Tranzistory BJT a MOSFET sú elektronické polovodičové zariadenia, ktoré poskytujú veľké meniace sa elektrické signály o / p pre malé odchýlky v malých signáloch i / p. Vďaka tejto vlastnosti sa tieto tranzistory používajú buď ako prepínače, alebo ako zosilňovače. Prvý tranzistor bol prepustený v roku 1950 a je možné ho považovať za jeden z najdôležitejších vynálezov 20. storočia. Rýchlo vyvíja zariadenie a tiež rôzne druhy tranzistorov boli zavedené. Prvým typom tranzistora sú BJT (bipolárny Junction Transistor) a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor) Tranzistor s efektom poľa ) je ďalší typ tranzistora zavedený neskôr. Pre lepšie pochopenie tohto konceptu tu tento článok uvádza hlavný rozdiel medzi BJT a MOSFET.
Čo je BJT?
Bipolárny spojovací tranzistor je jeden typ polovodičového zariadenia a za starých čias sa tieto zariadenia používajú namiesto elektrónok. BJT je prúdom riadené zariadenie, kde o / p základňovej svorky alebo emitorovej svorky je funkciou prúdu v základnej svorke. Činnosť tranzistora BJT je v zásade určená prúdom na termináli základne. Tento tranzistor sa skladá z troch terminálov, menovite vysielača, základne a kolektora. V skutočnosti je BJT kremíkový kus, ktorý obsahuje tri oblasti a dva križovatky. Tieto dva regióny sa nazývajú križovatka P a križovatka N.
Tranzistor bipolárneho spojenia
Existujú dva druhy tranzistorov PNP a NPN . Hlavným rozdielom medzi BJT a MOSFET sú ich nosiče náboja. V PNP tranzistore znamená P kladný pól a nosné náboje väčšiny sú diery, zatiaľ čo v tranzistore NPN znamená N záporný pól a nosiče náboja väčšiny sú elektróny. Princípy fungovania týchto tranzistorov sú prakticky rovnaké a hlavný rozdiel je v predpätí, ako aj v polarite napájania pre každý typ. BJT sú vhodné pre slaboprúdové aplikácie, ako sú spínacie účely.
Symbol BJT
Princíp práce BJT
Princíp činnosti BJT spočíval v použití napätia medzi dvoma svorkami, ako sú základňa a vysielač, na reguláciu toku prúdu cez svorku kolektora. Napríklad konfigurácia spoločného vysielača je znázornená na obrázku nižšie.
Bipolárny tranzistor pracuje
Zmena napätia ovplyvňuje prúd vstupujúci do svorky Base a tento prúd zase ovplyvní volaný o / p prúd. Týmto sa ukazuje, že vstupný prúd riadi tok o / p prúdu. Takže tento tranzistor je prúdom riadené zariadenie. Ak chcete vedieť viac o majorovi, kliknite na nasledujúci odkaz Rozdiel medzi BJT a FET .
Čo je MOSFET
MOSFET je jeden druh FET (Field Effect Transistor), ktorý sa skladá z troch terminálov, a to brány, zdroja a odtoku. Tu je odtokový prúd riadený napätím terminálu brány. Preto sú tieto tranzistory napäťovo riadené zariadenia .
MOSFET
Tieto tranzistory sú k dispozícii v 4 rôznych typoch, ako napríklad P-kanál alebo N-kanál, buď s režimom vylepšenia alebo režimom vyčerpania. Terminály zdroja a Drain sú vyrobené z polovodiča typu N pre MOSFET s kanálom N a rovnako pre zariadenia s kanálom P. Terminál brány je vyrobený z kovu a oddelený od terminálov zdroja a odtoku pomocou oxidu kovu. Táto izolácia má na svedomí nízku spotrebu energie a je výhodou pre tento tranzistor. Preto sa tento tranzistor používa tam, kde sa MOSFET kanály p a n používajú ako stavebné prvky na zníženie spotreby energie digitálna logika CMOS .
MOSFETy sú rozdelené do dvoch typov, ako napríklad režim vylepšenia a režim vyčerpania
Režim vyčerpania: Keď je napätie na „G“ termináli nízke, potom kanál zobrazuje svoju maximálnu vodivosť. Pretože napätie na „G“ termináli je kladné alebo záporné, potom sa vodivosť kanála zníži.
Režim vylepšenia: Ak je napätie na svorke „G“ nízke, zariadenie nefunguje. Ak je na svorku brány privádzané väčšie napätie, potom je vodivosť tohto zariadenia dobrá.
Ak chcete vedieť viac, kliknite na nasledujúci odkaz Čo je MOSFET s funkciou Working?
Pracovný princíp MOSFET
Fungovanie MOSFET závisí od MOS (kondenzátor oxidu kovu), ktorý je podstatnou súčasťou MOSFET. Oxidová vrstva predstavuje medzi dvoma terminálmi, ako sú zdroj a odtok. Použitím hradlového napätia + Ve alebo –Ve môžeme nastaviť z typu p na typ n. Keď sa na bránu pripojí napätie + Ve, potom sa otvory existujúce pod vrstvou oxidu odpudivou silou a otvory tlačia dole cez substrát. Vychyľovacia oblasť obsadená viazanými –Ve nábojmi, ktoré sú spojené s akceptorovými atómami.
Bloková schéma MOSFET
Rozdiely medzi BJT a MOSFET
Rozdiel medzi BJT a MOSFET v tabuľkovej forme je popísaný nižšie. Podobnosti medzi BJT a MOSFET sú teda diskutované nižšie.
Rozdiel medzi BJT a MOSFET
BJT | MOSFET |
| BJT je PNP alebo NPN | MOSFET je typu N alebo P. |
| BJT je prúdom riadené zariadenie | MOSFET je zariadenie riadené napätím |
| Teplotný koeficient BJT je negatívny | Teplotný koeficient MOSFET je pozitívny |
| Prúdový výstup BJT je možné riadiť prostredníctvom základného prúdu i / p. | Prúdový výstup MOSFET je možné riadiť prostredníctvom i / p hradlového napätia. |
| BJT nie je drahý | MOSFET je drahý |
| V BJT nie je problém s elektrostatickým výbojom. | V systéme MOSFET je problémom elektrostatický výboj, ktorý môže spôsobiť problém. |
| Má nízky prúdový zisk a nie je stabilný. Akonáhle sa prúd kolektora zvýši, zisk sa môže znížiť. Ak sa teplota zvýši, môže sa tiež zvýšiť zisk. | Má vysoký prúdový zisk, ktorý je takmer stabilný pri zmene odtokových prúdov. |
| Vstupný odpor BJT je nízky. | Vstupný odpor MOSFET je vysoký. |
| Vstupný prúd je Milliamps / Microamps | Vstupný prúd je Picoamps |
| Keď je BJT nasýtený, môže dôjsť k menšiemu rozptylu tepla. | Keď je MOSFET nasýtený, môže dôjsť k menšiemu rozptylu tepla. |
| Rýchlosť prepínania BJT je pomalšia | Rýchlosť prepínania MOSFET je vyššia |
| Frekvenčná odozva je horšia | Frekvenčná odozva je lepšia |
| Akonáhle je nasýtený, potom je potenciálny pokles cez Vce asi 200 mV. | Akonáhle je nasýtený, potom je potenciálny pokles medzi zdrojom a odtokom asi 20 mV. |
| Základný prúd BJT začne dodávať vstupné napätie + 0,7 V. Tranzistory možno prevádzkovať prostredníctvom veľkých základných prúdov | N-kanálové MOSFETy na ich zapnutie používajú + 2v až + 4v a prúd hradla je asi nulový. |
| Vstupná impedancia je nízka | Vstupná impedancia je vysoká |
| Spínacia frekvencia BJT je nízka | Spínacia frekvencia MOSFET je vysoká |
| Používa sa pre slaboprúdové aplikácie | Používa sa na silnoprúdové použitie |
Kľúčové rozdiely medzi BJT a MOSFET
Hlavné rozdiely medzi tranzistormi BJT a MOSFET sú uvedené nižšie.
- BJT je bipolárny spojovací tranzistor, zatiaľ čo MOSFET je polovodič z oxidu kovu tranzistor s efektom poľa .
- BJT má tri terminály, a to základňu, vysielač a kolektor, zatiaľ čo MOSFET má tri terminály, a to zdroj, odtok a bránu.
- BJT sa používajú pre slaboprúdové aplikácie, zatiaľ čo MOSFET sa používajú pre vysoké energetické aplikácie .
- V dnešnej dobe v analógové a digitálne obvody , MOSFET sú považované za bežnejšie používané ako BJTS.
- Činnosť BJT závisí od prúdu na svorke základne a prevádzka MOSFET závisí od napätia na oxidovej izolovanej hradlovej elektróde.
- BJT je zariadenie riadené prúdom a MOSFET je zariadenie riadené napätím.
MOSFETy sa vo väčšine aplikácií používajú viac ako BJT - Štruktúra MOSFET je zložitejšia ako BJT
Čo je lepší zosilňovač BJT alebo MOSFET?
BJT aj MOSFET obsahujú jedinečné vlastnosti a svoje vlastné výhody a nevýhody. Nemôžeme však povedať, čo je dobré v BJT a MOSFET, pretože záležitosť je mimoriadne subjektívna. Pred výberom BJT alebo MOSFET je však potrebné zohľadniť niekoľko faktorov, ako napríklad úroveň výkonu, účinnosť, napätie meniča, cena, rýchlosť prepínania atď.
MOSFET sa zvyčajne používa v napájacích zdrojoch efektívnejšie, pretože prevádzka MOSFET je rýchlejšia kvôli použitiu oxidu kovu okrem BJT. Tu BJT závisí od kombinácie elektrónovej diery.
MOSFET pracuje s nízkym výkonom po prepnutí na vysokú frekvenciu, pretože má rýchlu rýchlosť prepínania, takže vedie cez efekt poľa riadený oxidom mriežky, ale nie cez rekombináciu elektrónu alebo otvoru ako BJT. V MOSFETe je riadenie brány ako obvodu veľmi jednoduché
Existuje mnoho dôvodov, ktoré vynikajú
Menej strát z vedenia
Bipolárny spojovací tranzistor obsahuje stabilný pokles saturačného napätia ako 0,7 V, zatiaľ čo MOSFET obsahuje 0,001 ohmový odpor, ktorý vedie k menším stratám výkonu.
Vysoká vstupná impedancia
Bipolárny prechodový tranzistor používa na prevádzku väčšieho kolektorového prúdu nízky základný prúd. A fungujú ako zosilňovač prúdu. MOSFET je zariadenie riadené napätím a takmer nezahŕňa prúd brány. Brána funguje ako hodnotový kondenzátor a je významnou výhodou v aplikáciách spínania a vysokého prúdu, pretože zisk výkonových BJT má stredný až nízky stupeň, ktorý vyžaduje na výrobu vysokých prúdov vysoké základné prúdy.
Plocha obsadená MOSFETom je menšia v porovnaní s BJT ako 1/5. Operácia BJT nie je taká jednoduchá v porovnaní s MOSFET. FET teda možno navrhnúť veľmi ľahko a dá sa použiť ako pasívne prvky namiesto zosilňovačov.
Prečo je MOSFET lepší ako BJT?
Existuje mnoho výhod použitia MOSFET namiesto BJT, ako je nasledovné.
MOSFET je v porovnaní s BJT veľmi citlivý, pretože väčšina nosičov poplatkov v MOSFET je súčasná. Toto zariadenie sa teda v porovnaní s BJT aktivuje veľmi rýchlo. Toto sa teda používa hlavne na prepínanie výkonu SMPS.
MOSFET neprechádza veľkými zmenami, zatiaľ čo v BJT sa jeho kolektorový prúd zmení z dôvodu teplotných zmien, základného napätia vysielača a zosilnenia prúdu. Táto obrovská zmena sa však v rámci MOSFET nenájde, pretože je nositeľom väčšinového poplatku.
Vstupná impedancia MOSFET je veľmi vysoká ako rozsah megohmov, zatiaľ čo vstupná impedancia BJT sa pohybuje v kiloohmoch. Preto je výroba MOSFET pre obvody založené na zosilňovačoch mimoriadne dokonalá.
V porovnaní s BJT majú MOSFET menej šumu. Tu je možné šum definovať ako náhodné vniknutie do signálu. Akonáhle sa tranzistor použije na zvýšenie signálu, potom interný proces tranzistora iniciuje niektoré z týchto náhodných interferencií. Spravidla BJT zavádzajú do signálu obrovský šum v porovnaní s MOSFETmi. MOSFETy sú teda vhodné na spracovanie zosilňovačov signálu, inak napäťových.
Veľkosť MOSFET je v porovnaní s BJT veľmi malá. Takže ich usporiadanie je možné vykonať na menšom priestore. Z tohto dôvodu sa MOSFET používajú v procesoroch počítačov a čipov. Takže dizajn MOSFETov je v porovnaní s BJT veľmi jednoduchý.
Teplotný koeficient BJT a FET
Teplotný koeficient MOSFET-u je pozitívny pre odpor, vďaka čomu bude paralelná prevádzka MOSFETu veľmi jednoduchá. Primárne, ak MOSFET prenáša zosilnený prúd, veľmi ľahko sa zahreje, zvýši jeho odpor a spôsobí, že sa tento tok prúdu presunie paralelne k iným zariadeniam.
Teplotný koeficient BJT je záporný, takže rezistory sú nevyhnutné v celom paralelnom procese bipolárneho spojovacieho tranzistora.
Sekundárny rozpad MOSFET sa nestane, pretože jeho teplotný koeficient je pozitívny. Tranzistory s bipolárnym prepojením však majú negatívny teplotný koeficient, takže vedie k sekundárnemu rozpadu.
Výhody BJT oproti MOSFET
The výhody BJT oproti MOSFET zahrňte nasledujúce.
- BJT fungujú lepšie pri vysokom zaťažení a s vyššími frekvenciami v porovnaní s MOSFETMI
- BJT majú vyššiu vernosť a lepší zisk v lineárnych oblastiach, čo sa hodnotí pomocou MOSFET.
- V porovnaní s MOSFETY sú BJTS veľmi rýchle kvôli nízkej kapacite na ovládacom kolíku. Ale MOSFET je tolerantnejší k teplu a dokáže simulovať dobrý odpor.
- BJT sú veľmi dobrou voľbou pre aplikácie s napätím a nízkym výkonom
The nevýhody BJT zahrňte nasledujúce.
- Ovplyvňuje žiarením
- Vytvára viac šumu
- Má menšiu tepelnú stabilitu
- Základné riadenie BJT je veľmi zložité
- Spínacia frekvencia je nízka a vysoká zložitá regulácia
- Spínací čas BJT je nízky v porovnaní s napätím a prúdom s vysokou striedavou frekvenciou.
Výhody a nevýhody MOSFETu
The výhody MOSFETu zahrňte nasledujúce.
- Menej veľkosti
- Výroba je jednoduchá
- Vstupná impedancia je v porovnaní s JFET vysoká
- Podporuje vysokorýchlostnú prevádzku
- Spotreba energie je nízka, takže pre každý čip mimo oblasti môže byť povolené viac komponentov
- MOSFET s vylepšeným typom sa používa v digitálnych obvodoch
- Nemá hradlovú diódu, takže je možné pracovať s kladným, inak záporným hradlovým napätím
- V porovnaní s JFET sa široko používa
- Odtokový odpor MOSFETu je vysoký kvôli nízkemu odporu kanálu
The nevýhody MOSFET zahrňte nasledujúce.
- Medzi nevýhody MOSFET patria nasledujúce.
- Životnosť MOSFET je nízka
- Pre presné meranie dávky je potrebná častá kalibrácia
- Majú mimoriadnu citlivosť na preťažovacie napätie, preto je z dôvodu inštalácie potrebné špeciálne zaobchádzanie
Jedná sa teda o rozdiel medzi BJT a MOSFET, ktorý zahŕňa to, čo sú BJT a MOSFET, pracovné princípy, typy MOSFET a rozdiely. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek pochybnosti týkajúce sa tohto konceptu resp elektrické a elektronické projekty , poskytnite nám spätnú väzbu prostredníctvom komentárov v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka, aké sú vlastnosti BJT a MOSFET?
