Poznajte hlavný rozdiel medzi BJT a FET

BJT a FET sú dva rôzne druhy tranzistorov a tiež známy ako aktívny polovodičové zariadenia . Skratkou BJT je bipolárny Junction Transistor a FET znamená Field Effect Transistor. BJTS a FETS sú dostupné v rôznych balíkoch na základe prevádzkovej frekvencie, prúdu, napätia a výkonu. Tieto typy zariadení umožňujú väčšiu mieru kontroly nad ich prácou. BJTS a FET sa dajú použiť ako prepínače a zosilňovače v elektrických a obvody elektroniky . Hlavný rozdiel medzi BJT a FET spočíva v tom, že v a tranzistor s efektom poľa toky prenáša iba väčšinový poplatok, zatiaľ čo v BJT tečú nosiče väčšinového aj menšinového poplatku.

Rozdiel medzi BJT a FET

Ďalej sa rozoberá hlavný rozdiel medzi BJT a FET, ktorý zahrnuje to, čo je BJT a FET, konštrukcia a fungovanie BJT a FET.

Čo je to BJT?

BJT je jeden typ tranzistora, ktorý využíva väčšinové aj menšinové nosiče náboja. Tieto polovodičové zariadenia sú k dispozícii v dvoch typoch, ako sú PNP a NPN. Hlavnou funkciou tohto tranzistora je zosilnenie prúdu. Títo tranzistory môžu byť použité ako prepínače a zosilňovače. Aplikácie BJT zahŕňajú širokú škálu, ktorá zahŕňa elektronické zariadenia ako televízory, mobily, počítače, rádiové vysielače, zvukové zosilňovače a priemyselné riadenie.

Tranzistor bipolárneho spojenia

Výstavba BJT

Bipolárny tranzistor pozostáva z dvoch spojov p-n. Podľa štruktúry BJT sa tieto delia na dva typy ako napr PNP a NPN . V NPN tranzistore je ľahko dopovaný polovodič typu P umiestnený medzi dva silne dotované polovodiče typu N. Rovnako sa vytvorí tranzistor PNP umiestnením polovodiča typu N medzi polovodiče typu P. Konštrukcia BJT je uvedená nižšie. Terminály emitor a kolektor v spodnej štruktúre sa nazývajú polovodiče typu n a typu p, ktoré sú označené písmenami „E“ a „C“. Zatiaľ čo zvyšný kolektorový terminál sa nazýva polovodič typu p označený písmenom „B“.

Výstavba BJT

Keď je vysoké napätie pripojené v režime reverzného skreslenia cez základňu aj kolektorové svorky. Toto zakoreňuje oblasť s vysokým vyčerpaním, ktorá sa vytvára cez križovatku BE, so silným elektrickým poľom, ktoré zastavuje otvory od B-terminálu k C-terminálu. Kedykoľvek sú svorky E a B spojené v smerovom skreslení, tok elektrónov bude smerovať od svorky emitora k základni.

V termináli základne sa niektoré elektróny kombinujú s otvormi, ale elektrické pole cez spoj B-C priťahuje elektróny. Väčšina elektrónov končí pretečením do kolektorového terminálu a vytvára obrovský prúd. Pretože tok silného prúdu cez kolektorovú svorku je možné riadiť malým prúdom cez svorku emitora.

Ak rozdiel potenciálov na križovatke BE nie je silný, potom sa elektróny nemôžu dostať do terminálu kolektora, takže cez terminál kolektora neprúdi žiadny prúd. Z tohto dôvodu sa ako prepínač používa aj bipolárny spojovací tranzistor. Na rovnakom princípe funguje aj prepojenie PNP, ale základná svorka je vyrobená z materiálu typu N a väčšina nosičov náboja v PNP tranzistore sú otvory.

Regióny BJT

BJT je možné prevádzkovať v troch regiónoch, ako je aktívny, medzný limit a saturácia. O týchto regiónoch sa hovorí nižšie.

Tranzistor je v neaktívnej oblasti zapnutý, potom je kolektorový prúd komparatívny a riadený cez základný prúd, ako je IC = βIC. Je voči VCE pomerne necitlivý. V tejto oblasti funguje ako zosilňovač.

Tranzistor je v medznej oblasti vypnutý, takže medzi dvoma svorkami, ako je kolektor a vysielač, nie je žiadny prenos, takže IB = 0, takže IC = 0.

Tranzistor je v oblasti nasýtenia ZAPNUTÝ, takže kolektorový prúd sa mení extrémne menej zmenou základného prúdu. VCE je malý a kolektorový prúd závisí hlavne od VCE, ktorý sa nepáči v aktívnej oblasti.

Charakteristika BJT

The charakteristiky BJT zahrňte nasledujúce.

• I / p impedancia BJT je nízka, zatiaľ čo o / p impedancia je vysoká.
• BJT je hlučný komponent z dôvodu výskytu menšinových nosičov poplatkov
• BJT je bipolárne zariadenie, pretože tam bude prúdiť prúd kvôli obidvom nosičom náboja.
• Tepelná kapacita BJT je nízka, pretože výstupný prúd inak obracia saturačný prúd.
• Doping v rámci terminálu emitora je maximálny, zatiaľ čo v základnom termináli je nízke
• Plocha kolektorového terminálu v BJT je vysoká v porovnaní s FET

Typy BJT

Klasifikáciu BJT možno vykonať na základe ich konštrukcie ako PNP a NPN.

PNP tranzistor

V tranzistore PNP je medzi dvoma polovodičovými vrstvami typu p vložená iba polovodičová vrstva typu n.

NPN tranzistor

V tranzistore NPN je medzi dvoma polovodičovými vrstvami typu N vložená iba polovodičová vrstva typu p.

Čo je to FET?

Termín FET znamená poľný tranzistor a je tiež pomenovaný ako unipolárny tranzistor. FET je jeden typ tranzistora, kde je prúd o / p riadený elektrickými poľami. Základný typ FET je úplne odlišný od BJT. FET sa skladá z troch terminálov, a to zdrojového, odtokového a hradlového terminálu. Nosičmi náboja tohto tranzistora sú otvory alebo elektróny, ktoré prúdia zo zdrojového terminálu do odtokového terminálu aktívnym kanálom. Tento tok nosičov náboja je možné riadiť napätím privádzaným cez zdroj a svorky hradla.

Tranzistor s efektom poľa

Konštrukcia FET

Tranzistory s efektom poľa sa delia na dva typy, napríklad JFET a MOSFET. Tieto dva tranzistory majú podobné princípy. Konštrukcia p-kanálového JFET je uvedená nižšie. V p-kanál JFET , väčšina nosičov náboja prúdi zo zdroja do odtoku. Terminály zdroja a odtoku sú označené písmenami S a D.

Konštrukcia FET

Terminál hradla je pripojený v režime reverzného predpätia k zdroju napätia, takže cez oblasti hradla a kanála, kde pretekajú náboje, môže byť vytvorená vyčerpávacia vrstva. Kedykoľvek sa zvýši reverzné napätie na hradlovom termináli, vrstva vyčerpania sa zvýši. Môže teda zastaviť tok prúdu zo zdrojovej svorky do odtokovej svorky. Takže zmenou napätia na svorke brány sa dal riadiť tok prúdu zo zdrojovej svorky do odtokovej svorky.

Regióny FET

FET fungovali cez tri oblasti, ako je medzná, aktívna a ohmická oblasť.

Tranzistor sa v oblasti odpojenia vypne. Pokiaľ je napätie hradlového zdroja vyššie ako medzné napätie, nie je medzi zdrojom a odtokom žiadne vedenie. (ID = 0 pre VGS> VGS, vypnuté)

Aktívny región je tiež známy ako región sýtenia. V tejto oblasti je tranzistor zapnutý. Riadenie odtokového prúdu je možné vykonať pomocou VGS (napätie zdroja brány) a relatívne necitlivého voči VDS. Takže v tejto oblasti tranzistor funguje ako zosilňovač.

Takže ID = IDSS = (1- VGS / VGS, vypnuté) 2

Tranzistor je aktivovaný v ohmickej oblasti, funguje však ako VCR (napäťovo riadený rezistor). Akonáhle je VDS nízka v porovnaní s aktívnou oblasťou, potom je odtokový prúd približne porovnateľný s napätím zdroja-odtoku a je riadený cez hradlové napätie. Takže ID = IDSS

[2 (1 - VGS / VGS, vypnuté) (VDS / -VDS, vypnuté) - (VDS / -VGS, vypnuté) 2]

V tomto regióne

RDS = VGS, vypnuté / 2 IDss (VGS-VGS, vypnuté) = 1 / gm

Typy FET

Existujú dva hlavné typy tranzistorov s efektom spojovacieho poľa, ako je nasledujúci.

JFET - Tranzistor s efektom spojovacieho poľa

IGBT - Tranzistor s efektom poľa s izolovanou bránou a je všeobecnejšie známy ako MOSFET - tranzistor s efektom poľa s oxidom kovu).

Charakteristika FET

The charakteristiky FET zahrňte nasledujúce.

• Vstupná impedancia FET je vysoká ako 100 MOhm
• Keď sa FET použije ako prepínač, nemá žiadne ofsetové napätie
• FET je porovnateľne chránený pred žiarením
• FET je zariadenie s väčšinovým operátorom.
• Je to unipolárny komponent a poskytuje vysokú tepelnú stabilitu
• Má nízky šum a je vhodnejší pre vstupné stupne nízkoúrovňových zosilňovačov.
• Poskytuje vysokú tepelnú stabilitu v porovnaní s BJT.

Rozdiel medzi BJT a FET

Rozdiel medzi BJT a FET je uvedený v nasledujúcej tabuľkovej forme.

Kľúčový rozdiel medzi BJT a FET

• Bipolárne prechodové tranzistory sú bipolárne zariadenia, v tomto tranzistore prúdia väčšinové aj menšinové nosiče náboja.
• Tranzistory s efektom poľa sú unipolárne zariadenia, v tomto tranzistore existuje iba väčšina tokov nosičov náboja.
• Bipolárne prechodové tranzistory sú riadené prúdom.
• Tranzistory s efektom poľa sú riadené napätím.
• V mnohých aplikáciách sa používajú tranzistory FET ako bipolárne prechodové tranzistory.
• Bipolárne prechodové tranzistory pozostávajú z troch terminálov, a to vysielač, základňa a kolektor. Tieto terminály sú označené E, B a C.
• Tranzistor s efektom poľa sa skladá z troch terminálov, a to zdroja, odtoku a hradla. Tieto terminály sú označené S, D a G.
• Vstupná impedancia tranzistorov s efektom poľa je vysoká v porovnaní s bipolárnymi tranzistormi.
• Výroba FETov sa môže uskutočňovať veľmi menšia, aby boli efektívne pri navrhovaní komerčných obvodov. FET sú v zásade dostupné v malých veľkostiach a využívajú malý priestor na čipu. Používanie menších zariadení je pohodlnejšie a užívateľsky príjemnejšie. BJT sú väčšie ako FET.
• FET, najmä MOSFET, sú v porovnaní s BJT nákladnejšie na dizajn.
• FET sa čoraz viac používajú v rôznych aplikáciách a môžu sa vyrábať v malých rozmeroch a s menšou spotrebou energie. BJT sú použiteľné v hobby elektronike, spotrebnej elektronike a vytvárajú veľké zisky.
• FET poskytujú komerčným zariadeniam vo veľkých odvetviach niekoľko výhod. Akonáhle sa použije v spotrebiteľských zariadeniach, potom sa uprednostňujú z dôvodu ich veľkosti, vysokej i / p impedancie a ďalších faktorov.
• Jedna z najväčších spoločností na navrhovanie čipov, ako je Intel, využíva FET na napájanie miliárd zariadení po celom svete.
• BJT potrebuje na zapnutie tranzistora malé množstvo prúdu. Teplo rozptýlené na bipolárnych zariadeniach zastavuje celkový počet tranzistorov, ktoré je možné na čipu vyrobiť.
• Kedykoľvek bola svorka „G“ tranzistora FET nabitá, nie je potrebný ďalší prúd, aby sa tranzistor udržal v polohe ON.
• BJT je zodpovedný za prehriatie v dôsledku negatívneho teplotného koeficientu.
• FET má teplotný koeficient + Ve na zastavenie prehriatia.
• BJT sú použiteľné pre slaboprúdové aplikácie.
• FETS sú použiteľné pre aplikácie s nízkym napätím.
• FET majú nízky až stredný zisk.
• BJT majú vyššiu maximálnu frekvenciu a vyššiu medznú frekvenciu.

Prečo je FET preferovaný pred BJT?

• Tranzistory s efektom poľa poskytujú v porovnaní s BJT vysokú vstupnú impedanciu. Zisk FET je menší v porovnaní s BJT.
• FET generuje menej šumu
• Účinok žiarenia FET je menší.
• Ofsetové napätie FET je nulové pri nulovom odtokovom prúde, a preto vytvára vynikajúci signálny chopper.
• FET sú teplotne stabilnejšie.
• Jedná sa o zariadenia citlivé na napätie vrátane vysokej vstupnej impedancie.
• Vstupná impedancia FET je vyššia, preto sa dáva prednosť použitiu ako stupeň i / p pred viacstupňovým zosilňovačom.
• Jedna trieda tranzistora s efektom poľa produkuje menej šumu
• Výroba FET je jednoduchá
• FET reaguje ako napäťovo riadený premenný rezistor na malé hodnoty napätia odtoku k zdroju.
• Nie sú citlivé na žiarenie.
• Výkonové FETy rozptýlia vysoký výkon a tiež môžu prepínať veľké prúdy.

Čo je to rýchlejší BJT alebo FET?

• Pre nízkonapäťové LED riadenie a rovnaké zariadenia z MCU (Micro Controllers Unit) sú BJT veľmi vhodné, pretože BJT sa môžu prepínať rýchlejšie v porovnaní s MOSFET kvôli nízkej kapacite na ovládacom kolíku.
• MOSFET sa používajú vo vysoko výkonných aplikáciách, pretože sa môžu prepínať rýchlejšie v porovnaní s BJT.
• MOSFET používajú na zvýšenie účinnosti malé tlmivky v zdrojoch spínaného režimu.

Jedná sa teda o porovnanie medzi BJT a FET, vrátane toho, čo je BJT a FET, Konštrukcia BJT, konštrukcia FET, rozdiely medzi BJT a FET. Tranzistory ako BJT a FET boli vyvinuté prostredníctvom rôznych polovodičových materiálov, ako sú typy P a N. Používajú sa pri návrhu prepínačov, zosilňovačov aj oscilátorov. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu resp projekty elektroniky komentujte prosím v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aké sú aplikácie BJT a FET?

Fotografické úvery:

• BJT ibiblio
• Výstavba BJT wikimedia
• FET obvod dnes
• Konštrukcia FET elektróda