Como substituir um transistor (BJT) por um MOSFET

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Nesta postagem, discutimos o método de substituir corretamente um BJT por um MOSFET, sem afetar o resultado final do circuito.

Introdução

Até que os MOSFETs chegassem ao campo da eletrônica, os transistores ou BJTs, para ser preciso, governavam os circuitos de comutação de energia e as aplicações.



Embora até mesmo os transistores de junção bipolar (BJTs) não possam ser ignorados devido à sua imensa flexibilidade e baixo custo, os MOSFETs certamente se tornaram muito populares no que diz respeito à comutação de cargas pesadas e devido à alta eficiência associada a esses componentes.

No entanto, embora essas duas contrapartes possam parecer semelhantes em suas funções e estilo, esses dois componentes são completamente diferentes em suas características e configurações.



Diferença entre BJT e MOSFET

A principal diferença entre um BJT e um MOSFET é que uma operação BJT depende da corrente e precisa ser aumentada proporcionalmente com a carga, enquanto um mosfet depende da tensão.

Mas aqui o MOSFET obtém uma vantagem sobre um BJT, porque a tensão pode ser facilmente manipulada e alcançada nos graus exigidos sem muitos problemas. Em contraste, aumentar a corrente significa maior potência a ser fornecida, o que resulta em má eficiência, configurações mais volumosas etc.

Outra grande vantagem de um MOSFET em relação ao BJT é sua alta resistência de entrada, que possibilita a integração direta com qualquer IC lógico, não importando o tamanho da carga que está sendo comutada pelo dispositivo. Esta vantagem também nos permite conectar muitos MOSFETs em paralelo, mesmo com entradas de corrente muito baixas (em mA).

Os MOSFETs são basicamente de dois tipos, viz. Aprimoramento tipo de modo e esgotamento tipo de modo. O tipo de aprimoramento é usado com mais frequência e é o predominante.

Os MOSFETs tipo N podem ser LIGADOS ou ativados aplicando-se uma tensão positiva especificada em suas portas, enquanto os MOSFETs tipo P exigirão exatamente o oposto, que é uma tensão negativa, para serem LIGADOS.

Resistor de base BJT vs Resistor de porta MOSFET

Conforme explicado acima, a comutação de base de um BJT depende da corrente. Isso significa que sua corrente de base precisa ser aumentada proporcionalmente com o aumento em sua corrente de carga do coletor.

Isso implica que o resistor de base em um BJT desempenha um papel importante e deve ser calculado corretamente para garantir que a carga seja ativada de maneira ideal.

No entanto, a tensão de base para um BJT não importa muito, pois pode ser tão baixa quanto 0,6 a 1 volts para uma comutação satisfatória da carga conectada.

Com os MOSFETs é exatamente o oposto, você pode ligá-los com qualquer tensão entre 3 V e 15 V, com corrente tão baixa quanto 1 a 5 mA.

Portanto, um resistor de base pode ser crucial para um BJT, mas um resistor para a porta do MOSFET pode ser imaterial. Dito isso, um resistor de porta de baixo valor deve ser incluído, apenas para proteger o dispositivo de picos de tensão repentinos e transientes.

Uma vez que tensões acima de 5 V ou até 12 V estão facilmente disponíveis na maioria dos CIs digitais e analógicos, uma porta MOSFET pode ser conectada rapidamente a qualquer fonte de sinal, independentemente da corrente de carga.

Como substituir um transistor (BJT) por um MOSFET

Em geral, podemos substituir facilmente um BJT por um MOSFET, desde que tenhamos cuidado com as polaridades relevantes.

Para um NPN BJT, podemos substituir o BJT por um MOSFET especificado corretamente da seguinte maneira:

  • Remova o resistor de base do circuito porque normalmente não precisamos mais dele com um MOSFET.
  • Conecte a porta do N-MOSFET diretamente à fonte de tensão de ativação.
  • Mantenha a alimentação positiva conectada a um dos terminais de carga e conecte o outro terminal da carga ao dreno do MOSFET.
  • Por último, conecte a fonte do MOSFET ao aterramento ... FEITO, você substituiu o BJT por um mosfet em minutos.

O procedimento permanecerá como acima mesmo para um BJT PNP ser substituído por um MOSFET de canal P, você precisará apenas inverter as polaridades de alimentação relevantes.

Diagrama de substituição de pinagem compatível para PNP BJT com MOSFET de canal P




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