Confronto tra MOSFET e transistor BJ - Pro e contro

Il post discute in modo esauriente le somiglianze e le differenze tra mosfet e BJT e anche i loro particolari pro e contro.

introduzione

Quando si parla di elettronica, un nome diventa estremamente correlato o piuttosto comune con questo argomento e cioè i transistor, più precisamente il BJT.

L'elettronica si basa infatti su questi componenti eccezionali e indispensabili, senza i quali l'elettronica potrebbe praticamente cessare di esistere. Tuttavia, con i progressi della tecnologia, i mosfet sono emersi come i nuovi cugini dei BJT e negli ultimi tempi sono stati al centro della scena.

Per i molti nuovi arrivati, i mosfet possono essere parametri confusi rispetto ai BJT tradizionali, semplicemente perché la loro configurazione richiede passaggi critici da seguire, non rispettandoli che per lo più portano a danni permanenti a questi componenti.

L'articolo qui è stato specificamente presentato allo scopo di spiegare con parole semplici le molte somiglianze e differenze tra queste due parti attive molto importanti della famiglia dell'elettronica, e anche i pro ei contro dei rispettivi membri.

Confronto tra BJT o transistor bipolari con Mosfet

Tutti noi abbiamo familiarità con i BJT e sappiamo che questi hanno fondamentalmente tre cavi, la base, il collettore e l'emettitore.

L'emettitore è il percorso di uscita della corrente applicata alla base e al collettore di un transistor.

La base richiede nell'ordine da 0,6 a 0,7 V attraverso di essa e l'emettitore per consentire la commutazione di tensioni e correnti relativamente più elevate attraverso il suo collettore ed emettitore.

Sebbene 0,6 V sembri piccolo e sia praticamente fisso, la corrente associata deve essere variata o piuttosto aumentata in base al carico collegato al collettore.

Significa che se supponi di collegare un LED con una resistenza da 1K al collettore di un transistor, probabilmente avrai bisogno di solo 1 o 2 miiliamp alla base per far brillare il LED.

Tuttavia, se si collega un relè al posto del LED, occorreranno più di 30 milliampere alla base dello stesso transistor per il suo funzionamento.

Le dichiarazioni di cui sopra dimostrano chiaramente che un transistor è un componente pilotato dalla corrente.

A differenza della situazione sopra, un mosfet si comporta in modo completamente opposto.

Confrontando la base con il gate del mosfet, l'emettitore con la sorgente e il collettore con lo scarico, un mosfet richiederebbe almeno 5 V attraverso il gate e la sorgente per consentire a un carico di essere completamente commutato al suo terminale di scarico.

5 volt potrebbero sembrare enormi rispetto alle esigenze di 0,6 V del transistor, tuttavia una cosa grandiosa dei mosfet è che questo 5 V funziona con una corrente trascurabile, indipendentemente dalla corrente di carico collegata, il che significa che non importa se hai collegato un LED, un relè, un motore passo-passo o un trasformatore inverter, il fattore di corrente al gate del mosfet diventa irrilevante e può essere piccolo come pochi microampere.

Detto questo, la tensione potrebbe richiedere una certa elevazione, può essere fino a 12V per i mosfet alle loro porte, se il carico collegato è troppo alto, nell'ordine da 30 a 50 ampere.

Le affermazioni precedenti mostrano che un mosfet è un componente guidato dalla tensione.

Poiché la tensione non è mai un problema con nessun circuito, il funzionamento dei mosfet diventa molto più semplice ed efficiente soprattutto quando sono coinvolti carichi più grandi.

Pro e contro del transistor bipolare:

1. I transistor sono più economici e non richiedono particolari attenzioni durante la manipolazione.
2. I transistor possono essere utilizzati anche con tensioni fino a 1,5 V.
3. Avere poche possibilità di subire danni, a meno che non si faccia qualcosa di drastico con i parametri.
4. Richiedono correnti più elevate per l'attivazione se il carico collegato è maggiore, rendendolo indispensabile per uno stadio di driver intermedio, rendendo le cose molto complesse.
5. Lo svantaggio di cui sopra lo rende inadatto all'interfacciamento diretto con uscite CMOS o TTL, nel caso in cui il carico del collettore sia relativamente maggiore.
6. Hanno un coefficiente di temperatura negativo e quindi richiedono un'attenzione particolare durante il collegamento di più numeri in parallelo.

Pro e contro del MOSFET:

1. Richiede una corrente trascurabile per l'attivazione, indipendentemente dall'ampiezza della corrente di carico, quindi diventa compatibile con tutti i tipi di sorgenti di ingresso. Soprattutto quando sono coinvolti circuiti integrati CMOS, i mosfet 'si stringono la mano' prontamente con gli ingressi a bassa corrente.
2. Questi dispositivi hanno un coefficiente di temperatura positivo, il che significa che più mosfet possono essere aggiunti in parallelo senza il timore di una situazione di fuga termica.
3. I mosfet sono relativamente più costosi e devono essere maneggiati con cura, specialmente durante la saldatura. Poiché sono sensibili all'elettricità statica, si rendono necessarie precauzioni specifiche adeqaye.
4. I mosfet generalmente richiedono almeno 3 V per l'attivazione, quindi non possono essere utilizzati per tensioni inferiori a questo valore.
5. Si tratta di componenti relativamente sensibili, una scarsa negligenza con le precauzioni può portare ad un danno istantaneo alla parte.