Jakie są różnice między BJT i ​​MOSFET?

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Tranzystory BJT i ​​MOSFET to elektroniczne urządzenia półprzewodnikowe, które dają duży zmieniający się sygnał elektryczny o / p dla małych zmian w małych sygnałach i / p. Dzięki tej funkcji tranzystory te są używane jako przełącznik lub wzmacniacz. Pierwszy tranzystor został wydany w 1950 roku i można go traktować jako jeden z najważniejszych wynalazków XX wieku. Szybko rozwija urządzenie, a także różne rodzaje tranzystorów zostały wprowadzone. Pierwszy typ tranzystora to BJT (Bipolar Junction Transistor) i MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Tranzystor polowy ) to inny typ tranzystora wprowadzony później. Aby lepiej zrozumieć tę koncepcję, w tym artykule przedstawiono główną różnicę między BJT i ​​MOSFET.

Co to jest BJT?

Bipolarny tranzystor złączowy jest jednym z rodzajów urządzeń półprzewodnikowych i w dawnych czasach były one używane zamiast lamp próżniowych. BJT jest urządzeniem sterowanym prądem, w którym o / p terminala podstawowego lub terminala nadajnika jest funkcją prądu w terminalu bazowym. Zasadniczo działanie tranzystora BJT jest określone przez prąd na zacisku bazowym. Ten tranzystor składa się z trzech zacisków, a mianowicie emitera, bazy i kolektora. W rzeczywistości BJT jest kawałkiem krzemu, który zawiera trzy regiony i dwa złącza. Te dwa regiony nazywane są skrzyżowaniem P i skrzyżowaniem N.




Tranzystor bipolarny

Tranzystor bipolarny

Istnieją dwa rodzaje tranzystorów, a mianowicie PNP i NPN . Główną różnicą między BJT i ​​MOSFET są ich nośniki ładunku. W tranzystorze PNP P oznacza dodatnie, a większość nośników ładunku to dziury, podczas gdy w tranzystorze NPN N oznacza ujemny, a większość nośników ładunku to elektrony. Zasady działania tych tranzystorów są praktycznie równe, a główna różnica polega na polaryzacji, a także polaryzacji zasilania dla każdego typu. BJT są odpowiednie do zastosowań niskoprądowych, takich jak przełączanie.



Symbol BJT

Symbol BJT

Zasada działania BJT

Zasada działania BJT polegała na wykorzystaniu napięcia między dwoma zaciskami, takimi jak podstawa i emiter, w celu regulacji przepływu prądu przez zacisk kolektora. Na przykład konfigurację wspólnego emitera pokazano na poniższym rysunku.

Działa tranzystor bipolarny

Działa tranzystor bipolarny

Zmiana napięcia wpływa na prąd wchodzący do zacisku Base, a ten prąd z kolei wpłynie na wywołany prąd o / p. Pokazuje to, że prąd wejściowy steruje przepływem prądu o / p. Więc ten tranzystor jest urządzeniem sterowanym prądem. Kliknij poniższy link, aby dowiedzieć się więcej o majorze Różnica między BJT i ​​FET .

Co to jest MOSFET

MOSFET to jeden rodzaj tranzystora FET (tranzystor polowy), który składa się z trzech zacisków, a mianowicie bramki, źródła i drenu. Tutaj prąd drenu jest kontrolowany przez napięcie zacisku bramki.Dlatego te tranzystory są urządzenia sterowane napięciem .


MOSFET

MOSFET

Te tranzystory są dostępne w 4 różnych typach, takich jak kanał P lub kanał N z trybem wzmocnienia lub trybem wyczerpania. Zaciski źródła i drenu są wykonane z półprzewodnika typu N dla tranzystorów MOSFET z kanałem N i jednakowo dla urządzeń z kanałem P. Zacisk bramowy jest wykonany z metalu i odłączany od zacisków źródła i spustu za pomocą tlenku metalu. Ta izolacja powoduje niskie zużycie energii i jest zaletą tego tranzystora. Dlatego ten tranzystor jest używany tam, gdzie tranzystory MOSFET z kanałem p i n są używane jako elementy składowe w celu zmniejszenia zużycia energii, cyfrowa logika CMOS .

Tranzystory MOSFET są podzielone na dwa typy, takie jak tryb wzmocnienia i tryb wyczerpania

Tryb wyczerpania: Kiedy napięcie na zacisku „G” jest niskie, kanał pokazuje swoją maksymalną przewodność. Ponieważ napięcie na zacisku „G” jest dodatnie lub ujemne, wówczas przewodność kanału będzie się zmniejszać.

Tryb wzmocnienia: Gdy napięcie na końcówce „G” jest niskie, urządzenie nie przewodzi. Gdy do zacisku bramki zostanie przyłożone większe napięcie, przewodność tego urządzenia jest dobra.

Kliknij poniższy link, aby dowiedzieć się więcej Co to jest MOSFET z działaniem?

Zasada działania MOSFET

Działanie MOSFET-u zależy od MOS (kondensator tlenku metalu), który jest zasadniczą częścią MOSFET-u. Warstwa tlenku występuje wśród dwóch końcówek, takich jak źródło i dren. Stosując napięcia bramki + Ve lub –Ve, możemy ustawić od typu p do typu n. Po przyłożeniu napięcia + Ve do zacisku bramki, otwory znajdujące się pod warstwą tlenku z siłą odpychającą i otwory są wypychane w dół przez podłoże. Obszar odchylania zajmowany przez związane ładunki –Ve, które są związane z atomami akceptora.

Schemat blokowy MOSFET

Schemat blokowy MOSFET

Różnice między BJT i ​​MOSFET

Różnica między BJT i ​​MOSFET w formie tabelarycznej została omówiona poniżej. Więc podobieństwa między BJT i ​​MOSFET omówiono poniżej.

Różnica między BJT i ​​MOSFET

Różnica między BJT i ​​MOSFET

BJT

MOSFET

BJT to PNP lub NPNMOSFET jest typu N lub typu P.
BJT jest obecnie kontrolowanym urządzeniemMOSFET to urządzenie sterowane napięciem
Współczynnik temperaturowy BJT jest ujemnyWspółczynnik temperaturowy MOSFET jest dodatni
Wyjście prądowe BJT może być kontrolowane przez prąd bazowy i / p.Wyjście prądowe tranzystora MOSFET może być kontrolowane przez napięcie bramki i / p.
BJT nie jest drogieMOSFET jest drogi
W BJT wyładowania elektrostatyczne nie stanowią problemu.W tranzystorze MOSFET wyładowania elektrostatyczne są problemem, więc mogą powodować problem.
Ma niskie wzmocnienie prądu i nie jest stabilny. Gdy prąd kolektora wzrośnie, wzmocnienie można zmniejszyć. Jeśli temperatura wzrośnie, wzmocnienie można również zwiększyć.Ma duże wzmocnienie prądowe, które jest prawie stabilne przy zmianach prądów drenu.
Rezystancja wejściowa BJT jest niska.Rezystancja wejściowa MOSFET jest wysoka.
Prąd wejściowy to miliamperów / mikroamperówPrąd wejściowy to Picoamps
Kiedy BJT jest nasycony, może wystąpić mniejsze rozpraszanie ciepła.Kiedy tranzystor MOSFET jest nasycony, może wystąpić mniejsze rozpraszanie ciepła.
Szybkość przełączania BJT jest wolniejszaSzybkość przełączania MOSFET jest wyższa
Pasmo przenoszenia jest gorszePasmo przenoszenia jest lepsze
Po nasyceniu spadek potencjału na Vce wynosi około 200 mV.Po nasyceniu potencjalny spadek między źródłem a drenem wynosi około 20 mV.
Prąd bazowy BJT zaczyna dostarczać przy + 0,7 V napięcia wejściowego. Tranzystory mogą być zasilane dużymi prądami bazowymiTranzystory MOSFET z kanałem N używają + 2 V do + 4 V, aby je włączyć, a prąd bramki wynosi około zera.
Impedancja wejściowa jest niskaImpedancja wejściowa jest wysoka
Częstotliwość przełączania BJT jest niskaCzęstotliwość przełączania MOSFET jest wysoka
Służy do zastosowań niskoprądowychSłuży do zastosowań wysokoprądowych

Kluczowe różnice między BJT i ​​MOSFET

Kluczowe różnice między tranzystorami BJT i ​​MOSFET omówiono poniżej.

  • BJT jest bipolarnym tranzystorem złączowym, podczas gdy MOSFET jest półprzewodnikiem z tlenku metalu tranzystor polowy .
  • BJT ma trzy zaciski, a mianowicie podstawę, emiter i kolektor, podczas gdy MOSFET ma trzy zaciski, a mianowicie źródło, dren i bramkę.
  • BJT są używane do zastosowań niskoprądowych, podczas gdy MOSFET jest używany do wysokich aplikacje energetyczne .
  • Obecnie w obwody analogowe i cyfrowe , MOSFET są traktowane jako częściej używane niż BJTS.
  • Działanie BJT zależy od prądu na zacisku bazowym, a działanie MOSFET-u zależy od napięcia na elektrodzie bramkowej z izolacją tlenkową.
  • BJT jest urządzeniem sterowanym prądem, a MOSFET jest urządzeniem sterowanym napięciem.
    W większości zastosowań tranzystory MOSFET są używane częściej niż tranzystory BJT
  • Struktura MOSFET jest bardziej złożona niż BJT

Który jest lepszy wzmacniacz BJT lub MOSFET?

Zarówno BJT, jak i MOSFET mają unikalne cechy oraz własne zalety i wady. Ale nie możemy powiedzieć, co jest dobre w BJT i ​​MOSFET, ponieważ sprawa jest niezwykle subiektywna. Ale przed wyborem BJT lub MOSFET należy wziąć pod uwagę kilka czynników, takich jak poziom mocy, wydajność, napięcie napędu, cena, prędkość przełączania itp.

Zwykle MOSFET jest używany w zasilaczach bardziej wydajnie, ponieważ praca MOSFET jest szybsza ze względu na użycie tlenku metalu poza BJT. Tutaj BJT zależy od kombinacji dziury elektronowej.
MOSFET działa z małą mocą po przełączeniu przy wysokiej częstotliwości, ponieważ ma dużą prędkość przełączania, więc prowadzi przez efekt pola kontrolowany przez tlenek siatki, ale nie przez rekombinację elektronu lub dziury, takiej jak BJT. W MOSFET obwód taki jak sterowanie bramką jest bardzo prostszy
Wyróżnia się wiele powodów

Mniej strat przewodzenia

Bipolarny tranzystor złączowy zapewnia stabilny spadek napięcia nasycenia, taki jak 0,7 V, podczas gdy tranzystor MOSFET zawiera rezystancję 0,001 oma, która prowadzi do mniejszych strat mocy.

Wysoka impedancja wejściowa

Bipolarny tranzystor złączowy wykorzystuje niski prąd bazowy do obsługi większego prądu kolektora. I działają jak wzmacniacz prądu. MOSFET jest urządzeniem sterowanym napięciem i prawie nie obejmuje prądu bramki. Bramka działa jak kondensator wartości i jest to znacząca zaleta w zastosowaniach przełączania i wysokiego prądu, ponieważ wzmocnienie mocy BJT ma średni do niskiego, co wymaga dużych prądów bazowych do wytwarzania dużych prądów.

Obszar zajmowany przez MOSFET jest mniejszy w porównaniu z BJT, jak 1/5. Operacja BJT nie jest tak prosta w porównaniu z MOSFET. Tak więc FET można bardzo łatwo zaprojektować i można go używać jako elementów pasywnych zamiast wzmacniaczy.

Dlaczego MOSFET jest lepszy niż BJT?

Istnieje wiele korzyści z używania MOSFET zamiast BJT, jak poniżej.

MOSFET jest bardzo czuły w porównaniu z BJT, ponieważ większość nośników ładunku w MOSFET jest prądem. Więc to urządzenie aktywuje się bardzo szybko w porównaniu z BJT. Dlatego jest to używane głównie do przełączania mocy SMPS.

MOSFET nie podlega dużym zmianom, podczas gdy w BJT jego prąd kolektora będzie się zmieniał z powodu zmian temperatury, napięcia bazowego nadajnika i wzmocnienia prądu. Jednak ta ogromna zmiana nie występuje w MOSFET, ponieważ jest to większościowy nośnik ładunku.

Impedancja wejściowa tranzystora MOSFET jest bardzo wysoka, podobnie jak zakres megaomów, natomiast impedancja wejściowa BJT mieści się w zakresie kiloomów. Dlatego wykonanie MOSFET jest niezwykle idealne dla obwodów opartych na wzmacniaczach.

W porównaniu z tranzystorami BJT, tranzystory MOSFET mają mniejszy szum. Tutaj szum można zdefiniować jako przypadkowe wtargnięcie w sygnał. Gdy tranzystor zostanie użyty do zwiększenia sygnału, wewnętrzny proces tranzystora zainicjuje część tych przypadkowych zakłóceń. Ogólnie rzecz biorąc, BJT wprowadzają do sygnału ogromne szumy w porównaniu z tranzystorami MOSFET. Tak więc tranzystory MOSFET są odpowiednie do przetwarzania sygnału, w przeciwnym razie wzmacniacze napięcia.

Rozmiar MOSFET jest bardzo mały w porównaniu z BJT. Więc ich rozmieszczenie można wykonać na mniejszej przestrzeni. Z tego powodu tranzystory MOSFET są używane w procesorach komputerów i chipach. Tak więc konstrukcja tranzystorów MOSFET jest bardzo prosta w porównaniu z tranzystorami BJT.

Współczynnik temperaturowy BJT i ​​FET

Współczynnik temperaturowy MOSFET-u jest dodatni pod względem rezystancji, co znacznie ułatwi równoległą pracę MOSFET-u. Przede wszystkim, jeśli tranzystor MOSFET przesyła wzmocniony prąd, bardzo łatwo się nagrzewa, zwiększa swoją rezystancję i powoduje równoległe przemieszczanie się tego prądu do innych urządzeń.

Współczynnik temperaturowy BJT jest ujemny, więc rezystory są niezbędne w całym równoległym procesie tranzystora bipolarnego.

Wtórny rozkład MOSFET nie zachodzi, ponieważ jego współczynnik temperaturowy jest dodatni. Jednak bipolarne tranzystory złączowe mają ujemny współczynnik temperaturowy, więc powoduje to wtórną awarię.

Zalety BJT nad MOSFETem

Plik zalety BJT nad MOSFETem obejmują następujące elementy.

  • BJT działają lepiej w warunkach dużego obciążenia i przy wyższych częstotliwościach w porównaniu z tranzystorami MOSFET
  • BJT mają wyższą wierność i lepsze wzmocnienie w obszarach liniowych, jak oceniono za pomocą tranzystorów MOSFET.
  • W porównaniu z tranzystorami MOSFET, BJTS są bardzo szybsze ze względu na niską pojemność na pinie sterującym. Ale MOSFET jest bardziej odporny na ciepło i może symulować dobry rezystor.
  • BJT to bardzo dobry wybór do zastosowań o niskim napięciu i małej mocy

Plik wady BJT obejmują następujące elementy.

  • Wpływa na promieniowanie
  • Generuje więcej hałasu
  • Ma mniejszą stabilność termiczną
  • Podstawowe sterowanie BJT jest bardzo złożone
  • Częstotliwość przełączania jest niska i wysoka złożona kontrola
  • Czas przełączania BJT jest niski w porównaniu z napięciem i prądem o wysokiej częstotliwości przemiennej.

Zalety i wady MOSFET-u

Plik zalety MOSFET-u obejmują następujące elementy.

  • Mniejszy rozmiar
  • Produkcja jest prosta
  • Impedancja wejściowa jest wysoka w porównaniu z JFET
  • Obsługuje szybkie działanie
  • Zużycie energii jest niskie, więc dla każdego chipa można umieścić więcej komponentów poza tym obszarem
  • MOSFET ze wzmocnieniem jest używany w obwodach cyfrowych
  • Nie ma diody bramki, więc można pracować z dodatnim, inaczej ujemnym napięciem bramki
  • Jest szeroko stosowany w porównaniu z JFET
  • Opór odpływu MOSFET jest wysoki z powodu niskiego oporu kanału

Plik wady MOSFET obejmują następujące elementy.

  • Wady MOSFET są następujące.
  • Żywotność MOSFET jest niska
  • Do precyzyjnego pomiaru dawki wymagana jest częsta kalibracja
  • Są wyjątkowo wrażliwe na napięcie przeciążeniowe, dlatego podczas instalacji konieczne jest specjalne obchodzenie się z nimi

Tak więc chodzi o różnicę między BJT i ​​MOSFET, która obejmuje, czym są BJT i ​​MOSFET, zasady działania, rodzaje MOSFET i różnice. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie wątpliwości dotyczące tej koncepcji lub projekty elektryczne i elektroniczne , prosimy o wyrażenie opinii, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jakie są cechy BJT i ​​MOSFET?