Apa perbedaan antara transistor sambungan bipolar kecil (BJT) yang dipasarkan sebagai sakelar vs. amplifier?

Misalnya, BJT MMBT3904 dan MMBT3906 terdaftar sebagai NPN / PNP Switching Transistor , dan lembar data menyebutkan waktu switching, sedangkan BC846 dan BC856 BJT terdaftar sebagai transistor tujuan umum NPN / PNP (dan kecepatan switching harus disimpulkan dengan melihat frekuensi transisi f _t ?)

Selain jelas (lebih tinggi f _t untuk switching transistor): Apakah ada perbedaan dalam cara ini dirancang dan diproduksi? Dapatkah satu jenis umumnya digunakan dalam aplikasi lain, tetapi tidak sebaliknya?

Bagaimana dengan hal-hal seperti kapasitansi miller, linearitas, dan kebisingan?

Apakah ada trik tertentu dalam geometri pada silikon, atau konsentrasi dopan?

Terkait, untuk FET: Apa perbedaan antara transistor efek medan (FET) yang dipasarkan sebagai sakelar vs. amplifier?

Dari apa yang saya ingat ketika membaca buku data transistor Motorola beberapa bulan yang lalu, switching transistor, seperti yang Anda nyatakan, memiliki kaki yang lebih cepat dan karena ini, mereka memiliki wilayah linier yang lebih kecil. Transistor sinyal kecil memiliki ft lebih lambat, tetapi wilayah linier lebih besar. Baru-baru ini saya mengambil kelas VLSI yang sayangnya hanya berfokus pada MOSFET. Dari ini, saya hanya bisa berasumsi bahwa panjang wilayah N di n PNP atau panjang wilayah p dalam NPN dalam transistor switching lebih kecil sehingga lebih mudah untuk membuat daerah penipisan cukup besar untuk membuat transistor melakukan. Saya juga akan menganggap sebaliknya untuk transistor sinyal kecil.

Perbedaan utama yang sering kali dikesampingkan adalah bahwa sebagian besar perangkat elektronik AKTIF dirancang, diproduksi, dan DIUJI (diterima / ditolak) untuk memenuhi serangkaian persyaratan yang sangat spesifik:

• Kita dapat menyebut serangkaian persyaratan target di atas PRIMER atau HARUS, yang berarti kita benar-benar perlu mencapai kinerja yang sangat baik pada persyaratan ini untuk membedakan perangkat kita dan membuatnya lebih baik daripada perangkat "standar" atau perangkat dasar.
• Lalu, ada kelompok persyaratan kedua, SECONDARY atau NICE TO HAVE, yang tidak dapat diabaikan, atau perangkat kami mungkin berada di bawah perangkat "standar" di parameter lain ini. Paling sering, persyaratan sekunder bertentangan dengan yang primer, artinya semakin baik pada salah satu parameter primer akan memperburuk parameter sekunder. Dalam kesempatan lain, persyaratan sekunder cukup mahal untuk ditingkatkan dan tidak benar-benar diperlukan untuk pasar atau aplikasi besar kami.

Hal di atas terjadi hanya karena tidak layak untuk membuat perangkat aktif yang paling cocok untuk semua (banyak) aplikasi yang dimaksud.

Sebagai contoh, dan mengacu pada desain BJT, untuk teknologi manufaktur tertentu, "switching tegangan tinggi" (kerusakan kolektor-basis longsor yang lebih tinggi) akan memerlukan area dopan difusi yang lebih tinggi, yang pada gilirannya akan membuat input dan output kapasitansi parasit lebih tinggi, dan jadi BJT yang dihasilkan akan lebih lambat daripada jika kita memutuskan untuk tidak meningkatkan BVcb. Dalam contoh sederhana ini, karakteristik yang diinginkan "BVCb lebih tinggi" dan "waktu peralihan tercepat" tidak dapat ditingkatkan secara bersamaan. Akibatnya, ketika merancang perangkat yang sangat linier saya akan mengorbankan BVcb yang lebih tinggi untuk mendapatkan Ft (bandwidth gain bandwidth yang lebih tinggi) yang lebih tinggi.

Kembali ke pertanyaan awal, ada TIGA alasan utama yang menjelaskan mengapa produsen kadang-kadang "memberi label" atau subtitle perangkat dengan kata sifat seperti "dirancang untuk berpindah aplikasi" atau "penguat linear tujuan umum":

1. Beberapa parameter target yang harus Anda optimalkan untuk mendapatkan perangkat switching "terbaik" di bawah teknologi manufaktur tertentu tidak banyak digunakan atau bekerja melawan perilaku penguat linear terbaik: kekasaran dioda internal parasit / SCR, arus puncak sangat tinggi, Perlindungan ESD, penyimpanan dan optimalisasi waktu tunda, BVcb tinggi, stabilitas termal ...
2. Saat ini, sudah umum untuk membangun perangkat diskrit daya / switching karena banyak perangkat internal yang terhubung dalam paralell. Teknik ini secara alami meningkatkan banyak parameter di atas yang membuat "perangkat switching yang baik", namun, juga akan membuat perangkat jauh lebih linier.
3. Harga! Meningkatkan parameter yang tidak diperlukan-untuk-target-aplikasi pasti akan menaikkan biaya! Mengapa? Karena pabrikan sekarang harus mengkarakterisasi perangkat juga untuk parameter yang tidak benar-benar diperlukan dan, lebih buruk lagi, TOLAK perangkat yang diproduksi tidak memenuhi parameter yang disebutkan selama fase pengujian. Ini akan menurunkan hasil proses manufaktur dan menaikkan harga.

Item terakhir, karakterisasi dan pengujian untuk parameter yang tidak benar-benar dibutuhkan mudah dikenali pada banyak lembar data. Anda akan melihat banyak tujuan umum (penguat linier) BJT tidak menjamin atau bahkan menyatakan nilai yang diharapkan untuk penyimpanan dan waktu tunda. Di sisi lain, beralih BJTs sebagian besar kali akan sepenuhnya mengkarakterisasi waktu switching, bentuk gelombang dan parameter terkait, tetapi tidak akan masuk ke banyak detail atau menggambarkan variabilitas kurva hie / hfe / cangkul.