BJT และ MOSFET แตกต่างกันอย่างไร

ทรานซิสเตอร์ BJT & MOSFET เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ให้สัญญาณไฟฟ้า o / p ที่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่สำหรับสัญญาณ i / p ขนาดเล็กที่มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย เนื่องจากคุณสมบัตินี้จึงใช้ทรานซิสเตอร์เหล่านี้เป็นสวิตช์หรือเครื่องขยายเสียง ทรานซิสเตอร์ตัวแรกเปิดตัวในปี 2493 และถือได้ว่าเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญที่สุดของศตวรรษที่ 20 มีการพัฒนาอุปกรณ์อย่างรวดเร็วและยัง ทรานซิสเตอร์ชนิดต่างๆ ได้รับการแนะนำ ทรานซิสเตอร์ประเภทแรกคือ BJT (Bipolar Junction Transistor) และ MOSFET (Metal Oxide Semiconductor ทรานซิสเตอร์สนามผล ) เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดอื่นที่นำมาใช้ในภายหลัง เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดนี้บทความนี้จะให้ความแตกต่างหลักระหว่าง BJT และ MOSFET

BJT คืออะไร?

ทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้วเป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ชนิดหนึ่งและในสมัยก่อนอุปกรณ์เหล่านี้ใช้แทนหลอดสุญญากาศ BJT เป็นอุปกรณ์ควบคุมกระแสโดยที่ o / p ของเทอร์มินัลฐานหรือเทอร์มินัลตัวปล่อยเป็นฟังก์ชันของกระแสในเทอร์มินัลฐาน โดยพื้นฐานแล้วการทำงานของทรานซิสเตอร์ BJT จะถูกกำหนดโดยกระแสที่ขั้วฐาน ทรานซิสเตอร์นี้ประกอบด้วยขั้วสามขั้วคือตัวปล่อยฐานและตัวสะสม จริงๆแล้ว BJT เป็นชิ้นส่วนซิลิกอนที่มีสามส่วนและสองทางแยก ทั้งสองภูมิภาคนี้มีชื่อว่าชุมทาง P และทางแยก N

ไบโพลาร์จังก์ชั่นทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์มีสองชนิดคือ PNP และ NPN . ความแตกต่างหลักระหว่าง BJT และ MOSFET คือผู้ให้บริการชาร์จ ในทรานซิสเตอร์ PNP P หมายถึงบวกและตัวพาประจุส่วนใหญ่เป็นรูในขณะที่ทรานซิสเตอร์ NPN นั้น N หมายถึงค่าลบและตัวพาประจุส่วนใหญ่คืออิเล็กตรอน หลักการทำงานของทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีความเท่าเทียมกันในทางปฏิบัติและความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่การให้น้ำหนักและขั้วของแหล่งจ่ายไฟสำหรับแต่ละประเภท BJT เหมาะสำหรับการใช้งานในปัจจุบันต่ำเช่นการเปลี่ยนวัตถุประสงค์

สัญลักษณ์ BJT

หลักการทำงานของ BJT

หลักการทำงานของ BJT เกี่ยวข้องกับการใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วทั้งสองเช่นฐานและตัวปล่อยเพื่อควบคุมการไหลของกระแสผ่านขั้วตัวเก็บรวบรวม ตัวอย่างเช่นการกำหนดค่าของตัวปล่อยทั่วไปจะแสดงในรูปด้านล่าง

ทรานซิสเตอร์สองขั้วกำลังทำงาน

การเปลี่ยนแปลงของแรงดันมีผลต่อกระแสที่ป้อนในขั้วฐานและกระแสนี้จะส่งผลต่อกระแส o / p ที่เรียกว่า จากสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ากระแสอินพุตควบคุมการไหลของกระแส o / p ดังนั้นทรานซิสเตอร์นี้จึงเป็นอุปกรณ์ควบคุมกระแส โปรดไปที่ลิงค์ด้านล่างเพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Major ความแตกต่างระหว่าง BJT และ FET .

MOSFET คืออะไร

MOSFET เป็น FET (Field Effect Transistor) ชนิดหนึ่งซึ่งประกอบด้วยสามขั้วคือประตูแหล่งที่มาและท่อระบายน้ำ ที่นี่กระแสระบายถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าของขั้วประตูดังนั้นทรานซิสเตอร์เหล่านี้คือ อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า .

มอสเฟต

ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีให้เลือก 4 ประเภทเช่น P-channel หรือ N-channel โดยมีโหมดเพิ่มประสิทธิภาพหรือโหมดพร่อง ขั้วต้นทางและท่อระบายน้ำทำจากเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N สำหรับ MOSFET ช่อง N และสำหรับอุปกรณ์ P-channel อย่างเท่าเทียมกัน ขั้วประตูทำจากโลหะและแยกออกจากขั้วต้นทางและท่อระบายน้ำโดยใช้โลหะออกไซด์ ฉนวนกันความร้อนนี้ใช้พลังงานต่ำและเป็นประโยชน์ในทรานซิสเตอร์นี้ ดังนั้นจึงใช้ทรานซิสเตอร์นี้ในกรณีที่ใช้มอสเฟต p และ n แชนแนลเป็นหน่วยการสร้างเพื่อลดการใช้พลังงานเช่น ตรรกะ CMOS ดิจิทัล .

มอสเฟตแบ่งออกเป็นสองประเภทเช่นโหมดเพิ่มประสิทธิภาพและโหมดพร่อง

โหมดพร่อง: เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนขั้ว 'G' ต่ำช่องสัญญาณจะแสดงค่าการนำไฟฟ้าสูงสุด เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าบนขั้ว 'G' เป็นบวกหรือลบค่าการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณจะลดลง

โหมดการเพิ่มประสิทธิภาพ: เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว 'G' ต่ำอุปกรณ์จะไม่ทำงาน เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากับขั้วประตูมากขึ้นความสามารถในการนำไฟฟ้าของอุปกรณ์นี้จะดี

โปรดไปที่ลิงก์ด้านล่างเพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม MOSFET คืออะไรกับการทำงาน?

หลักการทำงานของ MOSFET

การทำงานของ MOSFET ขึ้นอยู่กับ MOS (ตัวเก็บประจุโลหะออกไซด์) ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของ MOSFET ชั้นออกไซด์นำเสนอระหว่างขั้วทั้งสองเช่นแหล่งที่มาและท่อระบายน้ำ การใช้แรงดันไฟฟ้าประตู + Ve หรือ –Ve เราสามารถตั้งค่าจาก p-type เป็น n-type ได้ เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า + Ve กับขั้วประตูรูที่มีอยู่ภายใต้ชั้นออกไซด์ด้วยแรงผลักและรูจะถูกดันลงผ่านวัสดุพิมพ์ พื้นที่โก่งถูกครอบครองโดยประจุ - วีที่ถูกผูกไว้ซึ่งเกี่ยวข้องกับอะตอมของตัวรับ

MOSFET Block Diagram

ความแตกต่างระหว่าง BJT และ MOSFET

ความแตกต่างระหว่าง BJT และ MOSFET ในรูปแบบตารางจะกล่าวถึงด้านล่าง ดังนั้นความคล้ายคลึงกันระหว่าง BJT และ MOSFET จะกล่าวถึงด้านล่าง

ความแตกต่างระหว่าง BJT และ MOSFET

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง BJT และ MOSFET

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทรานซิสเตอร์ BJT และ MOSFET จะกล่าวถึงด้านล่าง

• BJT เป็นทรานซิสเตอร์แยกขั้วสองขั้วในขณะที่ MOSFET เป็นสารกึ่งตัวนำโลหะออกไซด์ ทรานซิสเตอร์สนามผล .
• BJT มีขั้วสามขั้วคือฐานตัวปล่อยและตัวสะสมในขณะที่ MOSFET มีขั้วสามขั้วคือต้นทางท่อระบายน้ำและประตู
• BJT ใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่มีกระแสไฟต่ำในขณะที่ MOSFET ใช้สำหรับสูง การใช้พลังงาน .
• ปัจจุบันใน วงจรอนาล็อกและดิจิตอล MOSFETs ได้รับการปฏิบัติว่าใช้กันทั่วไปมากกว่า BJTS
• การทำงานของ BJT ขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่ขั้วฐานและการทำงานของ MOSFET ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดประตูฉนวนออกไซด์
• BJT เป็นอุปกรณ์ควบคุมกระแสและ MOSFET เป็นอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า
  มีการใช้ MOSFET มากกว่า BJT ในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่
• โครงสร้างของ MOSFET ซับซ้อนกว่า BJT

เครื่องขยายเสียงที่ดีกว่า BJT หรือ MOSFET คืออะไร?

ทั้ง BJT และ MOSFET มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และข้อดีและข้อเสียของตัวเอง แต่เราไม่สามารถพูดได้ว่าสิ่งใดดีใน BJT & MOSFET เนื่องจากเรื่องนี้เป็นเรื่องส่วนตัวมาก แต่ก่อนที่จะเลือก BJT หรือ MOSFET มีปัจจัยหลายอย่างที่ต้องพิจารณาเช่นระดับของพลังงานประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ราคาความเร็วในการเปลี่ยน ฯลฯ

โดยปกติแล้ว MOSFET จะถูกใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากการทำงานของ MOSFET นั้นเร็วกว่าเนื่องจากการใช้โลหะออกไซด์นอกเหนือจาก BJT ที่นี่ BJT ขึ้นอยู่กับการรวมกันของอิเล็กตรอน - โฮล
MOSFET ทำงานโดยใช้พลังงานต่ำเมื่อเปลี่ยนที่ความถี่สูงเนื่องจากมีความเร็วในการเปลี่ยนที่รวดเร็วจึงนำไปสู่เอฟเฟกต์สนามที่ควบคุมด้วยกริดออกไซด์ แต่ไม่ผ่านการรวมตัวของอิเล็กตรอนหรือรูเช่น BJT ในมอสเฟตวงจรอย่างการควบคุมประตูนั้นง่ายกว่ามาก
มีเหตุผลมากมายที่โดดเด่น

การสูญเสียการนำไฟฟ้าน้อยลง

ทรานซิสเตอร์แบบขั้วต่อสองขั้วมีแรงดันไฟฟ้าอิ่มตัวที่คงที่เช่น 0.7 V ในขณะที่ MOSFET มีความต้านทานต่อ 0.001 โอห์มซึ่งทำให้สูญเสียพลังงานน้อยลง

ความต้านทานอินพุตสูง

ทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้วใช้กระแสไฟฟ้าฐานต่ำเพื่อใช้งานกระแสสะสมที่มากขึ้น และพวกมันทำงานเหมือนเครื่องขยายเสียงในปัจจุบัน MOSFET เป็นอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและไม่รวมถึงกระแสเกตเกือบ เกตทำงานเหมือนตัวเก็บประจุค่าและเป็นประโยชน์อย่างมากในการใช้งานสวิตชิ่งและกระแสไฟสูงเนื่องจากการได้รับกำลังไฟของ BJT มีปานกลางถึงต่ำซึ่งต้องการกระแสเบสสูงเพื่อผลิตกระแสสูง

พื้นที่ที่ MOSFET ครอบครองนั้นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ BJT เช่น 1/5 การทำงานของ BJT นั้นไม่ง่ายอย่างที่คิดเมื่อเทียบกับ MOSFET ดังนั้น FET จึงสามารถออกแบบได้ง่ายมากและสามารถใช้เหมือนองค์ประกอบแฝงแทนแอมพลิฟายเออร์

ทำไม MOSFET ถึงดีกว่า BJT?

มีประโยชน์มากมายของการใช้ MOSFET แทน BJT ดังต่อไปนี้

MOSFET ตอบสนองได้ดีมากเมื่อเทียบกับ BJT เนื่องจากผู้ให้บริการชาร์จส่วนใหญ่ใน MOSFET เป็นปัจจุบัน ดังนั้นอุปกรณ์นี้จึงเปิดใช้งานเร็วมากเมื่อเทียบกับ BJT ดังนั้นส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเปลี่ยนพลังของ SMPS

MOSFET ไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในขณะที่ใน BJT กระแสของตัวสะสมจะเปลี่ยนไปเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของเครื่องส่งสัญญาณและการได้รับกระแส อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงมากมายนี้ไม่พบใน MOSFET เนื่องจากเป็นผู้ให้บริการส่วนใหญ่

อิมพีแดนซ์อินพุตของ MOSFET นั้นสูงมากเช่นเดียวกับช่วง megohms ในขณะที่อิมพีแดนซ์อินพุตของ BJT อยู่ในช่วงกิโลโอห์ม ดังนั้นการทำ MOSFET จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวงจรที่ใช้เครื่องขยายเสียง

เมื่อเทียบกับ BJT แล้ว MOSFET จะมีเสียงรบกวนน้อยกว่า สัญญาณรบกวนที่นี่สามารถกำหนดได้ว่าเป็นการบุกรุกแบบสุ่มภายในสัญญาณ เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อเพิ่มสัญญาณแล้วกระบวนการภายในของทรานซิสเตอร์จะเริ่มต้นสัญญาณรบกวนบางอย่างนี้ โดยทั่วไป BJT จะนำสัญญาณรบกวนขนาดใหญ่เข้าสู่สัญญาณเมื่อเทียบกับ MOSFET ดังนั้น MOSFET จึงเหมาะสำหรับการประมวลผลสัญญาณหรือตัวขยายแรงดันไฟฟ้า

ขนาดของ MOSFET นั้นเล็กมากเมื่อเทียบกับ BJT ดังนั้นการจัดเรียงสิ่งเหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้พื้นที่น้อยลง ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้ MOSFET ภายในโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์และชิป ดังนั้นการออกแบบ MOSFET จึงง่ายมากเมื่อเทียบกับ BJT

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ BJT & FET

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ MOSFET เป็นค่าบวกสำหรับความต้านทานและจะทำให้การทำงานแบบขนานของ MOSFET เป็นเรื่องง่ายมาก โดยพื้นฐานแล้วถ้า MOSFET ส่งกระแสขยายความร้อนได้ง่ายมากจะเพิ่มความต้านทานและทำให้การไหลของกระแสเคลื่อนย้ายไปยังอุปกรณ์อื่น ๆ ภายในแบบขนาน

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ BJT เป็นลบดังนั้นตัวต้านทานจึงมีความสำคัญตลอดกระบวนการคู่ขนานของทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้ว

การสลายตัวทุติยภูมิของ MOSFET ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวก อย่างไรก็ตามทรานซิสเตอร์แบบขั้วต่อสองขั้วมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นลบดังนั้นจึงส่งผลให้เกิดการสลายทุติยภูมิ

ข้อดีของ BJT มากกว่า MOSFET

ข้อดีของ BJT มากกว่า MOSFET รวมสิ่งต่อไปนี้

• BJT ทำงานได้ดีกว่าในสภาวะโหลดสูงและมีความถี่สูงกว่าเมื่อเทียบกับ MOSFETS
• BJT มีความเที่ยงตรงสูงกว่าและได้รับผลตอบแทนที่ดีกว่าในพื้นที่เชิงเส้นตามที่ประเมินด้วย MOSFET
• เมื่อเปรียบเทียบกับ MOSFETS แล้ว BJTS จะเร็วกว่ามากเนื่องจากมีความจุต่ำที่ขาควบคุม แต่มอสเฟตทนต่อความร้อนได้มากกว่าและสามารถจำลองตัวต้านทานที่ดีได้
• BJT เป็นตัวเลือกที่ดีมากสำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าและพลังงานต่ำ

ข้อเสียของ BJT รวมสิ่งต่อไปนี้

• ผลกระทบจากรังสี
• มันสร้างสัญญาณรบกวนมากขึ้น
• มีเสถียรภาพทางความร้อนน้อยกว่า
• การควบคุมฐานของ BJT มีความซับซ้อนมาก
• ความถี่ในการสลับคือการควบคุมที่ซับซ้อนต่ำและสูง
• เวลาในการเปลี่ยน BJT ต่ำเมื่อเทียบกับแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่สลับสูง

ข้อดีและข้อเสียของ MOSFET

ข้อดีของ MOSFET รวมสิ่งต่อไปนี้

• ขนาดน้อยกว่า
• การผลิตเป็นเรื่องง่าย
• ความต้านทานอินพุตสูงเมื่อเทียบกับ JFET
• รองรับการทำงานความเร็วสูง
• การใช้พลังงานต่ำจึงอนุญาตให้ใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติมสำหรับชิปแต่ละตัวนอกพื้นที่ได้
• MOSFET ที่มีประเภทการเพิ่มประสิทธิภาพใช้ในวงจรดิจิตอล
• ไม่มีเกตไดโอดดังนั้นจึงสามารถทำงานผ่านแรงดันเกตที่เป็นบวกหรือลบได้
• ใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อเทียบกับ JFET
• ความต้านทานท่อระบายน้ำของ MOSFET สูงเนื่องจากความต้านทานของช่องสัญญาณต่ำ

ข้อเสียของ MOSFET รวมสิ่งต่อไปนี้

• ข้อเสียของ MOSFET มีดังต่อไปนี้
• อายุการใช้งานของ MOSFET อยู่ในระดับต่ำ
• จำเป็นต้องมีการสอบเทียบบ่อยๆเพื่อการวัดปริมาณที่แม่นยำ
• พวกเขามีความเสี่ยงอย่างมากต่อแรงดันไฟฟ้าเกินดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการจัดการพิเศษเนื่องจากการติดตั้ง

ดังนั้นนี่คือความแตกต่างระหว่าง BJT และ MOSFET ซึ่งรวมถึง BJT และ MOSFET คืออะไรหลักการทำงาน ประเภทของ MOSFET และความแตกต่าง เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โปรดแสดงความคิดเห็นของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณลักษณะของ BJT และ MOSFET คืออะไร?