MOSFETien vertaaminen BJTransistoreihin - hyvät ja huonot puolet

Postissa käsitellään kattavasti mosfettien ja BJT: n yhtäläisyyksiä ja eroja sekä niiden erityisiä etuja ja haittoja.

Johdanto

Kun puhumme elektroniikasta, yhdestä nimestä tulee erittäin läheinen tai melko yleinen tämän aiheen kanssa, nimittäin transistorit, tarkemmin sanottuna BJT.

Elektroniikka perustuu itse asiassa tähän merkittävään ja välttämättömään jäseneen, jota ilman elektroniikka voi käytännössä lakata olemasta. Teknologian kehityksen myötä mosfetit ovat kuitenkin nousseet BJT: n uusiksi serkkuiksi, ja ne ovat myöhään ottaneet keskipisteen.

Monille uusille tulokkaille mosfetit voivat olla hämmentäviä parametreja perinteisiin BJT: hin verrattuna, yksinkertaisesti siksi, että niiden konfigurointi vaatii kriittisten vaiheiden noudattamista.

Tässä oleva artikkeli on erityisesti esitetty selittämään yksinkertaisilla sanoilla näiden kahden erittäin tärkeän elektroniikkaperheen aktiivisen osan monia yhtäläisyyksiä ja eroja sekä vastaavien jäsenten etuja ja haittoja.

BJT: n tai bipolaaritransistoreiden vertaaminen Mosfetsiin

Me kaikki tunnemme BJT: t ja tiedämme, että niillä on periaatteessa kolme johtoa, pohja, kerääjä ja säteilijä.

Emitteri on transistorin kantaan ja kollektoriin johdetun virran ulostuloreitti.

Alusta vaatii sen yli 0,6-0,7 V: n ja emitterin suhteellisen korkeampien jännitteiden ja virtojen kytkemiseksi kollektorinsa ja lähettimensä yli.

Vaikka 0,6 V näyttää pieneltä ja on melko kiinteä, siihen liittyvää virtaa on vaihdeltava tai pikemminkin lisättävä kollektoriin liitetyn kuorman mukaan.

Jos oletetaan, että kytket LEDin 1K-vastuksella transistorin kerääjään, tarvitset todennäköisesti vain 1 tai 2 miiliampeeria pohjassa, jotta LED-valo hehkuisi.

Jos kuitenkin kytket releen LEDin tilalle, tarvitset yli 30 milliampeeria saman transistorin pohjassa sen käyttämiseksi.

Edellä olevat lausunnot osoittavat selvästi, että transistori on virtalähtöinen komponentti.

Toisin kuin yllä, mosfet käyttäytyy täysin päinvastoin.

Verrattaessa alustaa mosfetin porttiin, emitteriä lähteeseen ja kollektoria viemärin kanssa, mosfet tarvitsisi vähintään 5 V portinsa ja lähteensä yli, jotta kuorma voidaan kytkeä kokonaan tyhjennysterminaaliinsa.

5 volttia voi näyttää massiiviselta verrattuna transistorin 0,6 V: n tarpeisiin, mutta yksi hieno asia mosfeteissä on, että tämä 5 V toimii vähäisellä virralla kytketystä kuormavirrasta riippumatta, mikä tarkoittaa, että ei ole väliä, oletko liittänyt LEDin, releen, askelmoottorin tai invertterimuuntajan, virtakerroin mosfetin portissa muuttuu epäolennaiseksi ja voi olla niin pieni kuin muutama mikroamppi.

Tästä huolimatta jännite saattaa tarvita jonkin verran korkeutta, se voi olla jopa 12 V mosfeteille portteillaan, jos liitetty kuorma on liian suuri, luokkaa 30-50 ampeeria.

Edellä olevat lausunnot osoittavat, että mosfet on jänniteohjattu komponentti.

Koska jännite ei ole koskaan ongelma missään piirissä, mosfettien käyttö muuttuu paljon yksinkertaisemmaksi ja tehokkaammaksi varsinkin suurempien kuormitusten yhteydessä.

Bipolaaritransistorin edut ja haitat:

1. Transistorit ovat halvempia eivätkä vaadi erityistä huomiota käsittelyn aikana.
2. Transistoreita voidaan käyttää jopa 1,5 V: n jännitteillä.
3. Sinulla on vähän mahdollisuuksia vahingoittua, ellei parametreilla tehdä jotain rajua.
4. Edellyttää suurempia virtoja liipaisulle, jos liitetty kuorma on suurempi, mikä tekee siitä välttämättömän kuljettajan välivaiheelle, mikä tekee asioista paljon monimutkaisia.
5. Yllä oleva haittapuoli tekee siitä sopimattoman liitettäväksi CMOS- tai TTL-lähtöihin suoraan, jos keräilijän kuormitus on suhteellisen suuri.
6. Lämpötilakerroin on negatiivinen, ja siksi se vaatii erityistä hoitoa ja yhdistää samanaikaisesti useampia numeroita.

MOSFET Plussat ja miinukset:

1. Vaatii vähäisen virran laukaisuun kuormitusvirran suuruudesta riippumatta, joten siitä tulee yhteensopiva kaiken tyyppisten tulolähteiden kanssa. Varsinkin kun CMOS-IC: t ovat mukana, mosfets 'kätkee helposti' tällaisia ​​matalia virtatuloja.
2. Nämä laitteet ovat positiivisia lämpötilakertoimia, mikä tarkoittaa, että lisää mosfettejä voidaan lisätä samanaikaisesti ilman pelkoa lämpörautatilanteesta.
3. Mosfetit ovat suhteellisen kalliimpia ja niitä on käsiteltävä varoen, varsinkin juotettaessa. Koska nämä ovat herkkiä staattiselle sähkölle, tietyt varotoimet ovat tarpeen.
4. Mosfetit vaativat yleensä vähintään 3 V: n laukaisun, joten niitä ei voida käyttää tätä arvoa pienemmillä jännitteillä.
5. Nämä ovat suhteellisen herkkiä komponentteja, pieni huolimattomuus varotoimenpiteistä voi johtaa välittömään vaurioitumiseen.