BJT ve MOSFET arasındaki farklar nelerdir?

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Transistörler BJT ve MOSFET, küçük i / p sinyallerindeki küçük varyasyonlar için büyük değişen elektriksel o / p sinyali veren elektronik yarı iletken cihazlardır. Bu özelliğinden dolayı, bu transistörler bir anahtar veya bir amplifikatör olarak kullanılır. İlk transistör 1950 yılında piyasaya sürüldü ve 20. yüzyılın en önemli icatlarından biri olarak değerlendirilebilir. Cihazı hızla geliştiriyor ve ayrıca çeşitli transistörler tanıtıldı. İlk transistör türü BJT (Bipolar Junction Transistor) ve MOSFET (Metal Oxide Semiconductor) Alan etkili transistör ) daha sonra tanıtılan başka bir transistör türüdür. Bu kavramın daha iyi anlaşılması için, bu makale BJT ve MOSFET arasındaki temel farkı verir.

BJT nedir?

İki kutuplu bağlantı transistörü bir tür yarı iletken cihazdır ve eski günlerde bu cihazlar vakum tüpleri yerine kullanılır. BJT, baz terminalin veya yayıcı terminalin o / p'sinin baz terminaldeki akımın bir fonksiyonu olduğu akım kontrollü bir cihazdır. Temel olarak, bir BJT transistörünün çalışması, baz terminaldeki akım tarafından belirlenir. Bu transistör, verici, taban ve toplayıcı olmak üzere üç terminalden oluşur. Aslında bir BJT, üç bölge ve iki bağlantı içeren bir silikon parçadır. İki bölge P-kavşak ve N-kavşak olarak adlandırılır.




Bipolar Bağlantı Transistörü

Bipolar Bağlantı Transistörü

İki tür transistör vardır: PNP ve NPN . BJT ve MOSFET arasındaki temel fark, şarj taşıyıcılarıdır. PNP transistöründe, P pozitif anlamına gelir ve çoğunluk yük taşıyıcıları deliklerdir, oysa NPN transistöründe N negatif anlamına gelir ve çoğunluk yük taşıyıcıları elektronlardır. Bu transistörlerin çalışma prensipleri pratik olarak eşittir ve temel fark, her tür için güç kaynağının polaritesinin yanı sıra önyargıda olmasıdır. BJT'ler, anahtarlama amaçları gibi düşük akım uygulamaları için uygundur.



BJT Sembolü

BJT Sembolü

BJT'nin Çalışma Prensibi

Bir BJT'nin çalışma prensibi, kollektör terminalinden akımın akışını düzenlemek için taban ve yayıcı gibi iki terminal arasında Voltaj kullanımını içeriyordu. Örneğin, ortak bir yayıcının konfigürasyonu aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Bipolar Kavşak Transistörü Çalışması

Bipolar Kavşak Transistörü Çalışması

Gerilimdeki değişiklik bir Baz terminaline giren akımı etkiler ve bu akım da aranan o / p akımını etkileyecektir. Bununla, giriş akımının o / p akımının akışını kontrol ettiği gösterilir. Yani bu transistör akım kontrollü bir cihazdır. Binbaşı hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen aşağıdaki bağlantıyı takip edin BJT ve FET arasındaki fark .

MOSFET nedir

MOSFET, kapı, kaynak ve boşaltma olmak üzere üç terminalden oluşan bir tür FET'tir (Alan Etkili Transistör). Burada, boşaltma akımı kapı terminalinin voltajı tarafından kontrol edilir Bu nedenle, bu transistörler voltaj kontrollü cihazlar .


MOSFET

MOSFET

Bu transistörler, bir geliştirme modu veya tükenme modu ile P kanalı veya N kanalı gibi 4 farklı tipte mevcuttur. Kaynak ve Tahliye terminalleri, N-kanallı MOSFET'ler için ve aynı şekilde P-kanallı cihazlar için N-tipi yarı iletkenden yapılmıştır. Kapı terminali metalden yapılmıştır ve metal oksit kullanılarak kaynak ve tahliye terminallerinden ayrılmıştır. Bu yalıtım, düşük güç tüketimini destekler ve bu transistörde bir avantajdır. Bu nedenle, bu transistör, güç tüketimini azaltmak için p ve n kanallı MOSFET'lerin yapı taşları olarak kullanıldığı yerlerde kullanılır. dijital CMOS mantığı .

MOSFET'ler, geliştirme modu ve tükenme modu gibi iki türe ayrılır

Tükenme Modu: 'G' terminalindeki voltaj düşük olduğunda, kanal maksimum iletkenliğini gösterir. 'G' terminalindeki voltaj pozitif veya negatif olduğundan, kanal iletkenliği azalacaktır.

Geliştirme Modu: 'G' terminalindeki voltaj düşük olduğunda, cihaz iletmez. Kapı terminaline daha fazla voltaj uygulandığında, bu cihazın iletkenliği iyidir.

Daha fazla bilgi için lütfen aşağıdaki bağlantıyı takip edin MOSFET ile Çalışma nedir?

MOSFET'in Çalışma Prensibi

MOSFET'in çalışması, MOSFET'in temel parçası olan MOS'a (metal oksit kapasitör) bağlıdır. Oksit tabakası, kaynak ve tahliye gibi iki terminal arasında bulunur. + Ve veya –Ve geçit voltajlarını uygulayarak, p-tipinden n-tipine ayarlayabiliriz. Kapı terminaline + Ve gerilimi uygulandığında, oksit tabakası altında bulunan ve itici bir kuvvetle bulunan delikler alt tabaka boyunca aşağı doğru itilir. Alıcı atomlarla ilişkili bağlı –Ve yüklerinin işgal ettiği sapma bölgesi.

MOSFET Blok Şeması

MOSFET Blok Şeması

BJT ve MOSFET arasındaki farklar

BJT ve MOSFET arasındaki tablo formundaki fark aşağıda tartışılmaktadır. Dolayısıyla, BJT ve MOSFET arasındaki benzerlikler aşağıda tartışılmaktadır.

BJT ve MOSFET arasındaki fark

BJT ve MOSFET arasındaki fark

BJT

MOSFET

BJT, PNP veya NPN'dirMOSFET, N tipi veya P tipi
BJT akım kontrollü bir cihazdırMOSFET, voltaj kontrollü bir cihazdır
BJT'nin sıcaklık katsayısı negatifMOSFET'in sıcaklık katsayısı pozitif
BJT'nin akım çıkışı, i / p baz akımı ile kontrol edilebilir.MOSFET'in akım çıkışı, i / p geçit voltajı ile kontrol edilebilir.
BJT pahalı değilMOSFET pahalıdır
BJT'de Elektrostatik Deşarj sorun değildir.MOSFET'te Elektrostatik Deşarj bir sorundur, bu nedenle soruna neden olabilir.
Düşük akım kazancı vardır ve kararlı değildir. Kolektör akımı arttığında kazanç azaltılabilir. Sıcaklık artarsa, kazanç da artırılabilir.Drenaj akımlarını değiştirmek için neredeyse sabit olan yüksek bir akım kazancına sahiptir.
BJT'nin giriş direnci düşük.MOSFET'in giriş direnci yüksektir.
Giriş akımı Miliamper / MikroamperdirGiriş akımı Picoamps
BJT doyduğunda, daha az ısı dağılımı meydana gelebilir.MOSFET doyduğunda, daha az ısı dağılımı meydana gelebilir.
BJT'nin anahtarlama hızı daha yavaştırMOSFET'in anahtarlama hızı daha yüksektir
Frekans tepkisi daha düşükFrekans tepkisi daha iyidir
Doygunluğa ulaştığında, Vce boyunca potansiyel düşüş yaklaşık 200 mV'dir.Doygun hale geldiğinde, kaynak ve drenaj arasındaki potansiyel düşüş yaklaşık 20 mV'dir.
BJT'nin temel akımı, giriş voltajının + 0.7V'unu kullanarak beslenmeye başlar. Transistörler, büyük taban akımları ile çalıştırılabilirN-kanallı MOSFET'ler onları AÇIK konuma getirmek için + 2v ila + 4v kullanır ve bunun geçit akımı yaklaşık sıfırdır.
Giriş empedansı düşükGiriş empedansı yüksek
BJT'nin anahtarlama frekansı düşükMOSFET'in anahtarlama frekansı yüksektir
Düşük akım uygulaması için kullanılırYüksek akım uygulaması için kullanılır.

BJT ve MOSFET arasındaki Temel Farklılıklar

BJT ve MOSFET transistörleri arasındaki temel farklar aşağıda tartışılmaktadır.

  • BJT, iki kutuplu bir bağlantı transistörüdür, MOSFET ise bir metal oksit yarı iletkenidir. alan etkili transistör .
  • Bir BJT'nin taban, yayıcı ve toplayıcı olmak üzere üç terminali varken, bir MOSFET'in kaynak, boşaltma ve kapı olmak üzere üç terminali vardır.
  • BJT'ler düşük akım uygulamaları için kullanılırken, MOSFET yüksek güç uygulamaları .
  • Bugünlerde analog ve dijital devreler MOSFET'ler, BJTS'den daha yaygın olarak kullanılmak üzere kabul edilir.
  • BJT'nin çalışması, baz terminalindeki akıma bağlıdır ve MOSFET'in çalışması, oksit yalıtımlı kapı elektrodundaki gerilime bağlıdır.
  • BJT akım kontrollü bir cihazdır ve MOSFET voltaj kontrollü bir cihazdır.
    MOSFET'ler, uygulamaların çoğunda BJT'lerden daha fazla kullanılır
  • MOSFET'in yapısı BJT'den daha karmaşıktır

Daha İyi Amplifikatör BJT veya MOSFET Hangisi?

Hem BJT hem de MOSFET benzersiz özellikler ve kendi avantaj ve dezavantajlarını içerir. Ancak konu son derece öznel olduğu için BJT ve MOSFET'te hangisinin iyi olduğunu söyleyemeyiz. Ancak BJT veya MOSFET'i seçmeden önce, güç seviyesi, verimlilik, sürücü voltajı, fiyat, anahtarlama hızı gibi göz önünde bulundurulması gereken birkaç faktör vardır.

Genellikle, güç kaynaklarında daha verimli bir MOSFET kullanılır, çünkü MOSFET'in çalışması, BJT dışında metal oksit kullanımı nedeniyle daha hızlıdır. Burada BJT, elektron deliği kombinasyonuna bağlıdır.
MOSFET, yüksek frekansta geçiş yaptığında düşük güçle çalışır, çünkü hızlı bir anahtarlama hızına sahiptir, bu nedenle ızgara-oksit kontrollü alan etkisine yol açar, ancak BJT gibi bir elektron veya deliğin rekombinasyonu yoluyla değil. MOSFET'te, kapı kontrolü benzeri devre çok daha basittir
Öne çıkan sayısız neden var

Daha Az İletim Kaybı

İki kutuplu bir bağlantı transistörü, 0,7 V gibi kararlı bir doyma voltaj düşüşü içerirken, MOSFET daha az güç kaybına yol açan 0,001 ohm açık direnç içerir.

Yüksek Giriş Empedansı

Bir çift kutuplu bağlantı transistörü, daha büyük bir kolektör akımını çalıştırmak için düşük bir taban akımı kullanır. Ve bir akım amplifikatörü gibi çalışırlar. MOSFET voltaj kontrollü bir cihazdır ve neredeyse kapı akımını içermez. Kapı, bir değer kondansatörü gibi çalışır ve anahtarlama ve yüksek akım uygulamalarında önemli bir avantajdır, çünkü BJT'lerin güç kazancı orta ila düşüktür, yüksek akımlar üretmek için yüksek temel akımlara ihtiyaç duyar.

MOSFET'in kapladığı alan 1/5 gibi BJT ile karşılaştırıldığında daha azdır. BJT işlemi, MOSFET ile karşılaştırıldığında o kadar basit değildir. Böylece FET çok kolay tasarlanabilir ve amplifikatörler yerine pasif elemanlar gibi kullanılabilir.

MOSFET neden BJT'den daha iyi?

BJT yerine MOSFET kullanmanın aşağıdaki gibi birçok faydası vardır.

MOSFET, BJT ile karşılaştırıldığında çok duyarlıdır çünkü MOSFET'teki yük taşıyıcılarının çoğu günceldir. Yani bu cihaz, BJT'ye kıyasla çok hızlı bir şekilde devreye giriyor. Bu nedenle, bu esas olarak SMPS'nin gücünü değiştirmek için kullanılır.

MOSFET çok büyük değişikliklere uğramazken, BJT'de bunun kolektör akımı sıcaklık değişiklikleri, vericinin temel voltajı ve akım kazancı nedeniyle değişecektir. Bununla birlikte, bu büyük değişiklik MOSFET içinde bulunmaz çünkü çoğunluk ücret taşıyıcısıdır.

MOSFET'in giriş empedansı megaohm aralığı gibi çok yüksektir, oysa BJT'nin giriş empedansı kiloohm aralığında değişir. Bu nedenle, MOSFET yapımı, amplifikatör tabanlı devreler için son derece mükemmeldir.

BJT'lere kıyasla, MOSFET'lerde daha az gürültü var. Burada gürültü, bir sinyal içindeki rastgele izinsiz giriş olarak tanımlanabilir. Bir sinyali artırmak için bir transistör kullanıldığında, transistörün dahili süreci bu rasgele girişimin bir kısmını başlatacaktır. Genel olarak, BJT'ler, MOSFET'lere kıyasla sinyale çok büyük bir gürültü katar. Bu nedenle, MOSFET'ler sinyali işlemek için, aksi takdirde voltaj yükselticileri için uygundur.

MOSFET'in boyutu, BJT'lere kıyasla çok küçük. Böylece bunların düzenlenmesi daha az alanda yapılabilir. Bu amaçla, MOSFET'ler bilgisayar ve yongaların işlemcilerinde kullanılır. Dolayısıyla, MOSFET'lerin tasarımı, BJT'lere kıyasla çok basittir.

BJT ve FET'in Sıcaklık Katsayısı

MOSFET'in sıcaklık katsayısı direnç için pozitiftir ve bu, MOSFET'in paralel çalışmasını çok kolaylaştıracaktır. Öncelikle, bir MOSFET yükseltilmiş akım iletirse, çok kolay ısınır, direncini arttırır ve bu akım akışının paralel olarak diğer cihazlara geçmesine neden olur.

BJT'nin sıcaklık katsayısı negatiftir, bu nedenle dirençler, bipolar bağlantı transistörünün paralel süreci boyunca gereklidir.

Bunun sıcaklık katsayısı pozitif olduğu için MOSFET'in ikincil bozulması gerçekleşmez. Bununla birlikte, bipolar bağlantı transistörlerinin negatif bir sıcaklık katsayısı vardır, bu nedenle ikincil bir bozulmaya neden olur.

BJT'nin MOSFET'e göre avantajları

BJT'nin MOSFET'e göre avantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • BJT'ler, MOSFET'lere kıyasla yüksek yük koşullarında ve daha yüksek frekanslarda daha iyi çalışır
  • BJT'ler, MOSFET'lerle değerlendirildiği gibi doğrusal alanlarda daha yüksek doğruluk ve daha iyi kazanıma sahiptir.
  • MOSFETS ile karşılaştırıldığında, BJTS, kontrol pimindeki düşük kapasitans nedeniyle çok daha hızlıdır. Ancak MOSFET, ısıya daha toleranslıdır ve iyi bir direnci simüle edebilir.
  • BJT'ler voltaj ve düşük güç uygulamaları için çok iyi bir seçimdir

BJT'nin dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • Radyasyonla etkiler
  • Daha fazla gürültü üretir
  • Daha az termal kararlılığa sahiptir
  • BJT'nin temel kontrolü çok karmaşıktır
  • Anahtarlama frekansı düşük ve yüksek karmaşık kontroldür
  • BJT'nin anahtarlama süresi, yüksek alternatif frekanslı voltaj ve akıma kıyasla düşüktür.

MOSFET'in Avantaj ve Dezavantajları

MOSFET'in avantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • Daha küçük boyut
  • Üretim basittir
  • Giriş empedansı JFET ile karşılaştırıldığında yüksektir
  • Yüksek hızlı çalışmayı destekler
  • Güç tüketimi düşüktür, böylece alan dışındaki her çip için daha fazla bileşene izin verilebilir
  • Geliştirme tipine sahip MOSFET, dijital devrede kullanılır
  • Kapı diyotu yoktur, bu nedenle pozitif, aksi takdirde negatif bir kapı voltajı ile çalışmak mümkündür.
  • JFET ile karşılaştırıldığında geniş çapta kullanılır
  • MOSFET'in drenaj direnci, düşük kanal direnci nedeniyle yüksektir.

MOSFET'in dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • MOSFET'in dezavantajları aşağıdakileri içerir.
  • MOSFET'in ömrü düşük
  • Hassas doz ölçümü için sık kalibrasyon gereklidir
  • Aşırı gerilimlere karşı son derece savunmasızdırlar, bu nedenle kurulum nedeniyle özel işlem gereklidir.

Bu nedenle, bu tamamen BJT ve MOSFET'in ne olduğunu içeren BJT ve MOSFET arasındaki farkla ilgilidir, çalışma prensipleri, MOSFET türleri ve farklılıklar. Bu kavramı daha iyi anladığınızı umuyoruz. Ayrıca, bu konseptle ilgili herhangi bir şüpheniz veya elektrik ve elektronik projeleri , lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak geri bildiriminizi verin. İşte size bir soru, BJT ve MOSFET özellikleri nelerdir?