Conosci la principale differenza tra BJT e FET

BJT e FET sono due diversi tipi di transistor e noto anche come attivo dispositivi semiconduttori . L'acronimo di BJT è Bipolar Junction Transistor e FET sta per Field Effect Transistor. BJTS e FETS sono disponibili in una varietà di pacchetti in base alla frequenza operativa, alla corrente, alla tensione e alla potenza nominale. Questi tipi di dispositivi consentono un maggior grado di controllo sul proprio lavoro. BJTS e FET possono essere utilizzati come interruttori e amplificatori in impianti elettrici e circuiti elettronici . La principale differenza tra BJT e FET è che in a transistor ad effetto di campo solo la carica maggioritaria trasporta flussi, mentre nel BJT fluiscono sia portatori di carica maggioritari che minoritari.

Differenza tra BJT e FET

La principale differenza tra BJT e FET è discussa di seguito, che include cosa sono BJT e FET, la costruzione e il funzionamento di BJT e FET.

Cos'è il BJT?

Il BJT è un tipo di transistor che utilizza portatori di carica sia maggioritari che minoritari. Questi dispositivi a semiconduttore sono disponibili in due tipi come PNP e NPN. La funzione principale di questo transistor è quella di amplificare la corrente. Questi i transistor possono essere usati come interruttori e amplificatori. Le applicazioni dei BJT coinvolgono un'ampia gamma che include dispositivi elettronici come TV, cellulari, computer, trasmettitori radio, amplificatori audio e controllo industriale.

Transistor a giunzione bipolare

Costruzione di BJT

Un transistor a giunzione bipolare comprende due giunzioni p-n. A seconda della struttura del BJT, questi sono classificati in due tipi come PNP e NPN . In un transistor NPN, un semiconduttore di tipo P leggermente drogato è posizionato tra due semiconduttori di tipo N fortemente drogato. Allo stesso modo, un transistor PNP viene formato inserendo un semiconduttore di tipo N tra semiconduttori di tipo P. La costruzione di un BJT è mostrata di seguito. I terminali di emettitore e collettore nella struttura sottostante sono chiamati semiconduttori di tipo n e tipo p che sono indicati con 'E' e 'C'. Mentre il restante terminale del collettore è chiamato semiconduttore di tipo p indicato con 'B'.

Costruzione di BJT

Quando un'alta tensione è collegata in modalità di polarizzazione inversa su entrambi i terminali di base e del collettore. Questo radica una regione ad alto esaurimento per formare attraverso la giunzione BE, con un forte campo elettrico che arresta i fori dal terminale B al terminale C. Ogni volta che i terminali E e B sono collegati in polarizzazione di inoltro, il flusso della direzione degli elettroni sarà dal terminale emettitore al terminale di base.

Nel terminale di base, alcuni elettroni si ricombinano con i fori, ma il campo elettrico attraverso la giunzione B-C attrae gli elettroni. La maggior parte degli elettroni finisce per traboccare nel terminale del collettore per creare un'enorme corrente. Poiché il flusso di corrente pesante attraverso il terminale del collettore può essere controllato dalla piccola corrente attraverso il terminale dell'emettitore.

Se la differenza di potenziale attraverso la giunzione BE non è forte, gli elettroni non sono in grado di entrare nel terminale del collettore, quindi non c'è flusso di corrente attraverso il terminale del collettore. Per questo motivo, anche un transistor a giunzione bipolare viene utilizzato come interruttore. Anche la giunzione PNP funziona con lo stesso principio, ma il terminale di base è realizzato con un materiale di tipo N e la maggior parte dei portatori di carica nel transistor PNP sono fori.

Regioni di BJT

BJT può essere azionato attraverso tre regioni come attivo, cut-off e saturazione. Queste regioni sono discusse di seguito.

Il transistor è ON nella regione inattiva, quindi la corrente del collettore è comparativa e controllata attraverso la corrente di base come IC = βIC. È relativamente insensibile nei confronti di VCE. In questa regione funziona come amplificatore.

Il transistor è spento nella regione di taglio, quindi non c'è trasmissione tra i due terminali come il collettore e l'emettitore, quindi IB = 0 quindi IC = 0.

Il transistor è acceso nella regione di saturazione, quindi la corrente del collettore cambia molto meno attraverso un cambiamento all'interno della corrente di base. Il VCE è piccolo e la corrente del collettore dipende principalmente da VCE non come nella regione attiva.

Caratteristiche BJT

Il caratteristiche del BJT include il seguente.

• L'impedenza i / p di BJT è bassa mentre l'impedenza o / p è alta.
• Il BJT è un componente rumoroso a causa della presenza di portatori di carica di minoranza
• Il BJT è un dispositivo bipolare perché il flusso di corrente sarà presente a causa di entrambi i portatori di carica.
• La capacità termica del BJT è bassa perché la corrente in uscita inverte altrimenti la corrente di saturazione.
• Il doping all'interno del terminale emettitore è massimo mentre nel terminale base è basso
• L'area del terminale di raccolta in BJT è alta rispetto a FET

Tipi di BJT

La classificazione dei BJT può essere effettuata in base alla loro costruzione come PNP e NPN.

Transistor PNP

Nel transistor PNP, tra due strati semiconduttori di tipo p, solo lo strato semiconduttore di tipo n è inserito a sandwich.

Transistor NPN

In un transistor NPN, tra due strati semiconduttori di tipo N, solo lo strato semiconduttore di tipo p è inserito a sandwich.

Cos'è FET?

Il termine FET sta per transistor ad effetto di campo ed è anche chiamato transistor unipolare. FET è un tipo di transistor, in cui la corrente o / p è controllata da campi elettrici. Il tipo base di FET è totalmente diverso dal BJT. FET è costituito da tre terminali: source, drain e gate. I portatori di carica di questo transistor sono buchi o elettroni, che fluiscono dal terminale di sorgente al terminale di pozzo attraverso un canale attivo. Questo flusso di portatori di carica può essere controllato dalla tensione applicata ai terminali di source e gate.

Transistor ad effetto di campo

Costruzione di FET

I transistor ad effetto di campo sono classificati in due tipi come JFET e MOSFET. Questi due transistor hanno principi simili. La costruzione del JFET a canale p è mostrata di seguito. Nel JFET canale p , la maggior parte dei portatori di carica fluisce dalla sorgente allo scarico. I terminali di sorgente e drenaggio sono indicati con S e D.

Costruzione di FET

Il terminale di gate è collegato in modalità di polarizzazione inversa a una sorgente di tensione in modo che uno strato di esaurimento possa essere formato attraverso le regioni del gate e il canale in cui scorrono le cariche. Ogni volta che la tensione inversa sul terminale di gate viene aumentata, lo strato di esaurimento aumenta. Quindi può interrompere il flusso di corrente dal terminale di sorgente al terminale di drenaggio. Quindi, modificando la tensione al terminale di gate, è possibile controllare il flusso di corrente dal terminale di source al terminale di drain.

Regioni di FET

I FET hanno operato attraverso tre regioni come la regione cut-off, attiva e ohmica.

Il transistor verrà spento nella regione di cut-off. Quindi non c'è conduzione tra la sorgente e il drenaggio quando la tensione del gate-source è più alta rispetto alla tensione di interruzione. (ID = 0 per VGS> VGS, disattivato)

La regione attiva è anche nota come regione di saturazione. In questa regione, il transistor è acceso. Il controllo della corrente di drain può essere effettuato tramite VGS (gate-source voltage) e relativamente insensibile ai VDS. Quindi, in questa regione, il transistor funziona come un amplificatore.

Quindi, ID = IDSS = (1- VGS / VGS, off) 2

Il transistor è attivato nella regione ohmica, tuttavia, si comporta come un VCR (resistore controllato in tensione). Una volta che il VDS è basso rispetto alla regione attiva, la corrente di drain è approssimativamente comparativa verso la tensione di source-drain ed è controllata attraverso la tensione di gate. Quindi, ID = IDSS

[2 (1- VGS / VGS, disattivato) (VDS / -VDS, disattivato) - (VDS / -VGS, disattivato) 2]

In questa regione,

RDS = VGS, off / 2IDss (VGS- VGS, off) = 1 / gm

Tipi di FET

Esistono due tipi principali di transistor a effetto di campo a giunzione come i seguenti.

JFET - Transistor a effetto di campo a giunzione

IGBT - Transistor a effetto di campo a gate isolato ed è più comunemente noto come MOSFET - Transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo)

Caratteristiche FET

Il caratteristiche di FET include il seguente.

• L'impedenza di ingresso del FET è alta come 100 MOhm
• Quando FET viene utilizzato come interruttore, non ha tensione di offset
• FET è relativamente protetto dalle radiazioni
• FET è un dispositivo portante maggioritario.
• È un componente unipolare e fornisce un'elevata stabilità termica
• Ha un basso rumore e più adatto per gli stadi di ingresso di amplificatori di basso livello.
• Fornisce un'elevata stabilità termica rispetto al BJT.

Differenza tra BJT e FET

La differenza tra BJT e FET è data nella seguente forma tabulare.

Differenza chiave tra BJT e FET

• I transistor a giunzione bipolare sono dispositivi bipolari, in questo transistor c'è un flusso di portatori di carica sia maggioritari che minoritari.
• I transistor ad effetto di campo sono dispositivi unipolari, in questo transistor ci sono solo i flussi di portatori di carica maggioritari.
• Transistor a giunzione bipolare sono controllati dalla corrente.
• I transistor ad effetto di campo sono controllati in tensione.
• In molte applicazioni vengono utilizzati FET rispetto ai transistor a giunzione bipolare.
• I transistor a giunzione bipolare sono costituiti da tre terminali: emettitore, base e collettore. Questi terminali sono indicati con E, B e C.
• Un transistor ad effetto di campo è costituito da tre terminali: source, drain e gate. Questi terminali sono indicati con S, D e G.
• L'impedenza di ingresso dei transistor ad effetto di campo è elevata rispetto ai transistor a giunzione bipolare.
• La produzione di FET può essere ridotta in misura molto ridotta per renderli efficienti nella progettazione di circuiti commerciali. Fondamentalmente, i FET sono disponibili in piccole dimensioni e utilizzano poco spazio su un chip. I dispositivi più piccoli sono più comodi da usare e facili da usare. I BJT sono più grandi dei FET.
• I FET, in particolare i MOSFET, sono più costosi da progettare rispetto ai BJT.
• I FET sono più ampiamente utilizzati in diverse applicazioni e possono essere prodotti in piccole dimensioni e utilizzano meno alimentazione. I BJT sono applicabili nell'elettronica per hobby, nell'elettronica di consumo e generano guadagni elevati.
• I FET offrono numerosi vantaggi per i dispositivi commerciali nelle industrie su larga scala. Una volta utilizzati nei dispositivi di consumo, questi sono preferiti a causa delle loro dimensioni, alta impedenza i / p e altri fattori.
• Una delle più grandi società di progettazione di chip come Intel utilizza i FET per alimentare miliardi di dispositivi in ​​tutto il mondo.
• Un BJT necessita di una piccola quantità di corrente per accendere il transistor. Il calore dissipato su bipolare arresta il numero totale di transistor che possono essere fabbricati sul chip.
• Ogni volta che il terminale 'G' del transistor FET è stato caricato, non è richiesta più corrente per mantenere il transistor acceso.
• Il BJT è responsabile del surriscaldamento dovuto a un coefficiente di temperatura negativo.
• FET ha un coefficiente di temperatura + Ve per fermare il surriscaldamento.
• I BJT sono applicabili per applicazioni a bassa corrente.
• I FET sono applicabili per applicazioni a bassa tensione.
• I FET hanno un guadagno medio-basso.
• I BJT hanno una frequenza massima più alta e una frequenza di taglio più alta.

Perché il FET è preferito al BJT?

• I transistor ad effetto di campo forniscono un'elevata impedenza di ingresso rispetto ai BJT. Il guadagno dei FET è inferiore rispetto ai BJT.
• FET genera meno rumore
• L'effetto delle radiazioni di FET è inferiore.
• La tensione di offset del FET è zero a corrente di drain zero e quindi rende un eccezionale chopper di segnale.
• I FET sono più stabili alla temperatura.
• Questi sono dispositivi sensibili alla tensione che includono un'elevata impedenza di ingresso.
• L'impedenza di ingresso di FET è maggiore, quindi è preferibile utilizzare come lo stadio i / p su un amplificatore multistadio.
• Una classe di transistor ad effetto di campo produce meno rumore
• La fabbricazione di FET è semplice
• FET risponde come un resistore variabile controllato in tensione per piccoli valori di tensione da drain a source.
• Questi non sono sensibili alle radiazioni.
• I FET di potenza dissipano un'elevata potenza e possono commutare grandi correnti.

Qual è BJT o FET più veloce?

• Per il pilotaggio di LED a bassa potenza e gli stessi dispositivi da MCU (Micro Controllers Unit), i BJT sono molto adatti perché i BJT possono cambiare più rapidamente rispetto ai MOSFET a causa della bassa capacità sul pin di controllo.
• I MOSFET sono utilizzati in applicazioni ad alta potenza in quanto possono cambiare più rapidamente rispetto ai BJT.
• I MOSFET utilizzano piccoli induttori all'interno di alimentatori a commutazione per aumentare l'efficienza.

Quindi, questo riguarda il confronto tra BJT e FET, include cosa sono BJT e FET, costruzione di BJT, costruzione di FET, differenze tra BJT e FET. Entrambi i transistor come BJT e FET sono stati sviluppati attraverso vari materiali semiconduttori come il tipo P e il tipo N. Questi sono utilizzati nella progettazione di interruttori, amplificatori e oscillatori. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo concetto o progetti di elettronica si prega di commentare nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono le applicazioni di BJT e FET?

Crediti fotografici:

• BJT ibiblio
• Costruzione di BJT wikimedia
• FET circuiti oggi
• Costruzione di FET elettrodo