Zalety tranzystora bipolarnego (BJT) obejmują dużą prędkość przełączania i wydajność w zastosowaniach przełączających. BJT mogą pracować przy wysokich częstotliwościach, dzięki czemu nadają się do zastosowań, w których wymagane jest szybkie przełączanie, na przykład w obwodach cyfrowych i wzmacniaczach. Wykazują również duże wzmocnienie prądowe, dzięki czemu małe prądy bazowe mogą skutecznie kontrolować większe prądy kolektora. Ta cecha sprawia, że BJT są korzystne w obwodach wzmacniających, w których należy zwiększyć siłę sygnału.
Podstawowym zastosowaniem tranzystora bipolarnego (BJT) jest wzmacniacz w obwodach elektronicznych. BJT wzmacniają słabe sygnały elektryczne poprzez kontrolowanie większych prądów lub napięć. Są szeroko stosowane w obwodach analogowych, wzmacniaczach audio, wzmacniaczach częstotliwości radiowych i zastosowaniach przetwarzania sygnałów. BJT są również stosowane jako urządzenia przełączające w obwodach cyfrowych, gdzie kontrolują przepływ prądu między dwoma zaciskami w oparciu o sygnał wejściowy przyłożony do trzeciego zacisku.
Wadą tranzystora BJT jest jego podatność na niestabilność termiczną. Ucieczka termiczna występuje, gdy temperatura tranzystora wzrasta z powodu nadmiernego przepływu prądu lub niewystarczającego chłodzenia, powodując dodatnie sprzężenie zwrotne, które dodatkowo zwiększa przepływ prądu i temperaturę. Może to prowadzić do zniszczenia tranzystora, jeśli nie będzie odpowiednio zarządzane za pomocą radiatorów lub środków ograniczających prąd. Ponadto BJT zazwyczaj zużywają więcej energii w porównaniu z tranzystorami polowymi (FET) ze względu na ich wymagania dotyczące prądu bazowego.
BJT mają kilka zalet w porównaniu z FET. Jedną z zalet jest ich wyższa transkonduktancja (wzmocnienie) przy niskich częstotliwościach, dzięki czemu nadają się do wzmacniania sygnału analogowego. BJT wykazują również niższy poziom szumów w wielu zastosowaniach, co jest korzystne w obwodach audio i czułych pomiarach analogowych. Mogą skutecznie działać przy niższych napięciach i są mniej podatne na uszkodzenia spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) w porównaniu z tranzystorami MOSFET. Co więcej, BJT są na ogół bardziej wytrzymałe w zastosowaniach o dużej mocy, gdzie kluczowe znaczenie mają możliwości obsługi wysokiego prądu.
Główną przewagą tranzystorów CMOS nad BJT jest mniejsze zużycie energii i lepsza odporność na zakłócenia. Technologia CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) łączy w sobie tranzystory NMOS (N-kanałowy metal-tlenek-półprzewodnik) i PMOS (P-kanał metal-tlenek-półprzewodnik), aby osiągnąć wydajne przełączanie przy minimalnym rozpraszaniu mocy. To sprawia, że tranzystory CMOS idealnie nadają się do cyfrowych układów scalonych (IC), mikroprocesorów, układów pamięci i innych zastosowań wymagających małej mocy, gdzie efektywność energetyczna ma kluczowe znaczenie.
BJT znajdują liczne zastosowania w życiu codziennym, w tym:
- Wzmacniacze audio: Używane w systemach stereo, wzmacniaczach do instrumentów muzycznych i systemach nagłośnienia.
- Wzmacniacze częstotliwości radiowej (RF): Niezbędne w odbiornikach i nadajnikach radiowych do wzmacniania słabych sygnałów.
- Obwody przełączające: Używane w bramkach logicznych, przełącznikach elektronicznych i sterownikach przekaźników w elektronice cyfrowej.
- Systemy oświetleniowe: stosowane w ściemniaczach i statecznikach elektronicznych do kontrolowania natężenia światła.
- Zasilacze: stosowane w regulatorach napięcia i obwodach zarządzania energią w celu stabilizacji i kontrolowania mocy elektrycznej.
Zastosowania te pokazują wszechstronność i znaczenie BJT w nowoczesnych urządzeniach i systemach elektronicznych, z którymi spotykamy się w życiu codziennym.
