Quais são as diferenças entre BJT e MOSFET?

Os transistores BJT e MOSFET são dispositivos semicondutores eletrônicos que fornecem um grande sinal elétrico de variação de o / p para pequenas variações em pequenos sinais de i / p. Devido a esse recurso, esses transistores são usados ​​como uma chave ou um amplificador. O primeiro transistor foi lançado no ano de 1950 e pode ser tratado como uma das invenções mais essenciais do século XX. Ele está desenvolvendo rapidamente o dispositivo e também vários tipos de transistores foram introduzidos. O primeiro tipo de transistor é BJT (Bipolar Junction Transistor) e MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Transistor de efeito de campo ) é outro tipo de transistor introduzido posteriormente. Para uma melhor compreensão deste conceito, aqui este artigo apresenta a principal diferença entre o BJT e o MOSFET.

O que é BJT?

Um transistor de junção bipolar é um tipo de dispositivo semicondutor e, antigamente, esses dispositivos são usados ​​no lugar dos tubos de vácuo. O BJT é um dispositivo controlado por corrente onde o o / p do terminal base ou terminal emissor é uma função da corrente no terminal base. Fundamentalmente, a operação de um transistor BJT é determinada pela corrente no terminal de base. Este transistor consiste em três terminais: o emissor, a base e o coletor. Na verdade, um BJT é uma peça de silício que inclui três regiões e duas junções. As duas regiões são chamadas de junção P e junção N.

Transistor de junção bipolar

Existem dois tipos de transistores, a saber PNP e NPN . A principal diferença entre BJT e MOSFET são seus portadores de carga. No transistor PNP, P representa positivo e os portadores de carga majoritários são buracos, enquanto no transistor NPN, N representa negativo e os portadores de carga majoritários são elétrons. Os princípios de operação desses transistores são praticamente iguais e a principal diferença está na polarização, bem como na polaridade da fonte de alimentação para cada tipo. BJTs são adequados para aplicações de baixa corrente, como fins de comutação.

Símbolo BJT

Princípio de funcionamento do BJT

O princípio de funcionamento de um BJT envolvia o uso de tensão entre os dois terminais, como base e emissor, para regular o fluxo de corrente através do terminal coletor. Por exemplo, a configuração de um emissor comum é mostrada na figura abaixo.

Transistor de junção bipolar funcionando

A mudança na tensão afeta a corrente que entra em um terminal da Base e esta corrente irá, por sua vez, afetar a corrente o / p chamada. Com isso, é mostrado que a corrente de entrada controla o fluxo da corrente o / p. Portanto, este transistor é um dispositivo controlado por corrente. Por favor, siga o link abaixo para saber mais sobre o Major Diferença entre BJT e FET .

O que é MOSFET

O MOSFET é um tipo de FET (Transistor de efeito de campo), que consiste em três terminais: porta, fonte e dreno. Aqui, a corrente de drenagem é controlada pela tensão do terminal da porta. Portanto, esses transistores são dispositivos controlados por tensão .

MOSFET

Esses transistores estão disponíveis em 4 tipos diferentes, como canal P ou canal N com modo de aprimoramento ou modo de esgotamento. Os terminais de fonte e drenagem são feitos de semicondutor tipo N para MOSFETs de canal N e igualmente para dispositivos de canal P. O terminal do portão é feito de metal e separado dos terminais de fonte e dreno usando um óxido de metal. Este isolamento origina baixo consumo de energia e é um benefício neste transistor. Portanto, este transistor é usado onde MOSFETs de canal p e n são usados ​​como blocos de construção para reduzir o consumo de energia como lógica CMOS digital .

Os MOSFETs são classificados em dois tipos, como modo de aprimoramento e modo de esgotamento

Modo de esgotamento: Quando a tensão no terminal ‘G’ é baixa, o canal mostra sua condutância máxima. Como a tensão no terminal ‘G’ é positiva ou negativa, a condutividade do canal diminuirá.

Modo de aprimoramento: Quando a tensão no terminal ‘G’ é baixa, o dispositivo não conduz. Quando mais tensão é aplicada ao terminal da porta, a condutividade deste dispositivo é boa.

Siga o link abaixo para saber mais sobre O que é MOSFET com trabalho?

Princípio de funcionamento do MOSFET

O funcionamento do MOSFET depende do MOS (capacitor de óxido de metal), que é a parte essencial do MOSFET. A camada de óxido se apresenta, entre os dois terminais, como fonte e dreno. Aplicando tensões de porta + Ve ou –Ve, podemos definir do tipo p para o tipo n. Quando a tensão + Ve é aplicada ao terminal da porta, os orifícios existentes sob a camada de óxido com uma força repulsiva e orifícios são empurrados para baixo através do substrato. A região de deflexão ocupada pelo limite –Ve cargas que estão associadas aos átomos aceitadores.

Diagrama de blocos MOSFET

Diferenças entre BJT e MOSFET

A diferença entre BJT e MOSFET na forma tabular é discutida abaixo. Portanto, as semelhanças entre o BJT e o MOSFET são discutidas abaixo.

Diferença entre BJT e MOSFET

Principais diferenças entre BJT e MOSFET

As principais diferenças entre os transistores BJT e MOSFET são discutidas abaixo.

• O BJT é um transistor de junção bipolar, enquanto o MOSFET é um semicondutor de óxido de metal transistor de efeito de campo .
• Um BJT tem três terminais: base, emissor e coletor, enquanto um MOSFET tem três terminais: fonte, dreno e porta.
• BJTs são usados ​​para aplicações de baixa corrente, enquanto MOSFET é usado para altas aplicações de energia .
• Hoje em dia, em circuitos analógicos e digitais , MOSFETs são tratados para serem mais comumente usados ​​do que BJTS.
• O funcionamento do BJT depende da corrente no terminal da base e o funcionamento do MOSFET depende da tensão no eletrodo de porta isolado de óxido.
• O BJT é um dispositivo controlado por corrente e o MOSFET é um dispositivo controlado por tensão.
  MOSFETs são usados ​​mais do que BJTs na maioria das aplicações
• A estrutura do MOSFET é mais complexa do que a do BJT

Qual é o Better Amplifier BJT ou MOSFET?

Tanto o BJT quanto o MOSFET incluem recursos exclusivos e suas próprias vantagens e desvantagens. Porém, não podemos dizer o que é bom no BJT & MOSFET, pois o assunto é extremamente subjetivo. Mas antes de selecionar o BJT ou MOSFET, há vários fatores que precisam ser considerados, como o nível de potência, eficiência, tensão do drive, preço, velocidade de comutação, etc.

Normalmente, um MOSFET é usado em fontes de alimentação de forma mais eficiente porque o funcionamento do MOSFET é mais rápido devido ao uso de óxido de metal separado do BJT. Aqui, o BJT depende da combinação do buraco do elétron.
O MOSFET funciona com baixa potência, uma vez comutando em alta frequência porque tem uma velocidade de comutação rápida, de modo que conduz através do efeito de campo controlado por óxido de grade, mas não através da recombinação de um elétron ou buraco como o BJT. No MOSFET, o circuito como o controle do portão é muito mais simples
Existem inúmeras razões que se destacam

Menos perdas de condução

Um transistor de junção bipolar inclui uma queda de tensão de saturação estável como 0,7 V, enquanto o MOSFET inclui uma resistência de 0,001 ohm que leva a menos perdas de energia.

Alta impedância de entrada

Um transistor de junção bipolar usa uma corrente de base baixa para operar uma corrente de coletor maior. E eles funcionam como um amplificador de corrente. O MOSFET é um dispositivo controlado por tensão e quase não inclui a corrente de porta. A porta funciona como um capacitor de valor e é um benefício significativo nas aplicações de chaveamento e alta corrente, pois o ganho dos BJTs de potência tem médio a baixo, que precisa de altas correntes de base para produzir altas correntes.

A área ocupada pelo MOSFET é menor em comparação com o BJT como 1/5. A operação do BJT não é tão simples quando comparada com o MOSFET. Portanto, o FET pode ser projetado com muita facilidade e pode ser usado como elementos passivos em vez de amplificadores.

Por que o MOSFET é melhor do que o BJT?

Há muitos benefícios em usar o MOSFET em vez do BJT, como a seguir.

O MOSFET é muito responsivo em comparação com o BJT porque a maioria dos portadores de carga no MOSFET são os atuais. Portanto, este dispositivo é ativado muito rapidamente em comparação com o BJT. Portanto, ele é usado principalmente para alternar a alimentação do SMPS.

O MOSFET não sofre grandes mudanças, ao passo que, no BJT, a corrente de coletor deste mudará por causa das mudanças de temperatura, a tensão de base do transmissor e o ganho de corrente. No entanto, essa vasta mudança não é encontrada no MOSFET porque é uma operadora de carga majoritária.

A impedância de entrada do MOSFET é muito alta, como a faixa de megohms, enquanto a impedância de entrada do BJT varia dentro dos quiloohms. Portanto, a fabricação de MOSFET é extremamente perfeita para circuitos baseados em amplificadores.

Em comparação com os BJTs, os MOSFETs têm menos ruído. Aqui, o ruído pode ser definido como a intrusão aleatória dentro de um sinal. Uma vez que um transistor é utilizado para aumentar um sinal, o processo interno do transistor iniciará parte dessa interferência casual. Geralmente, os BJTs introduzem um grande ruído no sinal em comparação com os MOSFETs. Assim, os MOSFETs são adequados para processar o sinal de outra forma amplificadores de tensão.

O tamanho do MOSFET é muito pequeno em comparação com os BJTs. Portanto, o arranjo desses pode ser feito em menos espaço. Por essa causa, os MOSFETs são usados ​​nos processadores de computador e chips. Portanto, o design dos MOSFETs é muito simples em comparação com os BJTs.

Coeficiente de temperatura de BJT e FET

O coeficiente de temperatura do MOSFET é positivo para resistência e isso tornará a operação paralela do MOSFET muito fácil e simples. Primeiramente, se um MOSFET transmitir corrente amplificada, muito facilmente ele se aquece, aumenta sua resistência e faz com que esse fluxo de corrente se mova para outros dispositivos em paralelo.

O coeficiente de temperatura do BJT é negativo, então os resistores são essenciais em todo o processo paralelo do transistor de junção bipolar.

O colapso secundário do MOSFET não ocorre, pois o coeficiente de temperatura deste é positivo. No entanto, os transistores de junção bipolar têm um coeficiente de temperatura negativo, portanto, resulta em uma falha secundária.

Vantagens do BJT sobre o MOSFET

O vantagens do BJT sobre o MOSFET inclui o seguinte.

• BJTs operam melhor em condições de alta carga e com frequências mais altas em comparação com MOSFETS
• Os BJTs têm maior fidelidade e melhor ganho nas áreas lineares avaliadas com os MOSFETs.
• Em comparação com os MOSFETS, os BJTS são muito mais rápidos por causa da baixa capacitância no pino de controle. Mas o MOSFET é mais tolerante ao calor e pode simular um bom resistor.
• BJTs são uma escolha muito boa para aplicações de tensão e baixa potência

O desvantagens do BJT inclui o seguinte.

• Afeta por radiação
• Gera mais ruído
• Tem menos estabilidade térmica
• O controle da base do BJT é muito complexo
• A frequência de comutação é baixa e alta complexidade de controle
• O tempo de comutação do BJT é baixo em comparação com a tensão e a corrente com alta frequência alternada.

Vantagens e desvantagens do MOSFET

O vantagens do MOSFET inclui o seguinte.

• Menor tamanho
• A fabricação é simples
• A impedância de entrada é alta em comparação com JFET
• Suporta operação de alta velocidade
• O consumo de energia é baixo, de modo que mais componentes podem ser permitidos para cada chip fora da área
• O MOSFET com tipo de aprimoramento é usado em circuitos digitais
• Ele não tem um diodo de porta, então é possível trabalhar com uma tensão de porta positiva de outra forma negativa
• É amplamente utilizado em comparação com JFET
• A resistência de drenagem do MOSFET é alta por causa da baixa resistência do canal

O desvantagens do MOSFET inclui o seguinte.

• As desvantagens do MOSFET incluem o seguinte.
• A vida útil do MOSFET é baixa
• A calibração frequente é necessária para a medição precisa da dose
• Eles são extremamente vulneráveis ​​à tensão de sobrecarga, portanto, um manuseio especial é necessário devido à instalação

Assim, trata-se da diferença entre BJT e MOSFET, que inclui o que são BJT e MOSFET, princípios de funcionamento, tipos de MOSFET , e diferenças. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou projetos elétricos e eletrônicos , dê sua opinião comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são as características do BJT e do MOSFET?