-базовый PN-переход).
С полевым ключом принципиально не так. Управляющая цепь затвора - не замкнутая, поскольку между затвором и каналом есть изолирующая прослойка. Поэтому там ток не течёт, для открытия ключа достаточно подать напряжение, для закрытия - снять его. Электроэнергия на это практически не тратится (если не считать первый момент, когда заряжается затворная ёмкость). Вот и первое преимущество - экономичность в управлении.
Второе преимущество полевика - малое проходное сопротивление (единицы миллиом, много меньше, чем у биполярного, и в некоторых случаях даже меньше, чем у замкнутых контактов). Причём чем больше управляющее напряжение на затворе, тем проходное сопротивление меньше, соответственно и меньше нагрев полевика проходящим током. Однако не надо впадать в фанатизм на этом пути - если Uупр превысит значение 15 вольт, то изоляция затвора может быть пробита, и полевой ключ (такой удобный и простой в применении) превратится в тыкву.
Есть и другие отличия, которые проявляются только на высоких частотах.
потребляемый ток. Биполярный жрет, полевой нет.