Az audioerősítőkben használt félvezetők közötti különbségek nem elsősorban a maximális teljesítményben vagy a mérhető torzítás százalékában jelentkeznek, hanem abban, ahogyan az eszköz viselkedik egy valós, dinamikus jel hatására. A Static Induction Transistor, a bipoláris tranzisztor és a MOSFET eltérő fizikai működéséből adódóan egészen más áramköri filozófiát igényelnek.

5.1 Bemeneti viselkedés és vezérlés

A bipoláris tranzisztor alapvetően áramerősítő: a kimeneti áram közvetlenül a bázisáramtól függ. Ez nagy erősítést tesz lehetővé, ugyanakkor a bemeneti viselkedés erősen nemlineáris, és a munkapont érzékeny a hőmérséklet-változásra.

A MOSFET feszültségvezérelt eszköz, de a működése egy küszöbfeszültséghez kötött csatornakialakuláson alapul. Analóg üzemben ez azt jelenti, hogy a lineáris tartományt aktívan „ki kell kényszeríteni” megfelelő biasolással és visszacsatolással.

A SIT ezzel szemben alapállapotban vezet, és a vezérlés a csatorna fokozatos, térvezérelt szűkítésén keresztül történik. Ez a bemeneti viselkedés sokkal inkább hasonlít az elektroncsöves triódához: nincs éles határ, a jel folyamatosan, természetes módon modulálja az áramot.

5.2 Biasolás és munkapont-stabilitás

A bipoláris tranzisztoros végfokozatok egyik legkritikusabb pontja a biasolás. A V_BE hőfokfüggése miatt a munkapont könnyen elcsúszik, ezért bonyolult hőkompenzációra és védelemre van szükség.

MOSFET-eknél a hőfokfüggés kedvezőbb, de a küszöbfeszültség szórása miatt a pontos beállítás itt sem triviális, különösen több párhuzamos eszköz esetén.

A SIT esetében a munkapont sokkal „szelídebb” módon viselkedik. A térvezérelt csatorna és a természetes áramkorlátozás miatt az eszköz hajlamosabb az önstabil működésre, ami egyszerűbb bias hálózatokat tesz lehetővé, különösen Class A és enyhén Class AB üzemmódban.

5.3 Torzítás jellege és visszacsatolás igénye

Audio szempontból nem csak az számít, hogy mennyi a torzítás, hanem az is, hogy milyen jellegű.

A bipoláris tranzisztorok torzítása gyakran magasabb rendű komponenseket is tartalmaz, ezért ezeknél az erősítőknél általában erős globális visszacsatolást alkalmaznak a kívánt linearitás eléréséhez.

A MOSFET-ek torzítása jellemzően „lágyabb”, de a küszöbfeszültség környékén jelentkező nemlinearitás miatt itt is szükség van visszacsatolásra, különösen kis jelszinteken.

A SIT torzítása ezzel szemben trióda-szerű: alacsony rendű harmonikusokra épül, fokozatosan növekszik, és nem mutat hirtelen töréseket. Emiatt SIT-alapú erősítők gyakran kevesebb globális visszacsatolással is stabilan és természetesen működnek.

5.4 Teljesítményfokozatok és topológiák

BJT és MOSFET esetén a push–pull topológiák váltak szabvánnyá, elsősorban hatásfok és hőgazdálkodási okokból. Ezek a megoldások jól működnek, de gondos tervezést igényelnek a keresztezési torzítás minimalizálásához.

A SIT esetében a single-ended Class A topológiák különösen jól kihasználják az eszköz természetes viselkedését, míg a komplementer SIT-párok megjelenésével a szimmetrikus push–pull megoldások is elérhetővé váltak anélkül, hogy a trióda-szerű karakter elveszett volna.

5.5 Hangkarakter és tervezői szabadság

Bár a „hang” szubjektív fogalom, a félvezető típusa és az alkalmazott topológia egyértelműen hatással van a végeredményre. A bipoláris tranzisztoros erősítők gyakran precíz, kontrollált megszólalást kínálnak, a MOSFET-es megoldások sokak szerint „lágyabbak”, míg a SIT-alapú erősítők esetében gyakran említik a természetes, folyékony karaktert.

Ez nem misztikum, hanem a mögöttes fizikai működés következménye.

Összefoglaló táblázat – SIT vs BJT vs MOSFET (audio szempontból)

Átvezetés a záráshoz

Ez az összevetés jól mutatja, hogy a SIT nem „jobb” vagy „rosszabb” a bipoláris tranzisztornál vagy a MOSFET-nél, hanem más szemléletet képvisel. Olyan eszköz, amely az analóg működés természetes oldalát helyezi előtérbe, még akkor is, ha ez ipari szempontból nem mindig volt kifizetődő.

Az audioerősítőkben használt félvezetők közötti különbségek nem elsősorban a maximális teljesítményben vagy a mérhető torzítás százalékában jelentkeznek, hanem abban, ahogyan az eszköz viselkedik egy valós, dinamikus jel hatására. A Static Induction Transistor, a bipoláris tranzisztor és a MOSFET eltérő fizikai működéséből adódóan egészen más áramköri filozófiát igényelnek.

Ez az összevetés jól mutatja, hogy a SIT nem „jobb” vagy „rosszabb” a bipoláris tranzisztornál vagy a MOSFET-nél, hanem más szemléletet képvisel. Olyan eszköz, amely az analóg működés természetes oldalát helyezi előtérbe, még akkor is, ha ez ipari szempontból nem mindig volt kifizetődő.