Primerjava MOSFET-jev s tranzistorji BJ - prednosti in slabosti

Prispevek izčrpno obravnava podobnosti in razlike med MOSFET-ji in BJT-ji ter njihove posebne prednosti in slabosti.

Uvod

Ko govorimo o elektroniki, se eno ime s to temo izjemno poveže ali bolj pogosto, to so tranzistorji, natančneje BJT.

Elektronika v resnici temelji na teh izjemnih in nepogrešljivih članih, brez katerih elektronika tako rekoč ne bi več obstajala. Toda z napredkom v tehnologiji so se mosfetti pojavili kot novi bratranci BJT-jev in so pozno postali osrednji.

Za številne novince so mosfet-i v primerjavi s tradicionalnimi BJT-ji zmedeni parametri, preprosto zato, ker je za njihovo konfiguriranje treba upoštevati kritične korake, ki pa v glavnem povzročijo trajne poškodbe teh komponent.

Članek je bil posebej predstavljen z namenom, da s preprostimi besedami pojasni številne podobnosti in razlike med tema dvema zelo pomembnima aktivnima delovoma družine elektronikov ter tudi prednosti in slabosti posameznih članov.

Primerjava BJT-jev ali bipolarnih tranzistorjev z mosfeti

Vsi poznamo BJT-je in vemo, da imajo ti v bistvu tri vodnike, podnožje, kolektor in oddajnik.

Oddajnik je izhodna pot toka, ki deluje na dno in kolektor tranzistorja.

Osnova potrebuje od 0,6 do 0,7 V preko nje in oddajnik, ki omogoča preklapljanje sorazmerno višjih napetosti in tokov preko kolektorja in oddajnika.

Čeprav se zdi, da je 0,6 V majhno in je precej fiksno, je treba trenutni tok spremeniti ali povečati glede na obremenitev, priključeno na kolektor.

Če torej domnevate, da na kolektorju tranzistorja priključite LED z uporom 1K, boste verjetno potrebovali le 1 ali 2 miliamp na dnu, da LED zasveti.

Če pa namesto LED-ja priključite rele, boste za njegovo delovanje potrebovali več kot 30 miliamperov na dnu istega tranzistorja.

Zgornje izjave jasno dokazujejo, da je tranzistor trenutna komponenta.

Za razliko od zgornje situacije se mosfet obnaša povsem nasprotno.

Če primerjamo podnožje z zapornico MOSFET-a, oddajnikom z virom in kolektorjem z odtokom, bi MOSFET potreboval vsaj 5 V čez vrata in vir, da bi lahko na svojem odtočnem terminalu v celoti preklopili tovor.

5 voltov je lahko videti ogromno v primerjavi z 0,6-voltnimi tranzistorji, toda ena od pomembnih stvari pri MOSFET-ih je, da ta 5-V deluje z zanemarljivim tokom, ne glede na priključen tok obremenitve, kar pomeni, da ni pomembno, ali ste priključili LED, a releja, koračnega motorja ali pretvornika pretvornika, trenutni faktor na vratih MOSFET-a postane nebistven in je lahko majhen kot nekaj mikroamperov.

Kljub temu lahko napetost potrebuje nekaj višine, lahko je do 12V za MOSFET-e pred vrati, če je priključena obremenitev previsoka, od 30 do 50 amperov.

Zgornje izjave kažejo, da je mosfet napetostna komponenta.

Ker napetost pri nobenem vezju ni nikoli težava, postane upravljanje mosfetov veliko enostavnejše in učinkovitejše, zlasti če gre za večje obremenitve.

Bipolarni tranzistor Prednosti in slabosti:

1. Tranzistorji so cenejši in med rokovanjem ne zahtevajo posebne pozornosti.
2. Tranzistorji lahko delujejo tudi pri napetostih do 1,5V.
3. Imate malo možnosti, da se poškodujete, razen če s parametri naredite kaj drastičnega.
4. Če je priključena obremenitev večja, potrebujete večje tokove za sprožitev, zaradi česar je nujna vmesna stopnja voznika, zaradi česar so stvari precej zapletene.
5. Zgornja pomanjkljivost je neprimerna za neposredno povezovanje z izhodi CMOS ali TTL, če je obremenitev kolektorja relativno večja.
6. Imajo negativni temperaturni koeficient in zato zahteva posebno pozornost, medtem ko vzporedno povezujete več številk.

MOSFET prednosti in slabosti:

1. Za sprožitev potrebuje zanemarljiv tok, ne glede na velikost toka obremenitve, zato postane združljiv z vsemi vrstami vhodnih virov. Še posebej, če gre za integrirane vezje CMOS, se mosfetovi zlahka 'stisnejo roki' s tako nizkotokovnimi vhodi.
2. Te naprave imajo pozitiven temperaturni koeficient, kar pomeni, da je mogoče vzporedno dodati več MOSFET-ov, ne da bi se bali pred toplotno uhajanjem.
3. Mosfeti so razmeroma dražji in z njimi je treba ravnati previdno, zlasti med spajkanjem. Ker so ti občutljivi na statično elektriko, so potrebni previdnostni ukrepi, določeni z adeqaye.
4. Mosfetovi običajno zahtevajo vsaj 3v za sprožitev, zato jih ni mogoče uporabiti za napetosti, nižje od te vrednosti.
5. To so razmeroma občutljivi sestavni deli, malo malomarnosti s previdnostnimi ukrepi lahko privede do takojšnje poškodbe dela.