Die Transistoren BJT & MOSFET sind elektronische Halbleiterbauelemente, die ein großes sich änderndes elektrisches O / P-Signal für kleine Variationen kleiner I / P-Signale liefern. Aufgrund dieser Funktion werden diese Transistoren entweder als Schalter oder als Verstärker verwendet. Der erste Transistor wurde im Jahr 1950 veröffentlicht und kann als eine der wichtigsten Erfindungen des 20. Jahrhunderts angesehen werden. Es entwickelt sich schnell das Gerät und auch verschiedene Arten von Transistoren wurde vorgestellt. Der erste Transistortyp ist BJT (Bipolar Junction Transistor) und MOSFET (Metal Oxide Semiconductor) Feldeffekttransistor ) ist ein anderer Transistortyp, der später eingeführt wird. Zum besseren Verständnis dieses Konzepts gibt dieser Artikel hier den Hauptunterschied zwischen BJT und MOSFET an.
Was ist BJT?
Ein Bipolartransistor ist eine Art von Halbleiterbauelement, und in früheren Zeiten werden diese Bauelemente anstelle von Vakuumröhren verwendet. Der BJT ist ein stromgesteuertes Gerät, bei dem der O / P des Basisanschlusses oder des Emitteranschlusses eine Funktion des Stroms im Basisanschluss ist. Grundsätzlich wird der Betrieb eines BJT-Transistors durch den Strom am Basisanschluss bestimmt. Dieser Transistor besteht aus drei Anschlüssen, nämlich dem Emitter, der Basis und dem Kollektor. Tatsächlich ist ein BJT ein Siliziumstück, das drei Regionen und zwei Übergänge enthält. Die beiden Regionen werden als P-Übergang und N-Übergang bezeichnet.
Bipolar Junction Transistor
Es gibt nämlich zwei Arten von Transistoren PNP und NPN . Der Hauptunterschied zwischen BJT und MOSFET sind ihre Ladungsträger. Im PNP-Transistor steht P für positiv und die Mehrheitsladungsträger sind Löcher, während im NPN-Transistor N für negativ steht und die Mehrheitsladungsträger Elektronen sind. Die Funktionsprinzipien dieser Transistoren sind praktisch gleich und der Hauptunterschied besteht in der Vorspannung sowie der Polarität der Stromversorgung für jeden Typ. BJTs eignen sich für Anwendungen mit geringem Strom wie Schaltzwecken.
BJT-Symbol
Arbeitsprinzip von BJT
Das Arbeitsprinzip eines BJT beinhaltete die Verwendung von Spannung zwischen den beiden Anschlüssen wie Basis und Emitter, um den Stromfluss durch den Kollektoranschluss zu regulieren. Die Konfiguration eines gemeinsamen Emitters ist beispielsweise in der folgenden Abbildung dargestellt.
Bipolar Junction Transistor funktioniert
Die Spannungsänderung wirkt sich auf den in einen Basisanschluss eintretenden Strom aus, und dieser Strom wirkt sich wiederum auf den angerufenen O / P-Strom aus. Auf diese Weise wird gezeigt, dass der Eingangsstrom den Fluss des O / P-Stroms steuert. Dieser Transistor ist also ein stromgesteuertes Gerät. Bitte folgen Sie dem unten stehenden Link, um mehr über den Major zu erfahren Unterschied zwischen BJT und FET .
Was ist MOSFET?
Der MOSFET ist eine Art von FET (Feldeffekttransistor), der aus drei Anschlüssen besteht, nämlich Gate, Source und Drain. Hier wird der Drainstrom durch die Spannung des Gate-Anschlusses gesteuert. Daher sind diese Transistoren spannungsgesteuerte Geräte .
MOSFET
Diese Transistoren sind in 4 verschiedenen Typen erhältlich, z. B. P-Kanal oder N-Kanal mit entweder einem Anreicherungsmodus oder einem Verarmungsmodus. Die Source- und Drain-Anschlüsse bestehen aus N-Halbleitern für N-Kanal-MOSFETs und gleichermaßen für P-Kanal-Bauelemente. Der Gate-Anschluss besteht aus Metall und ist mit einem Metalloxid von den Source- und Drain-Anschlüssen getrennt. Diese Isolierung hat einen geringen Stromverbrauch und ist ein Vorteil dieses Transistors. Daher wird dieser Transistor verwendet, wenn p- und n-Kanal-MOSFETs als Bausteine verwendet werden, um den Stromverbrauch wie zu reduzieren digitale CMOS-Logik .
MOSFETs werden in zwei Typen eingeteilt, wie z. B. den Verbesserungsmodus und den Verarmungsmodus
Erschöpfungsmodus: Wenn die Spannung am G-Anschluss niedrig ist, zeigt der Kanal seine maximale Leitfähigkeit an. Da die Spannung am G-Anschluss positiv oder negativ ist, wird die Kanalleitfähigkeit verringert.
Verbesserungsmodus: Wenn die Spannung am G-Anschluss niedrig ist, leitet das Gerät nicht. Wenn mehr Spannung an den Gate-Anschluss angelegt wird, ist die Leitfähigkeit dieses Geräts gut.
Bitte folgen Sie dem unten stehenden Link, um mehr darüber zu erfahren Was ist MOSFET mit Arbeiten?
Arbeitsprinzip des MOSFET
Die Arbeitsweise des MOSFET hängt vom MOS (Metalloxidkondensator) ab, der der wesentliche Teil des MOSFET ist. Die Oxidschicht befindet sich unter den beiden Anschlüssen wie Source und Drain. Durch Anlegen von Gate-Spannungen von + Ve oder –Ve können wir vom p-Typ zum n-Typ einstellen. Wenn eine + Ve-Spannung an den Gate-Anschluss angelegt wird, werden die unter der Oxidschicht vorhandenen Löcher mit einer Abstoßungskraft und Löcher durch das Substrat nach unten gedrückt. Der Ablenkungsbereich, der von den gebundenen -Ve-Ladungen eingenommen wird, die den Akzeptoratomen zugeordnet sind.
MOSFET-Blockdiagramm
Unterschiede zwischen BJT und MOSFET
Der Unterschied zwischen BJT und MOSFET in tabellarischer Form wird unten diskutiert. Daher werden die Ähnlichkeiten zwischen BJT und MOSFET unten diskutiert.
Unterschied zwischen BJT und MOSFET
BJT | MOSFET |
| BJT ist PNP oder NPN | Der MOSFET ist vom N-Typ oder P-Typ |
| BJT ist ein stromgesteuertes Gerät | Der MOSFET ist ein spannungsgesteuertes Gerät |
| Der Temperaturkoeffizient von BJT ist negativ | Der Temperaturkoeffizient des MOSFET ist positiv |
| Der Stromausgang des BJT kann über den I / P-Basisstrom gesteuert werden. | Der Stromausgang des MOSFET kann über die I / P-Gate-Spannung gesteuert werden. |
| BJT ist nicht teuer | MOSFET ist teuer |
| Bei BJT ist die elektrostatische Entladung kein Problem. | Im MOSFET ist die elektrostatische Entladung ein Problem, daher kann es zu einem Problem kommen. |
| Es hat eine geringe Stromverstärkung und ist nicht stabil. Sobald der Kollektorstrom ansteigt, kann die Verstärkung verringert werden. Wenn die Temperatur steigt, kann auch die Verstärkung erhöht werden. | Es hat eine hohe Stromverstärkung, die für die Änderung von Drainströmen nahezu stabil ist. |
| Der Eingangswiderstand von BJT ist niedrig. | Der Eingangswiderstand des MOSFET ist hoch. |
| Der Eingangsstrom beträgt Milliampere / Mikroampere | Der Eingangsstrom beträgt Picoamps |
| Wenn der BJT gesättigt ist, kann weniger Wärmeableitung auftreten. | Wenn der MOSFET gesättigt ist, kann eine geringere Wärmeableitung auftreten. |
| Die Schaltgeschwindigkeit des BJT ist langsamer | Die Schaltgeschwindigkeit des MOSFET ist höher |
| Der Frequenzgang ist minderwertig | Der Frequenzgang ist besser |
| Sobald es gesättigt ist, beträgt der Potentialabfall über dem Vce ungefähr 200 mV. | Sobald es gesättigt ist, beträgt der Potentialabfall zwischen Source und Drain etwa 20 mV. |
| Der Basisstrom des BJT beginnt mit + 0,7 V der Eingangsspannung zu liefern. Transistoren können mit großen Basisströmen betrieben werden | Die N-Kanal-MOSFETs verwenden + 2 V bis + 4 V, um sie einzuschalten, und der Gate-Strom davon ist ungefähr Null. |
| Die Eingangsimpedanz ist niedrig | Die Eingangsimpedanz ist hoch |
| Die Schaltfrequenz von BJT ist niedrig | Die Schaltfrequenz des MOSFET ist hoch |
| Es wird für die Niedrigstromanwendung verwendet | Es wird für die Hochstromanwendung verwendet |
Hauptunterschiede zwischen BJT und MOSFET
Die Hauptunterschiede zwischen BJT- und MOSFET-Transistoren werden unten diskutiert.
- Der BJT ist ein Bipolartransistor, während der MOSFET ein Metalloxidhalbleiter ist Feldeffekttransistor .
- Ein BJT hat drei Anschlüsse, nämlich Basis, Emitter und Kollektor, während ein MOSFET drei Anschlüsse hat, nämlich Source, Drain und Gate.
- BJTs werden für Anwendungen mit geringem Strom verwendet, während MOSFET für Anwendungen mit hohem Strom verwendet wird Leistungsanwendungen .
- Heutzutage in analoge und digitale Schaltungen MOSFETs werden so behandelt, dass sie häufiger als BJTS verwendet werden.
- Die Arbeitsweise von BJT hängt vom Strom am Basisanschluss ab, und die Arbeitsweise des MOSFET hängt von der Spannung an der oxidisolierten Gateelektrode ab.
- Der BJT ist ein stromgesteuertes Gerät und der MOSFET ist ein spannungsgesteuertes Gerät.
MOSFETs werden in den meisten Anwendungen häufiger als BJTs verwendet - Die Struktur des MOSFET ist komplexer als die von BJT
Was ist ein besserer Verstärker BJT oder MOSFET?
Sowohl der BJT als auch der MOSFET weisen einzigartige Merkmale und ihre eigenen Vor- und Nachteile auf. Wir können jedoch nicht sagen, was bei BJT & MOSFET gut ist, da die Angelegenheit äußerst subjektiv ist. Vor der Auswahl des BJT oder MOSFET müssen jedoch verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, z. B. Leistung, Effizienz, Antriebsspannung, Preis, Schaltgeschwindigkeit usw.
Normalerweise wird ein MOSFET in Stromversorgungen effizienter verwendet, da die Arbeit des MOSFET aufgrund der Verwendung von Metalloxid abgesehen von BJT schneller ist. Hier hängt BJT von der Kombination der Elektronenlöcher ab.
Der MOSFET arbeitet nach dem Schalten mit hoher Frequenz mit geringer Leistung, da er eine schnelle Schaltgeschwindigkeit aufweist, sodass er durch einen gitteroxidgesteuerten Feldeffekt führt, jedoch nicht durch die Rekombination eines Elektrons oder Lochs wie BJT. Im MOSFET ist die schaltungsähnliche Gate-Steuerung sehr einfach
Es gibt zahlreiche Gründe, die auffallen
Weniger Leitungsverluste
Ein Bipolartransistor enthält einen stabilen Sättigungsspannungsabfall von 0,7 V, während der MOSFET einen Einschaltwiderstand von 0,001 Ohm aufweist, der zu weniger Leistungsverlusten führt.
Hohe Eingangsimpedanz
Ein Bipolartransistor verwendet einen niedrigen Basisstrom zum Betreiben eines größeren Kollektorstroms. Und sie arbeiten wie ein Stromverstärker. Der MOSFET ist ein spannungsgesteuertes Gerät und enthält fast keinen Gate-Strom. Das Gate arbeitet wie ein Wertekondensator und ist ein bedeutender Vorteil bei der Anwendung von Schalt- und Hochstrom, da die Verstärkung der Leistungs-BJTs mittel bis niedrig ist und hohe Basisströme benötigt, um hohe Ströme zu erzeugen.
Die vom MOSFET belegte Fläche ist im Vergleich zu BJT wie 1/5 geringer. Der BJT-Betrieb ist im Vergleich zum MOSFET nicht so einfach. So kann der FET sehr einfach entworfen und wie passive Elemente anstelle von Verstärkern verwendet werden.
Warum ist MOSFET besser als BJT?
Es gibt viele Vorteile der Verwendung von MOSFET anstelle von BJT wie die folgenden.
Der MOSFET reagiert im Vergleich zu BJT sehr schnell, da die Mehrheit der Ladungsträger im MOSFET der Strom ist. Daher wird dieses Gerät im Vergleich zu BJT sehr schnell aktiviert. Daher wird dies hauptsächlich zum Schalten der Leistung von SMPS verwendet.
Der MOSFET erfährt keine großen Änderungen, während sich in BJT der Kollektorstrom aufgrund der Temperaturänderungen, der Basisspannung des Senders und der Stromverstärkung ändert. Diese enorme Änderung findet sich jedoch nicht im MOSFET, da es sich um einen Mehrheitsladungsträger handelt.
Die Eingangsimpedanz des MOSFET ist wie im Megaohmbereich sehr hoch, während die Eingangsimpedanz des BJT im Bereich von Kiloohm liegt. Daher ist die MOSFET-Herstellung für Schaltungen auf Verstärkerbasis äußerst perfekt.
Im Vergleich zu BJTs weisen MOSFETs weniger Rauschen auf. Hier kann Rauschen als zufälliges Eindringen in ein Signal definiert werden. Sobald ein Transistor zum Erhöhen eines Signals verwendet wird, löst der interne Prozess des Transistors einen Teil dieser zufälligen Interferenz aus. Im Allgemeinen führen BJTs im Vergleich zu MOSFETs ein großes Rauschen in das Signal ein. MOSFETs eignen sich also zur Verarbeitung des Signals, ansonsten zu Spannungsverstärkern.
Die Größe des MOSFET ist im Vergleich zu BJTs sehr klein. Die Anordnung dieser kann also auf weniger Raum erfolgen. Aus diesem Grund werden MOSFETs in den Prozessoren von Computern und Chips verwendet. Daher ist das Design von MOSFETs im Vergleich zu BJTs sehr einfach.
Temperaturkoeffizient von BJT & FET
Der Temperaturkoeffizient des MOSFET ist positiv für den Widerstand und dies macht den Parallelbetrieb des MOSFET sehr einfach. Wenn ein MOSFET verstärkten Strom überträgt, erwärmt er sich in erster Linie sehr leicht, erhöht seinen Widerstand und bewirkt, dass sich dieser Stromfluss parallel zu anderen Geräten bewegt.
Der Temperaturkoeffizient von BJT ist negativ, daher sind Widerstände während des parallelen Prozesses des Bipolartransistors wesentlich.
Der sekundäre Durchschlag des MOSFET tritt nicht auf, da der Temperaturkoeffizient davon positiv ist. Bipolartransistoren haben jedoch einen negativen Temperaturkoeffizienten, so dass dies zu einem sekundären Durchschlag führt.
Vorteile von BJT gegenüber MOSFET
Das Vorteile von BJT gegenüber MOSFET das Folgende einschließen.
- BJTs arbeiten unter Hochlastbedingungen und mit höheren Frequenzen besser als MOSFETs
- BJTs haben eine höhere Wiedergabetreue und eine bessere Verstärkung in den linearen Bereichen, wie mit den MOSFETs bewertet.
- Im Vergleich zu MOSFETs sind BJTS aufgrund der geringen Kapazität am Steuerstift sehr schnell. Der MOSFET ist jedoch hitzebeständiger und kann einen guten Widerstand simulieren.
- BJTs sind eine sehr gute Wahl für Spannungs- und Niedrigleistungsanwendungen
Das Nachteile von BJT das Folgende einschließen.
- Es wirkt durch Strahlung
- Es erzeugt mehr Lärm
- Es hat weniger thermische Stabilität
- Die Basissteuerung von BJT ist sehr komplex
- Die Schaltfrequenz ist niedrig und hoch komplex
- Die Schaltzeit von BJT ist im Vergleich zu Spannung und Strom mit hoher Wechselfrequenz niedrig.
Vor- und Nachteile des MOSFET
Das Vorteile von MOSFET das Folgende einschließen.
- Weniger Größe
- Die Herstellung ist einfach
- Die Eingangsimpedanz ist im Vergleich zum JFET hoch
- Es unterstützt den Hochgeschwindigkeitsbetrieb
- Der Stromverbrauch ist gering, sodass für jeden Chip außerhalb des Bereichs mehr Komponenten zugelassen werden können
- Der MOSFET mit Verbesserungstyp wird in digitalen Schaltungen verwendet
- Da keine Gate-Diode vorhanden ist, kann eine positive, ansonsten negative Gate-Spannung verarbeitet werden
- Es wird im Vergleich zu JFET häufig verwendet
- Der Drain-Widerstand des MOSFET ist aufgrund des geringen Kanalwiderstands hoch
Das Nachteile des MOSFET das Folgende einschließen.
- Die Nachteile des MOSFET umfassen die folgenden.
- Die Lebensdauer des MOSFET ist gering
- Für eine genaue Dosismessung ist eine häufige Kalibrierung erforderlich
- Sie sind extrem anfällig für Überlastspannung, daher ist aufgrund der Installation eine besondere Handhabung erforderlich
Hier geht es also um den Unterschied zwischen BJT und MOSFET, einschließlich BJT und MOSFET, Arbeitsprinzipien, Arten von MOSFET und Unterschiede. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus bestehen Zweifel an diesem Konzept oder Elektro- und Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, was sind die BJT- und MOSFET-Eigenschaften?
