Lequel est le plus rapide : BJT ou MOSFET ?

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cela dépend vraiment de l’application. avec les progrès réalisés dans les cmos au cours des 15 dernières années environ. bjt n’est utilisé que dans le front-end rf, avec un espace d’application décroissant pour bjt et même pour bicmos.

Renforçant son point de vue, presque tous les processeurs / GPU modernes ont une puissance limitée ou fonctionnent avec la puissance thermique de conception donnée (alias tdp). même pour les puces dotées de circuits cmos, la vitesse d’horloge peut être augmentée (c’est-à-dire overclocking) si la chaleur supplémentaire générée par l’augmentation de la puissance peut être éliminée.

Pour la RF frontale, le SI traité avec un transistor GE bipolaire offre de meilleures performances que le FET avec une consommation d’énergie beaucoup plus élevée. tant que seuls quelques sige bjt sont utilisés, la chaleur supplémentaire générée par ce bjt peut être gérée.

Cependant, si le niveau d’intégration est plus élevé, il n’y a aucun moyen d’utiliser le dispositif bjt de manière intensive et de conserver la chaleur (et la température ic) dans le budget thermique.

Une fois pris en compte le niveau d’intégration et les niveaux de puissance, les twists modernes surpassent le bjt et le cmos bipolaire (bicmos) dans presque tous les cas.

Lequel est le plus rapide : BJT ou MOSFET ? : Cela dépend de l’application.

  1. Pour le traitement du mode signal actuel, le bjt sera plus rapide, car l’amplification du courant n’implique pas de changements importants dans le potentiel de connexion.
  2. Pour changer d’application où la tension collecteur/drain doit être proche de zéro et de secours, le mosfet sera plus rapide, car dans le cas du bjt, il y aura un stockage de porteurs minoritaires sur la base en saturation, ce qui prendra du temps à éliminer. .
  3. Pour les circuits typiques des processus modernes (0,18 um et moins), les MOSFET seront plus rapides car ils peuvent être beaucoup plus petits que les BJT et ont donc des capacités de connexion plus petites.

Pour bjt

Transconductance dic / dvbe qui est une fonction exponentielle qui dépend du vbe (signal d’entrée), Transconductance des mosfets est égale à un cox (w/l) (vgs-vth)

Qui est une fonction linéaire de vgs

Et comme ft (fréquence de transit) est la transconductance sur une capacité équivalente et si ft est élevé, alors le transistor est plus rapide.

Donc, si la transconductance élevée, les transistors élevés ont une vitesse plus élevée et que le bjt est plus rapide que les mosfets. Mais maintenant, après tout le gros investissement dans la technologie cmos, la vitesse du mosfet est désormais proportionnelle aux bjts.

Inconvénients du Bjt :

  • Un alignement élevé, en particulier à des courants élevés, introduit un grand nombre de distorsions harmoniques. le fait que HFE diminue lorsque l’augmentation du collecteur détermine la composition de la distorsion harmonique.
  • Alors que les pilotes de l’étage de sortie de puissance gèrent des courants élevés, ils fonctionnent avec une bande passante plus faible et avec une distorsion plus élevée.
  • La présence de trous nécessite plus de temps pour basculer, donc moins de bande passante.
  • Un phénomène appelé deuxième dommage. Cette limitation nécessite une attention particulière dans la gestion de l’alimentation de chaque appareil.
  • Le terminal bjt est instable : lorsque la température augmente, vbe diminue, puis ic augmente, puis la température augmente encore plus.
  • Avantage Mosfet :
  • la transconductance augmente avec le courant de drain, ce qui entraîne moins de distorsion.
  • Moins de consommation d’énergie dans le circuit pilote.
  • spectre d’opérations de sauvegarde plus large.
  • une plus grande bande passante.
  • thermiquement stable.
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