Vad är en MOSFET-förstärkare?

Generellt sett är en förstärkare en enhet som tar en signal och ökar dess amplitud. Det är en del av vad som kallas en ljuduppspelningskedja, som vanligtvis inkluderar en ljudkälla, såsom en CD- eller skivspelare, och andra enheter, som förförstärkare och equalizers, och slutar i en högtalare. En MOSFET-förstärkare är en underkategori av förstärkare som använder metall-oxid-halvledarfälteffekttransistor-teknologi (MOSFET) för att behandla digitala signaler med relativt låg strömförbrukning. En gång begränsade till enbart avancerade produkter, i början av 21-talet, är MOSFET-kretsar den första designen i mer än 99 % av de mikrochips som tillverkas över hela världen, inklusive de som används i förstärkare.

Idén att använda metalloxid som en isolator i en transistor går tillbaka till mitten av 1920-talet, när det allmänna konceptet först föreslogs och patenterades i USA av den österrikisk-ungerske vetenskapsmannen Julius Edgar Lilienfeld. Hans idé var att metalloxidskikt kunde styra spänningarna som trycks genom en transistor med mindre av de prestandahinder som plågade befintliga fälteffekttransistorkonstruktioner (FET). Sann MOSFET, som det skulle kännas igen idag, utvecklades på 1960-talet av Dawon Kahng, som visade det första framgångsrika exemplet på en fälteffekttransistor med isolerad grind med grindar bestående av metall, oxid och kisel.

Efter övergången till den kommersiella marknaden i mitten av 1960-talet hittade MOSFET-transistorer snart ett naturligt hem i förstärkarkretsar. De ersatte de skrymmande och dyrare att tillverka vakuumrör och överträffade andra typer av otillräckliga transistorer. Dessutom genererade en stereo eller hemmabio med en MOSFET-förstärkare mindre värme och använde mindre ström än konkurrerande teknologier, såsom bipolära övergångstransistorer (BJT).

MOSFET-transistorer kom till sin rätt i den digitala tidsåldern. Idealiskt lämpade för att komplettera integrerade kretsar, den ökade efterfrågan på dem ledde till lägre produktionskostnader och en utbredd användning av mellan- och lågsortimentselektronik. Förstärkare som använde dem hittade en speciell nisch inom mobilljud, som expanderade kraftigt från 1980-talet och framåt. Denna industri lägger till sin natur stor vikt vid att delar genererar så lite värme och är så små som möjligt. Genom att möjliggöra användningen av relativt kraftfulla förstärkare i instrumentpanelens huvudenheter kan biltillverkare och eftermarknadselektroniktillverkare tilltala audiofiler och med rätta marknadsföra sina produkter som rimliga mobila alternativ till traditionella hemmabiosystem.

Under decennierna sedan dess introduktion har MOSFET-teknikens allomfattande användning i moderna kretsar i allmänhet omintetgjort fördelarna med att använda den i marknadsföringsexemplar. Intressant nog är det fortfarande utbredd i hem- och mobilljudreklam. Bilradioapparater och hemmabiosystem hävdar fortfarande ofta fördelarna med MOSFET, trots att det faktiskt skulle vara ganska svårt att hitta en förstärkare på marknaden byggd med någon annan typ av transistorer. Det är bara en liten överdrift att säga att en bilstereo som annonseras med sin MOSFET-förstärkare är detsamma som att göra reklam för en bok på grundval av att den är gjord av papper.