Kas ir MOSFET pastiprinātājs?

Vispārīgi runājot, pastiprinātājs ir ierīce, kas uztver signālu un palielina tā amplitūdu. Tā ir daļa no tā sauktās audio atskaņošanas ķēdes, kas parasti ietver audio avotu, piemēram, kompaktdisku vai ierakstu atskaņotāju, un citas ierīces, piemēram, priekšpastiprinātājus un ekvalaizerus, un beidzas ar skaļruni. MOSFET pastiprinātājs ir pastiprinātāju apakškategorija, kurā tiek izmantota metāla–oksīda–pusvadītāju lauka efekta tranzistoru (MOSFET) tehnoloģija, lai apstrādātu digitālos signālus ar salīdzinoši zemu enerģijas patēriņu. Kad 21. gadsimta sākumā MOSFET shēmas tika izmantotas tikai augstākās klases izstrādājumos, tās ir izvēlētas vairāk nekā 99% visā pasaulē ražoto mikroshēmu, tostarp pastiprinātājos izmantotajās mikroshēmās.

Ideja izmantot metāla oksīdu kā izolatoru tranzistorā radās 1920. gadsimta 1960. gadu vidū, kad vispārējo koncepciju pirmo reizi ASV ierosināja un patentēja Austroungārijas zinātnieks Jūlijs Edgars Lilienfelds. Viņa ideja bija tāda, ka metāla oksīda slāņi varētu kontrolēt spriegumu, kas tiek izspiests caur tranzistoru, ar mazākiem veiktspējas traucējumiem, kas traucē esošajiem lauka efekta tranzistoru (FET) dizainiem. Patieso MOSFET, kā tas tiek atzīts šodien, XNUMX. gados izstrādāja Davons Kāns, kurš demonstrēja pirmo veiksmīgo izolētu vārtu lauka efekta tranzistora piemēru ar vārtiem, kas sastāv no metāla, oksīda un silīcija.

Pēc pārejas uz komerciālo tirgu 1960. gadu vidū MOSFET tranzistori drīz vien atrada dabisku mājvietu pastiprinātāju shēmās. Tie aizstāja apjomīgākās un dārgākās vakuuma lampas un pārspēja cita veida nepietiekamus tranzistorus. Turklāt stereo vai mājas kinozāle ar MOSFET pastiprinātāju radīja mazāk siltuma un patērēja mazāk enerģijas nekā konkurējošās tehnoloģijas, piemēram, bipolārā savienojuma tranzistori (BJT).

MOSFET tranzistori parādījās digitālajā laikmetā. Ideāli piemērotas integrālo shēmu papildināšanai, pieaugošais pieprasījums pēc tām izraisīja zemākas ražošanas izmaksas un plašu ieviešanu vidēja un zema diapazona elektronikā. Pastiprinātāji, kas tos izmantoja, atrada īpašu nišu mobilajā audio, kas ievērojami paplašinājās, sākot ar 1980. gadiem. Šī nozare pēc savas būtības liek lielu uzsvaru uz daļām, kas rada pēc iespējas mazāku siltumu un ir pēc iespējas mazākas. Ļaujot izmantot salīdzinoši jaudīgus pastiprinātājus paneļa galvas blokos, automašīnu ražotāji un pēcpārdošanas elektronikas ražotāji varētu piesaistīt audiofilus un pamatoti tirgot savus produktus kā saprātīgas mobilās alternatīvas tradicionālajām mājas kinozālēm.

Vairāku gadu desmitu laikā kopš tās ieviešanas MOSFET tehnoloģijas visuresamība mūsdienu shēmās kopumā ir atcēlusi tās izmantošanas priekšrocības mārketinga kopijās. Interesanti, ka tas tomēr joprojām ir izplatīts mājas un mobilo audioreklāmās. Automašīnu radio un mājas kinozāles joprojām bieži norāda uz MOSFET priekšrocībām, neskatoties uz to, ka tirgū patiešām būtu diezgan grūti atrast pastiprinātāju, kas izgatavots ar jebkāda cita veida tranzistoriem. Ir tikai neliels pārspīlēts apgalvojums, ka automašīnas stereo iekārta, kas tiek reklamēta, izmantojot tās MOSFET pastiprinātāju, ir tas pats, kas reklamēt grāmatu, pamatojoties uz to, ka tā ir izgatavota no papīra.