В чем разница между биполярными транзисторами с малым сигналом (BJT), которые продаются как переключатели и усилители?

Например, BJT MMBT3904 и MMBT3906 перечислены в качестве переключающих транзисторов NPN / PNP , а в таблицах указано время переключения, в то время как BJT BC846 и BC856 указаны в качестве транзисторов общего назначения NPN / PNP (и скорость переключения должна быть определена). глядя на частоту перехода f _т ?)

Помимо очевидного (более высокое значение _{t t} для переключения транзисторов): есть ли разница в том, как они спроектированы и изготовлены? Может ли один тип обычно использоваться в другом приложении, но не наоборот?

А как насчет таких вещей, как емкость Миллера, линейность и шум?

Существуют ли определенные хитрости в геометрии кремния или концентрации легирующих примесей?

В связи с этим, для полевых транзисторов: чем отличаются полевые транзисторы (полевые транзисторы), продаваемые как переключатели и усилители?

Из того, что я помню при чтении книги данных по транзисторам Motorola несколько месяцев назад, переключающие транзисторы, как вы сказали, имеют более быструю футовую нагрузку и поэтому имеют меньшую линейную область. Малые сигнальные транзисторы имеют более медленный фут, но большую линейную область. Недавно я взял класс VLSI, который, к сожалению, был сосредоточен только на MOSFET. Исходя из этого, я могу только предположить, что длина N-области в n-PNP или длина р-области в NPN в переключающем транзисторе меньше, поэтому проще сделать область обеднения достаточно большой, чтобы транзистор работал. Я также предположил бы обратное для транзисторов с малым сигналом.

Ключевое отличие, которое в большинстве случаев остается в стороне, заключается в том, что большинство электронных устройств ACTIVE разработаны, изготовлены и испытаны (приняты / отклонены) для удовлетворения весьма специфического набора требований:

• Мы можем назвать вышеприведенный набор целевых требований ПЕРВИЧНЫМ или ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ, что означает, что нам действительно нужно добиться очень хорошей производительности при этих требованиях, чтобы дифференцировать наше устройство и сделать его лучше, чем «стандартное» или базовое устройство.
• Кроме того, существует вторая группа требований, SECONDARY или NICE TO HAVE, которую нельзя игнорировать, или наше устройство может находиться под «стандартным» устройством по этим другим параметрам. Чаще всего вторичные требования расходятся с первичными, а это означает, что улучшение одного из первичных параметров ухудшит вторичный параметр. В других случаях вторичные требования просто дороги, чтобы их улучшить, и в действительности они не нужны для нашего целевого рынка или приложений.

Вышесказанное происходит просто потому, что невозможно создать активное устройство, которое лучше всего подходит для всех (многих) предполагаемых приложений.

Например, и ссылаясь на конструкцию BJT, для данной технологии производства «переключение высокого напряжения» (более высокий разбой лавинного коллектора) потребует более высокой области диффузионных присадок, что, в свою очередь, повысит паразитные емкости на входе и выходе, и Таким образом, полученный BJT будет медленнее, чем если бы мы решили не улучшать BVcb. В этом простом примере желаемые характеристики «более высокий BVcb» и «самое быстрое время переключения» не могут быть улучшены одновременно. В результате, при проектировании очень линейного устройства я пожертвую более высоким BVcb, чтобы получить более высокий Ft (полоса усиления единичного усиления).

Возвращаясь к первоначальному вопросу, есть три основные причины, которые объясняют, почему производители иногда «маркируют» или снабжают субтитрами устройство такими прилагательными, как «предназначенные для переключения приложений» или «линейный усилитель общего назначения»:

1. Некоторые целевые параметры, которые вы должны оптимизировать, чтобы получить «лучшее» коммутационное устройство при данной технологии изготовления, мало используются или работают против наилучшего поведения линейного усилителя: стойкость паразитных внутренних диодов / SCR, очень высокий пиковый ток, Защита от электростатических разрядов, хранение и оптимизация времени задержки, высокий BVcb, термостойкость ...
2. В настоящее время принято создавать дискретные устройства питания / коммутации, как много внутренних устройств, подключенных параллельно. Эта методика естественным образом улучшает многие из вышеперечисленных параметров, которые делают «хорошее переключающее устройство», однако, в буквальном смысле, также сделает устройство намного менее линейным.
3. Цена! Улучшение параметра, который не нужен для целевого приложения, безусловно, увеличит затраты! Почему? Потому что теперь производитель должен будет охарактеризовать устройство также по не очень нужным параметрам и, что еще хуже, ОТКАЗАТЬ изготовленные устройства, которые не удовлетворяют названному параметру на этапе тестирования. Это снизит доходность производственного процесса и повысит цены.

Последний элемент, характеризующий и проверяющий не очень необходимый параметр, легко заметить во многих таблицах данных. Вы заметите, что многие BJT общего назначения (линейный усилитель) не гарантируют и даже не указывают ожидаемые значения времени хранения и задержки. С другой стороны, переключающие BJT в большинстве случаев будут полностью характеризовать времена переключения, формы сигналов и связанные с ними параметры, но не будут вдаваться в подробности и отображать изменчивость кривых hie / hfe / hoe.