Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ BJT και MOSFET;

Τα τρανζίστορ BJT & MOSFET είναι ηλεκτρονικές συσκευές ημιαγωγών που δίνουν ένα μεγάλο μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό σήμα o / p για μικρές παραλλαγές σε μικρά σήματα i / p. Λόγω αυτής της δυνατότητας, αυτά τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται είτε ως διακόπτης είτε ως ενισχυτής. Το πρώτο τρανζίστορ κυκλοφόρησε το 1950 και μπορεί να θεωρηθεί ως μία από τις πιο βασικές εφευρέσεις του 20ού αιώνα. Αναπτύσσει γρήγορα τη συσκευή και επίσης διάφορα είδη τρανζίστορ έχουν εισαχθεί. Ο πρώτος τύπος τρανζίστορ είναι BJT (Bipolar Junction Transistor) και MOSFET (Μεταλλικός Οξείδιο Ημιαγωγός Τρανζίστορ εφέ πεδίου ) είναι ένας άλλος τύπος τρανζίστορ που εισήχθη αργότερα. Για καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας, εδώ αυτό το άρθρο δίνει τη βασική διαφορά μεταξύ BJT και MOSFET.

Τι είναι το BJT;

Ένα διπολικό τρανζίστορ διασταύρωσης είναι ένας τύπος συσκευής ημιαγωγών και στις παλιές μέρες, αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται στη θέση των σωλήνων κενού. Το BJT είναι μια συσκευή που ελέγχεται με ρεύμα, όπου το o / p του τερματικού βάσης ή του τερματικού εκπομπής είναι συνάρτηση του ρεύματος στο τερματικό βάσης. Βασικά, η λειτουργία ενός τρανζίστορ BJT καθορίζεται από το ρεύμα στο τερματικό βάσης. Αυτό το τρανζίστορ αποτελείται από τρεις ακροδέκτες, δηλαδή τον πομπό, τη βάση και τον συλλέκτη. Στην πραγματικότητα, ένα BJT είναι ένα κομμάτι πυριτίου που περιλαμβάνει τρεις περιοχές και δύο συνδέσεις. Οι δύο περιοχές ονομάζονται διασταύρωση P και διασταύρωση N.

Τρανζίστορ διπολικής σύνδεσης

Υπάρχουν δύο είδη τρανζίστορ, δηλαδή PNP και NPN . Η βασική διαφορά μεταξύ BJT και MOSFET είναι οι μεταφορείς τους. Στο τρανζίστορ PNP, το P σημαίνει θετικό και οι φορείς φορτίου πλειοψηφίας είναι οπές ενώ στο τρανζίστορ NPN, το Ν σημαίνει αρνητικό και οι φορείς φορτίου πλειοψηφίας είναι ηλεκτρόνια. Οι αρχές λειτουργίας αυτών των τρανζίστορ είναι πρακτικά ίσες και η κύρια διαφορά είναι στην πόλωση καθώς και στην πολικότητα του τροφοδοτικού για κάθε τύπο. Τα BJT είναι κατάλληλα για εφαρμογές χαμηλού ρεύματος, όπως για εναλλαγή.

Σύμβολο BJT

Αρχή εργασίας του BJT

Η αρχή λειτουργίας ενός BJT περιελάμβανε τη χρήση τάσης μεταξύ των δύο ακροδεκτών όπως η βάση και ο πομπός για τη ρύθμιση της ροής του ρεύματος μέσω του τερματικού συλλέκτη. Για παράδειγμα, η διαμόρφωση ενός κοινού πομπού φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Το διπολικό τρανζίστορ διακλάδωσης λειτουργεί

Η αλλαγή της τάσης επηρεάζει το ρεύμα που εισέρχεται σε ένα τερματικό βάσης και αυτό το ρεύμα, με τη σειρά του, θα επηρεάσει το ρεύμα o / p που ονομάζεται. Με αυτό, φαίνεται ότι το ρεύμα εισόδου ελέγχει τη ροή του ρεύματος o / p. Αυτό το τρανζίστορ είναι μια τρέχουσα ελεγχόμενη συσκευή. Ακολουθήστε τον παρακάτω σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το Major Διαφορά μεταξύ BJT και FET .

Τι είναι το MOSFET

Το MOSFET είναι ένα είδος FET (Field Effect Transistor), το οποίο αποτελείται από τρία τερματικά, δηλαδή πύλη, πηγή και αποστράγγιση. Εδώ, το ρεύμα αποστράγγισης ελέγχεται από την τάση του ακροδέκτη πύλης. Επομένως, αυτά τα τρανζίστορ είναι συσκευές ελεγχόμενης τάσης .

MOSFET

Αυτά τα τρανζίστορ είναι διαθέσιμα σε 4 διαφορετικούς τύπους όπως το κανάλι P ή το κανάλι Ν με είτε λειτουργία βελτίωσης είτε με λειτουργία εξάντλησης. Τα τερματικά πηγής και αποστράγγισης είναι κατασκευασμένα από ημιαγωγό τύπου Ν για MOSFET καναλιού N και εξίσου για συσκευές καναλιού P. Ο ακροδέκτης πύλης είναι κατασκευασμένος από μέταλλο και αποσυνδέεται από τους ακροδέκτες πηγής και αποστράγγισης χρησιμοποιώντας μεταλλικό οξείδιο. Αυτή η μόνωση προκαλεί χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και είναι ένα όφελος σε αυτό το τρανζίστορ. Επομένως, αυτό το τρανζίστορ χρησιμοποιείται όπου τα MOSFETs καναλιών p και n χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία για τη μείωση της κατανάλωσης ισχύος όπως ψηφιακή λογική CMOS .

Τα MOSFET ταξινομούνται σε δύο τύπους όπως η λειτουργία βελτίωσης και η λειτουργία εξάντλησης

Λειτουργία εξάντλησης: Όταν η τάση στον ακροδέκτη «G» είναι χαμηλή, τότε το κανάλι εμφανίζει τη μέγιστη αγωγιμότητά του. Καθώς η τάση στο τερματικό «G» είναι θετική ή αρνητική, τότε η αγωγιμότητα του καναλιού θα μειωθεί.

Λειτουργία βελτίωσης: Όταν η τάση στον ακροδέκτη «G» είναι χαμηλή, τότε η συσκευή δεν λειτουργεί. Όταν εφαρμόζεται περισσότερη τάση στον ακροδέκτη πύλης, τότε η αγωγιμότητα αυτής της συσκευής είναι καλή.

Ακολουθήστε τον παρακάτω σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Τι είναι το MOSFET με την εργασία;

Αρχή εργασίας του MOSFET

Η λειτουργία του MOSFET εξαρτάται από το MOS (πυκνωτής μεταλλικού οξειδίου) που είναι το βασικό μέρος του MOSFET. Το στρώμα οξειδίου παρουσιάζει, μεταξύ των δύο ακροδεκτών όπως πηγή και αποστράγγιση. Εφαρμόζοντας τάσεις + Ve ή –Ve πύλης, μπορούμε να ρυθμίσουμε από p-type σε n-type. Όταν εφαρμόζεται τάση + Ve στον ακροδέκτη της πύλης, τότε οι οπές που υπάρχουν κάτω από το στρώμα οξειδίου με μια απωστική δύναμη και οι οπές ωθούνται προς τα κάτω μέσω του υποστρώματος. Η περιοχή εκτροπής που καταλαμβάνεται από το δεσμευμένο –Έχει χρεώσεις που σχετίζονται με τα άτομα δέκτη.

Διάγραμμα μπλοκ MOSFET

Διαφορές μεταξύ BJT και MOSFET

Η διαφορά μεταξύ BJT και MOSFET σε μορφή πίνακα συζητείται παρακάτω. Έτσι, οι ομοιότητες μεταξύ BJT και MOSFET συζητούνται παρακάτω.

Διαφορά μεταξύ BJT και MOSFET

Βασικές διαφορές μεταξύ BJT και MOSFET

Οι βασικές διαφορές μεταξύ των τρανζίστορ BJT και MOSFET συζητούνται παρακάτω.

• Το BJT είναι ένα διπολικό τρανζίστορ διασταύρωσης ενώ το MOSFET είναι ένας ημιαγωγός μεταλλικού οξειδίου τρανζίστορ εφέ πεδίου .
• Ένα BJT έχει τρία τερματικά, δηλαδή βάση, πομπό και συλλέκτη, ενώ ένα MOSFET έχει τρία τερματικά, πηγή, αποστράγγιση και πύλη.
• Τα BJT χρησιμοποιούνται για εφαρμογές χαμηλού ρεύματος, ενώ το MOSFET χρησιμοποιείται για υψηλή εφαρμογές ισχύος .
• Σήμερα, στο αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα Τα MOSFET αντιμετωπίζονται ότι χρησιμοποιούνται πιο συχνά από τα BJTS.
• Η λειτουργία του BJT εξαρτάται από το ρεύμα στο τερματικό βάσης και η λειτουργία του MOSFET εξαρτάται από την τάση στο ηλεκτρόδιο πύλης με μόνωση οξειδίου.
• Το BJT είναι μια τρέχουσα ελεγχόμενη συσκευή και το MOSFET είναι μια ελεγχόμενη τάση συσκευή.
  Τα MOSFET χρησιμοποιούνται περισσότερο από τα BJT στις περισσότερες εφαρμογές
• Η δομή του MOSFET είναι πιο περίπλοκη από το BJT

Ποιος είναι ο καλύτερος ενισχυτής BJT ή MOSFET;

Τόσο το BJT όσο και το MOSFET περιλαμβάνουν μοναδικά χαρακτηριστικά και τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Όμως, δεν μπορούμε να πούμε ποιο είναι καλό στο BJT & MOSFET καθώς το θέμα είναι εξαιρετικά υποκειμενικό. Πριν όμως επιλέξετε το BJT ή το MOSFET, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη όπως το επίπεδο ισχύος, αποδοτικότητας, τάσης κίνησης, τιμής, ταχύτητας εναλλαγής κ.λπ.

Συνήθως, ένα MOSFET χρησιμοποιείται πιο αποτελεσματικά στο τροφοδοτικό επειδή η λειτουργία του MOSFET είναι ταχύτερη λόγω της χρήσης οξειδίων μετάλλων εκτός από το BJT. Εδώ, το BJT εξαρτάται από τον συνδυασμό οπών ηλεκτρονίων.
Το MOSFET λειτουργεί με χαμηλή ισχύ όταν αλλάζει σε υψηλή συχνότητα, επειδή έχει γρήγορη ταχύτητα μεταγωγής, οπότε οδηγεί μέσω ελεγχόμενου οξειδίου του πλέγματος στο πεδίο αλλά όχι μέσω του ανασυνδυασμού ενός ηλεκτρονίου ή οπής όπως το BJT. Στο MOSFET, το κύκλωμα όπως ο έλεγχος πύλης είναι πολύ απλούστερο
Υπάρχουν πολλοί λόγοι που ξεχωρίζουν

Λιγότερες απώλειες αγωγιμότητας

Ένα διπολικό τρανζίστορ διακλάδωσης περιλαμβάνει μια σταθερή πτώση τάσης κορεσμού όπως 0,7 V, ενώ το MOSFET περιλαμβάνει αντίσταση 0,001-ohm που οδηγεί σε λιγότερες απώλειες ισχύος.

Αντίσταση υψηλής εισόδου

Ένα διπολικό τρανζίστορ διασταύρωσης χρησιμοποιεί ένα ρεύμα χαμηλής βάσης για τη λειτουργία ενός μεγαλύτερου ρεύματος συλλέκτη. Και λειτουργούν σαν ένας τρέχων ενισχυτής. Το MOSFET είναι μια συσκευή ελεγχόμενης τάσης και δεν περιλαμβάνει σχεδόν το ρεύμα πύλης. Η πύλη λειτουργεί σαν πυκνωτής αξίας και είναι ένα σημαντικό όφελος στις εφαρμογές μεταγωγής και υψηλού ρεύματος, επειδή το κέρδος της ισχύος BJTs έχει μεσαίο έως χαμηλό, που χρειάζεται ρεύματα υψηλής βάσης για την παραγωγή υψηλών ρευμάτων.

Η περιοχή που καταλαμβάνεται από το MOSFET είναι μικρότερη σε σύγκριση με το BJT όπως το 1/5. Η λειτουργία BJT δεν είναι τόσο απλή σε σύγκριση με το MOSFET. Έτσι το FET μπορεί να σχεδιαστεί πολύ εύκολα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν παθητικά στοιχεία αντί για ενισχυτές.

Γιατί το MOSFET είναι καλύτερο από το BJT;

Υπάρχουν πολλά οφέλη από τη χρήση του MOSFET αντί του BJT όπως τα ακόλουθα.

Το MOSFET είναι πολύ ευαίσθητο σε σύγκριση με το BJT επειδή η πλειονότητα των φορέων φόρτισης στο MOSFET είναι οι τρέχουσες. Έτσι, αυτή η συσκευή ενεργοποιείται πολύ γρήγορα σε σύγκριση με το BJT. Έτσι, αυτό χρησιμοποιείται κυρίως για την αλλαγή της ισχύος του SMPS.

Το MOSFET δεν υφίσταται τεράστιες αλλαγές ενώ, στο BJT, το ρεύμα συλλέκτη αυτού θα αλλάξει λόγω των αλλαγών θερμοκρασίας, της βασικής τάσης του πομπού και του κέρδους ρεύματος. Ωστόσο, αυτή η τεράστια αλλαγή δεν εντοπίζεται στο MOSFET επειδή είναι η πλειοψηφική εταιρεία χρέωσης.

Η σύνθετη αντίσταση εισόδου του MOSFET είναι πολύ υψηλή όπως το εύρος των megohms, ενώ η αντίσταση εισόδου του BJT κυμαίνεται εντός των kiloohms. Επομένως, η κατασκευή MOSFET είναι εξαιρετικά τέλεια για κυκλώματα με ενισχυτή.

Σε σύγκριση με τα BJT, τα MOSFET έχουν λιγότερο θόρυβο. Εδώ ο θόρυβος μπορεί να οριστεί ως η τυχαία εισβολή μέσα σε ένα σήμα. Μόλις χρησιμοποιηθεί ένα τρανζίστορ για να αυξήσει ένα σήμα, τότε η εσωτερική διαδικασία του τρανζίστορ θα ξεκινήσει μερικές από αυτές τις περιστασιακές παρεμβολές. Γενικά, τα BJT εισάγουν τεράστιο θόρυβο στο σήμα σε σύγκριση με τα MOSFET. Έτσι τα MOSFET είναι κατάλληλα για την επεξεργασία του σήματος αλλιώς ενισχυτές τάσης.

Το μέγεθος του MOSFET είναι πολύ μικρό σε σύγκριση με τα BJTs. Έτσι, η ρύθμιση αυτών μπορεί να γίνει σε λιγότερο χώρο. Για αυτό το λόγο, τα MOSFET χρησιμοποιούνται στους επεξεργαστές υπολογιστών και τσιπ. Έτσι, ο σχεδιασμός των MOSFET είναι πολύ απλός σε σύγκριση με τους BJTs.

Συντελεστής θερμοκρασίας BJT & FET

Ο συντελεστής θερμοκρασίας του MOSFET είναι θετικός για την αντίσταση και αυτό θα κάνει την παράλληλη λειτουργία του MOSFET πολύ απλή και εύκολη. Κατά κύριο λόγο, εάν ένα MOSFET μεταδίδει ενισχυμένο ρεύμα, θερμαίνεται πολύ εύκολα, αυξάνει την αντίστασή του και προκαλεί αυτή τη ροή ρεύματος να μετακινείται σε άλλες συσκευές παράλληλα.

Ο συντελεστής θερμοκρασίας του BJT είναι αρνητικός, επομένως οι αντιστάσεις είναι απαραίτητες καθ 'όλη τη διάρκεια της παράλληλης διαδικασίας του διπολικού τρανζίστορ διασταύρωσης.

Η δευτερογενής ανάλυση του MOSFET δεν συμβαίνει αφού ο συντελεστής θερμοκρασίας είναι θετικός. Ωστόσο, τα τρανζίστορ διπολικής διασταύρωσης έχουν αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας, οπότε οδηγεί σε δευτερογενή ανάλυση.

Πλεονεκτήματα του BJT έναντι του MOSFET

ο πλεονεκτήματα του BJT έναντι του MOSFET συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

• Τα BJT λειτουργούν καλύτερα σε συνθήκες υψηλού φορτίου και με υψηλότερες συχνότητες σε σύγκριση με το MOSFETS
• Τα BJT έχουν μεγαλύτερη πιστότητα και καλύτερο κέρδος στις γραμμικές περιοχές όπως αξιολογούνται με τα MOSFET.
• Σε σύγκριση με τα MOSFETS, τα BJTS είναι πολύ ταχύτερα λόγω της χαμηλής χωρητικότητας στον πείρο ελέγχου. Αλλά το MOSFET είναι πιο ανεκτικό στη θέρμανση και μπορεί να προσομοιώσει μια καλή αντίσταση.
• Τα BJT είναι μια πολύ καλή επιλογή για εφαρμογές τάσης και χαμηλής ισχύος

ο μειονεκτήματα του BJT συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

• Επηρεάζει την ακτινοβολία
• Παράγει περισσότερο θόρυβο
• Έχει λιγότερη θερμική σταθερότητα
• Ο βασικός έλεγχος του BJT είναι πολύ περίπλοκος
• Η συχνότητα εναλλαγής είναι χαμηλή και πολύπλοκη
• Ο χρόνος μεταγωγής του BJT είναι χαμηλός σε σύγκριση με την τάση και το ρεύμα με υψηλή εναλλασσόμενη συχνότητα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του MOSFET

ο πλεονεκτήματα του MOSFET συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

• Λιγότερο μέγεθος
• Η κατασκευή είναι απλή
• Η αντίσταση εισόδου είναι υψηλή σε σύγκριση με το JFET
• Υποστηρίζει λειτουργία υψηλής ταχύτητας
• Η κατανάλωση ενέργειας είναι χαμηλή, έτσι ώστε να επιτρέπονται περισσότερα εξαρτήματα για κάθε τσιπ έξω από την περιοχή
• Το MOSFET με τύπο βελτίωσης χρησιμοποιείται στα ψηφιακά κυκλώματα
• Δεν έχει δίοδο πύλης, επομένως είναι δυνατό να δουλέψετε μέσω θετικής κατά τα άλλα αρνητικής τάσης πύλης
• Χρησιμοποιείται ευρέως σε σύγκριση με το JFET
• Η αντίσταση αποστράγγισης του MOSFET είναι υψηλή λόγω χαμηλής αντίστασης καναλιού

ο μειονεκτήματα του MOSFET συμπεριλάβετε τα ακόλουθα.

• Τα μειονεκτήματα του MOSFET περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
• Η διάρκεια ζωής του MOSFET είναι χαμηλή
• Απαιτείται συχνή βαθμονόμηση για ακριβή μέτρηση της δόσης
• Έχουν εξαιρετικά ευάλωτο στην τάση υπερφόρτωσης, επομένως απαιτείται ειδικός χειρισμός λόγω εγκατάστασης

Έτσι, όλα αυτά αφορούν τη διαφορά μεταξύ BJT και MOSFET που περιλαμβάνει τι είναι BJT και MOSFET, αρχές εργασίας, τύποι MOSFET και διαφορές. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτήν την έννοια ή ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα χαρακτηριστικά BJT και MOSFET;