¿Cuáles son las diferencias entre BJT y MOSFET?

¿Cuáles son las diferencias entre BJT y MOSFET?

Los transistores BJT y MOSFET son dispositivos semiconductores electrónicos que dan una gran señal eléctrica o / p cambiante para pequeñas variaciones en pequeñas señales i / p. Debido a esta característica, estos transistores se utilizan como conmutadores o como amplificadores. El primer transistor se lanzó en el año 1950 y puede tratarse como uno de los inventos más esenciales del siglo XX. Está desarrollando rápidamente el dispositivo y también varios tipos de transistores ha sido introducido. El primer tipo de transistor es BJT (Transistor de unión bipolar) y MOSFET (Semiconductor de óxido metálico Transistor de efecto de campo ) es otro tipo de transistor introducido más adelante. Para una mejor comprensión de este concepto, aquí este artículo da la principal diferencia entre BJT y MOSFET.



¿Qué es BJT?

Un transistor de unión bipolar es un tipo de dispositivo semiconductor y, en la antigüedad, estos dispositivos se usaban en lugar de los tubos de vacío. El BJT es un dispositivo controlado por corriente donde la o / p del terminal base o terminal emisor es una función de la corriente en el terminal base. Básicamente, el funcionamiento de un transistor BJT está determinado por la corriente en el terminal base. Este transistor consta de tres terminales, a saber, el emisor, la base y el colector. En realidad, un BJT es una pieza de silicio que incluye tres regiones y dos uniones. Las dos regiones se denominan unión P y unión N.


Transistor de unión bipolar

Transistor de unión bipolar





Hay dos tipos de transistores a saber PNP y NPN . La principal diferencia entre BJT y MOSFET son sus portadores de carga. En el transistor PNP, P significa positivo y la mayoría de los portadores de carga son huecos, mientras que en el transistor NPN, N significa negativo y la mayoría de los portadores de carga son electrones. Los principios operativos de estos transistores son prácticamente iguales y la principal diferencia está en la polarización, así como en la polaridad de la fuente de alimentación para cada tipo. Los BJT son aptos para aplicaciones de baja corriente, como conmutación.

Símbolo BJT

Símbolo BJT



Principio de funcionamiento de BJT

El principio de funcionamiento de un BJT implicaba el uso de voltaje entre los dos terminales, como la base y el emisor, para regular el flujo de corriente a través del terminal del colector. Por ejemplo, la configuración de un emisor común se muestra en la siguiente figura.

Funcionamiento del transistor de unión bipolar

Funcionamiento del transistor de unión bipolar

El cambio de voltaje afecta la corriente que ingresa en un terminal Base y esta corriente, a su vez, afectará la corriente de o / p llamada. Con esto, se muestra que la corriente de entrada controla el flujo de corriente o / p. Entonces este transistor es un dispositivo controlado por corriente. Siga el enlace a continuación para saber más sobre el Major Diferencia entre BJT y FET .

Que es MOSFET

El MOSFET es un tipo de FET (transistor de efecto de campo), que consta de tres terminales: puerta, fuente y drenaje. Aquí, la corriente de drenaje está controlada por el voltaje del terminal de puerta Por lo tanto, estos transistores son dispositivos controlados por voltaje .


MOSFET

MOSFET

Estos transistores están disponibles en 4 tipos diferentes, como canal P o canal N, con un modo de mejora o un modo de agotamiento. Los terminales de fuente y drenaje están hechos de semiconductor tipo N para MOSFET de canal N e igualmente para dispositivos de canal P. El terminal de la puerta está hecho de metal y se separa de los terminales de fuente y drenaje mediante un óxido metálico. Este aislamiento tiene un bajo consumo de energía y es un beneficio en este transistor. Por lo tanto, este transistor se usa donde los MOSFET de canal pyn se usan como bloques de construcción para reducir el consumo de energía como lógica CMOS digital .

Los MOSFET se clasifican en dos tipos, como el modo de mejora y el modo de agotamiento

Modo de agotamiento: Cuando el voltaje en el terminal 'G' es bajo, el canal muestra su conductancia máxima. Como el voltaje en el terminal 'G' es positivo o negativo, la conductividad del canal disminuirá.

Modo de mejora: Cuando el voltaje en el terminal 'G' es bajo, el dispositivo no conduce. Cuando se aplica más voltaje al terminal de la puerta, entonces la conductividad de este dispositivo es buena.

Siga el enlace a continuación para saber más sobre ¿Qué es MOSFET con Working?

Principio de funcionamiento de MOSFET

El funcionamiento del MOSFET depende del MOS (condensador de óxido metálico) que es la parte esencial del MOSFET. La capa de óxido presenta, entre los dos terminales, como fuente y drenaje. Aplicando voltajes de compuerta + Ve o –Ve, podemos establecer de tipo p a tipo n. Cuando se aplica voltaje + Ve al terminal de la puerta, los orificios que existen debajo de la capa de óxido con una fuerza repulsiva y los orificios se empujan hacia abajo a través del sustrato. La región de deflexión ocupada por las cargas ligadas -Ve que están asociadas con los átomos aceptores.

Diagrama de bloques MOSFET

Diagrama de bloques MOSFET

Diferencias entre BJT y MOSFET

La diferencia entre BJT y MOSFET en forma tabular se analiza a continuación. Entonces, las similitudes entre BJT y MOSFET se discuten a continuación.

Diferencia entre BJT y MOSFET

Diferencia entre BJT y MOSFET

BJT

MOSFET

BJT es PNP o NPNMOSFET es tipo N o tipo P
BJT es un dispositivo controlado por corrienteMOSFET es un dispositivo controlado por voltaje
El coeficiente de temperatura de BJT es negativoEl coeficiente de temperatura de MOSFET es positivo
La salida de corriente del BJT se puede controlar a través de la corriente base i / p.La salida de corriente del MOSFET se puede controlar a través del voltaje de la puerta i / p.
BJT no es caroMOSFET es caro
En BJT, la descarga electrostática no es un problema.En MOSFET, la descarga electrostática es un problema, por lo que puede causar un problema.
Tiene una ganancia de corriente baja y no es estable. Una vez que aumenta la corriente del colector, se puede disminuir la ganancia. Si la temperatura aumenta, también se puede aumentar la ganancia.Tiene una alta ganancia de corriente que es casi estable para cambiar las corrientes de drenaje.
La resistencia de entrada de BJT es baja.La resistencia de entrada de MOSFET es alta.
La corriente de entrada es miliamperios / microamperiosLa corriente de entrada es Picoamps
Cuando el BJT está saturado, se puede producir una menor disipación de calor.Cuando el MOSFET está saturado, se puede producir una menor disipación de calor.
La velocidad de conmutación del BJT es más lenta.La velocidad de conmutación del MOSFET es mayor
La respuesta de frecuencia es inferiorLa respuesta de frecuencia es mejor
Una vez saturado, la caída de potencial a través del Vce es de aproximadamente 200 mV.Una vez saturado, la caída de potencial entre la fuente y el drenaje es de aproximadamente 20 mV.
La corriente base del BJT comienza a suministrarse utilizando un + 0,7 V del voltaje de entrada. Los transistores se pueden operar a través de grandes corrientes de baseLos MOSFET de canal N usan + 2v a + 4v para encenderlos y la corriente de puerta de esto es aproximadamente cero.
La impedancia de entrada es baja.La impedancia de entrada es alta
La frecuencia de conmutación de BJT es baja.La frecuencia de conmutación de MOSFET es alta
Se utiliza para la aplicación de baja corriente.Se utiliza para la aplicación de alta corriente.

Diferencias clave entre BJT y MOSFET

Las diferencias clave entre los transistores BJT y MOSFET se analizan a continuación.

  • El BJT es un transistor de unión bipolar, mientras que el MOSFET es un semiconductor de óxido metálico. Transistor de efecto de campo .
  • Un BJT tiene tres terminales, a saber, base, emisor y colector, mientras que un MOSFET tiene tres terminales, a saber, fuente, drenaje y puerta.
  • Los BJT se utilizan para aplicaciones de baja corriente, mientras que los MOSFET se utilizan para altas aplicaciones de energía .
  • Hoy en día, en circuitos analógicos y digitales , Los MOSFET se tratan para que se utilicen con más frecuencia que los BJTS.
  • El funcionamiento de BJT depende de la corriente en el terminal base y el funcionamiento del MOSFET depende del voltaje en el electrodo de puerta aislado con óxido.
  • El BJT es un dispositivo controlado por corriente y MOSFET es un dispositivo controlado por voltaje.
    Los MOSFET se utilizan más que los BJT en la mayoría de las aplicaciones
  • La estructura del MOSFET es más compleja que BJT

¿Cuál es mejor amplificador BJT o MOSFET?

Tanto BJT como MOSFET incluyen características únicas y sus propias ventajas y desventajas. Pero, no podemos decir qué es bueno en BJT & MOSFET ya que el asunto es extremadamente subjetivo. Pero antes de seleccionar el BJT o MOSFET, hay varios factores que deben considerarse como el nivel de potencia, eficiencia, voltaje de unidad, precio, velocidad de conmutación, etc.

Por lo general, un MOSFET se usa en fuentes de alimentación de manera más eficiente porque el funcionamiento del MOSFET es más rápido debido al uso de óxido metálico además de BJT. Aquí, BJT depende de la combinación de hueco de electrones.
MOSFET funciona con baja potencia una vez que cambia a alta frecuencia porque tiene una velocidad de conmutación rápida, por lo que conduce a través del efecto de campo controlado por óxido de rejilla, pero no a través de la recombinación de un electrón o un agujero como BJT. En MOSFET, el circuito como el control de la puerta es muy simple
Hay numerosas razones que destacan

Menos pérdidas de conducción

Un transistor de unión bipolar incluye una caída de voltaje de saturación estable como 0.7 V, mientras que el MOSFET incluye una resistencia de 0.001 ohmios que conduce a menos pérdidas de energía.

Impedancia de entrada alta

Un transistor de unión bipolar usa una corriente de base baja para operar una corriente de colector más grande. Y funcionan como un amplificador de corriente. El MOSFET es un dispositivo controlado por voltaje y casi no incluye corriente de puerta. La puerta funciona como un capacitor de valor y es un beneficio significativo en las aplicaciones de conmutación y alta corriente porque la ganancia de los BJT de potencia es media a baja, que necesita altas corrientes de base para producir altas corrientes.

El área ocupada por el MOSFET es menor en comparación con BJT como 1/5. La operación BJT no es tan simple en comparación con MOSFET. Por lo tanto, FET se puede diseñar muy fácilmente y se puede usar como elementos pasivos en lugar de amplificadores.

¿Por qué es MOSFET mejor que BJT?

Hay muchos beneficios de usar MOSFET en lugar de BJT como los siguientes.

MOSFET es muy sensible en comparación con BJT porque la mayoría de los portadores de carga en el MOSFET son los actuales. Entonces, este dispositivo se activa muy rápidamente en comparación con BJT. Por lo tanto, esto se usa principalmente para cambiar la potencia de SMPS.

MOSFET no sufre grandes cambios, mientras que, en BJT, la corriente del colector de este cambiará debido a los cambios de temperatura, el voltaje base del transmisor y la ganancia de corriente. Sin embargo, este gran cambio no se encuentra dentro de MOSFET porque es un portador de carga mayoritario.

La impedancia de entrada del MOSFET es muy alta como el rango de megaohmios, mientras que la impedancia de entrada del BJT varía dentro de los kiloohmios. Por lo tanto, la fabricación de MOSFET es extremadamente perfecta para circuitos basados ​​en amplificadores.

En comparación con los BJT, los MOSFET tienen menos ruido. Aquí el ruido se puede definir como la intrusión aleatoria dentro de una señal. Una vez que se utiliza un transistor para aumentar una señal, el proceso interno del transistor iniciará parte de esta interferencia casual. Generalmente, los BJT introducen un ruido enorme en la señal en comparación con los MOSFET. Por lo tanto, los MOSFET son adecuados para procesar la señal, de lo contrario, amplificadores de voltaje.

El tamaño del MOSFET es muy pequeño en comparación con los BJT. Entonces la disposición de estos se puede hacer en menos espacio. Por esta razón, los MOSFET se utilizan dentro de los procesadores de computadoras y chips. Entonces, el diseño de los MOSFET es muy simple en comparación con los BJT.

Temperature Coefficient of BJT & HECHO

El coeficiente de temperatura del MOSFET es positivo para la resistencia y esto hará que el funcionamiento en paralelo del MOSFET sea muy sencillo. Principalmente, si un MOSFET transmite corriente amplificada, se calienta muy fácilmente, aumenta su resistencia y hace que este flujo de corriente se mueva a otros dispositivos en paralelo.

El coeficiente de temperatura de BJT es negativo, por lo que las resistencias son esenciales durante todo el proceso en paralelo del transistor de unión bipolar.

La ruptura secundaria de MOSFET no ocurre ya que el coeficiente de temperatura de este es positivo. Sin embargo, los transistores de unión bipolar tienen un coeficiente de temperatura negativo, por lo que resulta en una avería secundaria.

Ventajas de BJT sobre MOSFET

los ventajas de BJT sobre MOSFET Incluya lo siguiente.

  • Los BJT funcionan mejor en condiciones de alta carga y con frecuencias más altas en comparación con los MOSFETS
  • Los BJT tienen una mayor fidelidad y una mejor ganancia en las áreas lineales según se evalúan con los MOSFET.
  • En comparación con los MOSFETS, los BJTS son mucho más rápidos debido a la baja capacitancia en el pin de control. Pero MOSFET es más tolerante al calor y puede simular una buena resistencia.
  • Los BJT son una muy buena opción para aplicaciones de baja potencia y voltaje

los desventajas de BJT Incluya lo siguiente.

  • Afecta por radiación
  • Genera más ruido
  • Tiene menos estabilidad térmica
  • El control básico de BJT es muy complejo
  • La frecuencia de conmutación es un control complejo bajo y alto
  • El tiempo de conmutación de BJT es bajo en comparación con el voltaje y la corriente con alta frecuencia alterna.

Ventajas y desventajas de MOSFET

los ventajas de MOSFET Incluya lo siguiente.

  • Menor tamaño
  • La fabricación es simple
  • La impedancia de entrada es alta en comparación con JFET
  • Es compatible con la operación de alta velocidad.
  • El consumo de energía es bajo, por lo que se pueden permitir más componentes para cada chip fuera del área
  • El MOSFET con tipo de mejora se utiliza en circuitos digitales
  • No tiene un diodo de puerta, por lo que es posible trabajar a través de un voltaje de puerta positivo, de lo contrario negativo
  • Se usa ampliamente en comparación con JFET
  • La resistencia al drenaje de MOSFET es alta debido a la baja resistencia del canal

los desventajas de MOSFET Incluya lo siguiente.

  • Las desventajas de MOSFET incluyen las siguientes.
  • La vida útil de MOSFET es baja
  • Se requiere una calibración frecuente para una medición precisa de la dosis
  • Son extremadamente vulnerables a la sobrecarga de voltaje, por lo que es necesario un manejo especial debido a la instalación.

Por lo tanto, se trata de la diferencia entre BJT y MOSFET, que incluye lo que son BJT y MOSFET, principios de funcionamiento, tipos de MOSFET y diferencias. Esperamos que comprenda mejor este concepto. Además, cualquier duda sobre este concepto o proyectos eléctricos y electrónicos , envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las características de BJT y MOSFET?