Spoznajte glavno razliko med BJT in FET

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





BJT in FET sta dva različna vrste tranzistorjev in znan tudi kot aktiven polprevodniške naprave . Kratica BJT je Bipolar Junction Transistor, FET pa pomeni Field Effect Transistor. BJTS in FETS sta na voljo v različnih paketih na podlagi delovne frekvence, toka, napetosti in moči. Te vrste naprav omogočajo večjo stopnjo nadzora nad svojim delom. BJTS in FET se lahko uporabljajo kot stikala in ojačevalniki v električni in elektronska vezja . Glavna razlika med BJT in FET je v tem tranzistor s poljskim učinkom samo večinski naboj nosi pretoke, medtem ko v BJT pretakajo tako večinski kot manjšinski nosilci nabojev.

Razlika med BJT in FET

Glavna razlika med BJT in FET je obravnavana v nadaljevanju, kar vključuje BJT in FET, gradnjo in delovanje BJT in FET.




Kaj je BJT?

BJT je ena vrsta tranzistorja, ki uporablja tako večinske kot manjšinske nosilce polnjenja. Te polprevodniške naprave so na voljo v dveh vrstah, kot sta PNP in NPN. Glavna naloga tega tranzistorja je ojačati tok. Te tranzistorji se lahko uporabljajo kot stikala in ojačevalniki. Aplikacije BJT vključujejo širok spekter, ki vključuje elektronske naprave, kot so televizorji, mobiteli, računalniki, radijski oddajniki, ojačevalniki zvoka in industrijski nadzor.

Bipolarni križni tranzistor

Bipolarni križni tranzistor



Gradnja BJT

Bipolarni tranzistor s križiščem obsega dva p-n stika. Glede na strukturo BJT so te razvrščene v dve vrsti, kot so PNP in NPN . V NPN tranzistorju je rahlo dopiran polprevodnik tipa P postavljen med dva močno dopirana polprevodnika tipa N. Prav tako PNP tranzistor nastane z namestitvijo polprevodnika tipa N med polprevodnike tipa P. Konstrukcija BJT je prikazana spodaj. Oddajniški in kolektorski priključki v spodnji strukturi se imenujejo polprevodniki tipa n in tipa p, ki sta označena z „E“ in „C“. Medtem ko se preostali kolektorski terminal imenuje polprevodnik tipa p, označen z 'B'.

Gradnja BJT

Gradnja BJT

Ko je visoka napetost priključena v načinu vzvratne pristranskosti na osnovni in kolektorski sponki. To vzpostavi območje z velikim izčrpanjem, ki se tvori čez križišče BE, z močnim električnim poljem, ki ustavi luknje od B-terminala do C-terminala. Kadarkoli sta priključka E in B povezana s preusmeritvijo, bo tok elektronov usmerjen od terminala oddajnika do osnovnega terminala.

V osnovnem terminalu se nekaj elektronov rekombinira z luknjami, toda električno polje čez B-C stik privlači elektrone. Večina elektronov se na koncu prelije v kolektorski terminal in ustvari ogromen tok. Ker lahko pretok močnega toka skozi kolektorski terminal nadzira majhen tok skozi emitersko sponko.


Če potencialna razlika na spoju BE ni močna, potem elektroni ne morejo priti v kolektorski priključek, zato skozi kolektorski priključek ne teče tok. Zaradi tega se kot stikalo uporablja tudi bipolarni križni tranzistor. PNP križišče deluje tudi z istim principom, vendar je osnovni terminal izdelan iz materiala tipa N in večina nosilcev naboja v PNP tranzistorju je luknja.

Regije BJT

BJT lahko upravljate v treh regijah, kot so aktivna, mejna in nasičena. Te regije so obravnavane v nadaljevanju.

Tranzistor je vklopljen v aktivnem območju, potem je kolektorski tok primerljiv in krmiljen skozi osnovni tok, kot je IC = βIC. Do VCE je sorazmerno neobčutljiv. V tej regiji deluje kot ojačevalnik.

Tranzistor je v izklopnem območju IZKLOPLJEN, zato med obema priključkoma, kot sta kolektor in oddajnik, ni prenosa, torej je IB = 0, tako da je IC = 0.

Tranzistor je v območju nasičenja vklopljen, zato se kolektorski tok spreminja izredno manj zaradi spremembe znotraj osnovnega toka. VCE je majhen in kolektorski tok je v glavnem odvisen od VCE, ki ni takšen kot v aktivni regiji.

Značilnosti BJT

The značilnosti BJT vključujejo naslednje.

  • I / p impedanca BJT je majhna, impedanca o / p pa je visoka.
  • BJT je hrupna komponenta zaradi pojava manjšinskih nosilcev polnjenja
  • BJT je bipolarna naprava, ker bo tok toka zaradi obeh nosilcev naboja.
  • Toplotna zmogljivost BJT je majhna, ker izstopni tok sicer spremeni nasičeni tok.
  • Doping znotraj terminala oddajnika je največji, medtem ko je v osnovnem terminalu nizek
  • Območje kolektorskega terminala v BJT je veliko v primerjavi s FET

Vrste BJT

Razvrstitev BJT-jev je mogoče razvrstiti na podlagi njihove konstrukcije, kot sta PNP in NPN.

PNP tranzistor

V tranzistorju PNP je med dvema polprevodniškima plastema tipa p stisnjen le polprevodniški sloj tipa n.

NPN tranzistor

V NPN tranzistorju je med dvema polprevodniškima slojema tipa N stisnjen samo polprevodniški sloj tipa p.

Kaj je FET?

Izraz FET pomeni poljski tranzistor in se imenuje tudi unipolarni tranzistor. FET je ena vrsta tranzistorja, pri kateri se tok o / p nadzoruje z električnimi polji. Osnovna vrsta FET se popolnoma razlikuje od BJT. FET je sestavljen iz treh terminalov, in sicer terminalov za odtok, odtok in vrata. Nosilci naboja tega tranzistorja so luknje ali elektroni, ki se prek aktivnega kanala pretakajo od virskega priključka do odtočnega terminala. Ta pretok nosilcev naboja je mogoče nadzorovati z napetostjo, ki se napaja na priključkih vira in vrat.

Tranzistor z efektom polja

Tranzistor z efektom polja

Gradnja FET

Tranzistorji s poljskim učinkom so razvrščeni v dve vrsti, kot sta JFET in MOSFET. Ta dva tranzistorja imata podobna načela. Konstrukcija p-kanalnega JFET je prikazana spodaj. V p-kanalni JFET , večina nosilcev naboja teče od vira do odtoka. Izvorni in odtočni priključek sta označena s S in D.

Gradnja FET

Gradnja FET

Zaporni priključek je v načinu povratne pristranskosti povezan z napetostnim virom, tako da se lahko čez območja vrat in kanala, kjer tečejo naboji, oblikuje izčrpajoča plast. Kadar se poveča povratna napetost na sponki vrat, se plast izpraznitve poveča. Tako lahko ustavi tok toka od virskega priključka do odtočnega terminala. Tako bi lahko s spreminjanjem napetosti na priključnem oknu nadzorovali tok toka od izvornega terminala do odtočnega terminala.

Regije FET

FET-ji so delovali v treh regijah, kot so mejna, aktivna in ohmična regija.

Tranzistor se bo v izklopljenem območju izklopil. Torej med izvorom in odtokom ni prevodnosti, ko je napetost vrat-vira večja kot v primeru izklopne napetosti. (ID = 0 za VGS> VGS, izklopljeno)

Aktivna regija je znana tudi kot regija nasičenja. V tej regiji je tranzistor vklopljen. Nadzor odtočnega toka lahko izvedete s pomočjo VGS (napetost vhodnega vira) in razmeroma neobčutljiv na VDS. Torej, v tej regiji tranzistor deluje kot ojačevalnik.

Torej, ID = IDSS = (1- VGS / VGS, izklop) 2

Tranzistor se aktivira v ohmičnem območju, vendar deluje kot videorekorder (napetostno krmiljen upor). Ko je VDS nizek v primerjavi z aktivnim območjem, je odtočni tok približno primerljiv z napetostjo odtoka vir in se krmili skozi napetost vrat. Torej, ID = IDSS

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

V tej regiji

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

Vrste FET

Obstajata dve glavni vrsti tranzistorjev s poljskimi efekti, kot so naslednji.

JFET - Tranzistor s križnim učinkom

IGBT - Tranzistor s poljskim učinkom z izoliranimi vrati in je bolj znan kot MOSFET - tranzistor s polprevodniškim kovinskim oksidom)

Značilnosti FET

The značilnosti FET vključujejo naslednje.

  • Vhodna impedanca FET je visoka približno 100 MOhm
  • Ko se FET uporablja kot stikalo, nima napetosti
  • FET je sorazmerno zaščiten pred sevanjem
  • FET je naprava z večinskim nosilcem.
  • Je enopolarna komponenta in zagotavlja visoko toplotno stabilnost
  • Ima malo šuma in je bolj primeren za vhodne stopnje nizkonapetostnih ojačevalnikov.
  • Zagotavlja visoko toplotno stabilnost v primerjavi z BJT.

Razlika med BJT in FET

Razlika med BJT in FET je podana v naslednji tabelarni obliki.

BJT

FET

BJT pomeni bipolarni križni tranzistor, torej je bipolarna komponentaFET pomeni tranzistor s poljskim učinkom, zato je tranzistor z enojnim prehodom
BJT ima tri terminale, kot so osnova, oddajnik in kolektorFET ima tri terminale, kot so Drain, Source in Gate
Delovanje BJT je v glavnem odvisno tako od nosilcev nabojev, kot sta večina in manjšinaDelovanje FET je v glavnem odvisno od večine nosilcev naboja, bodisi lukenj bodisi elektronov
Vhodna impedanca tega BJT je od 1K do 3K, zato je zelo manjšaVhodna impedanca FET je zelo velika
BJT je trenutno nadzorovana napravaFET je napetostno krmiljena naprava
BJT ima šumFET ima manj hrupa
Spremembe frekvence BJT bodo vplivale na njegovo delovanjeNjegov frekvenčni odziv je visok
Odvisno od temperatureNjegova toplotna stabilnost je boljša
To je poceniTo je drago
Velikost BJT je večja v primerjavi s FETVelikost FET je majhna
Ima izravnano napetostNima izravnane napetosti
Dobiček BJT je večjiDobiček FET je manjši
Njegova izhodna impedanca je visoka zaradi velikega ojačanjaNjegova izhodna impedanca je nizka zaradi nizkega ojačanja
V primerjavi s terminalom oddajnika sta oba terminala BJT, kot sta osnova in kolektor, bolj pozitivna.

Njegov odtočni priključek je pozitiven, zaporni priključek pa negativen v primerjavi z virom.
Njegova osnovna sponka je negativna glede na oddajniško sponko.Njegov priključni terminal je bolj negativen glede na izvorni terminal.
Ima visoko napetostIma nizko napetost
Ima manjši trenutni dobičekIma visok tok
Čas preklopa BJT je srednjiČas preklopa FET je hiter
Skrivnost BJT je preprostaNepristranskost FET je težka
BJT uporablja manj tokaFET uporabljajo manj napetosti
BJT se uporabljajo za aplikacije z nizkim tokom.FET se uporabljajo za nizkonapetostne aplikacije.
BJT porabijo veliko energijeFET porabijo malo energije
BJT imajo negativni temperaturni koeficientBJT imajo pozitiven temperaturni koeficient

Ključna razlika med BJT in FET

  • Bipolarni križni tranzistorji so bipolarne naprave, v tem tranzistorju je tok tako večinskega kot manjšinskega nosilca naboja.
  • Tranzistorji s poljskim učinkom so unipolarne naprave, v tem tranzistorju so le večinski tokovi nosilcev naboja.
  • Bipolarni križni tranzistorji so pod nadzorom toka.
  • Tranzistorji z efektom polja so pod napetostjo.
  • V mnogih aplikacijah se FET uporabljajo kot bipolarni spojni tranzistorji.
  • Bipolarni tranzistorji so sestavljeni iz treh terminalov, in sicer oddajnika, baze in kolektorja. Ti terminali so označeni z E, B in C.
  • Tranzistor s poljskim učinkom je sestavljen iz treh terminalov, in sicer vira, odtoka in vrata. Ti terminali so označeni s S, D in G.
  • Vhodna impedanca tranzistorjev s poljskim učinkom je visoka v primerjavi z bipolarnimi tranzistorji.
  • Proizvodnja FET-jev je lahko zelo majhna, da so učinkoviti pri načrtovanju komercialnih vezij. V bistvu so FET-ji na voljo v majhnih velikostih in na čipu zasedajo malo prostora. Manjše naprave so bolj priročne za uporabo in uporabniku prijazne. BJT so večji od FET.
  • FET-ji, zlasti MOSFET-ji, so dražji za načrtovanje v primerjavi z BJT-ji.
  • FET se bolj pogosto uporabljajo v različnih aplikacijah in jih je mogoče izdelati v majhnih velikostih in porabiti manj napajanja. BJT se uporabljajo v hobi elektroniki, potrošniški elektroniki in ustvarjajo velike dobičke.
  • FET nudijo številne koristi za komercialne naprave v obsežni industriji. Ko se enkrat uporablja v potrošniških napravah, so te prednostne zaradi njihove velikosti, visoke impedance i / p in drugih dejavnikov.
  • Eno največjih podjetij za oblikovanje čipov, kot je Intel, uporablja FET-je za napajanje milijard naprav po vsem svetu.
  • BJT potrebuje majhno količino toka za vklop tranzistorja. Toplota, ki se odvaja na bipolarno, ustavi skupno število tranzistorjev, ki jih je mogoče izdelati na čipu.
  • Kadar koli se polni G-terminal FET-tranzistorja, ni treba več toka, da bi bil tranzistor vklopljen.
  • BJT je odgovoren za pregrevanje zaradi negativnega temperaturnega koeficienta.
  • FET ima temperaturni koeficient + Ve za zaustavitev pregrevanja.
  • BJT se uporabljajo za aplikacije z nizkim tokom.
  • FETS se uporabljajo za nizkonapetostne aplikacije.
  • FET imajo nizki do srednji dobiček.
  • BJT imajo višjo največjo frekvenco in višjo mejno frekvenco.

Zakaj ima FET prednost pred BJT?

  • Tranzistorji s poljskim učinkom zagotavljajo visoko vhodno impedanco v primerjavi z BJT. Dobiček FET je manjši v primerjavi z BJT.
  • FET ustvarja manj hrupa
  • Sevalni učinek FET je manjši.
  • Odmična napetost FET je enaka nič pri odtočnem toku in zato predstavlja izjemen sekalnik signala.
  • FET so bolj temperaturno stabilni.
  • To so napetostno občutljive naprave, vključno z visoko vhodno impedanco.
  • Vhodna impedanca FET je večja, zato je za večstopenjski ojačevalnik raje kot stopnja i / p.
  • En razred tranzistorjev s poljskim učinkom proizvaja manj hrupa
  • Izdelava FET je preprosta
  • FET se odziva kot napetostno krmiljen upor na majhne vrednosti napetosti odtoka do vira.
  • Ti niso občutljivi na sevanje.
  • Močni FET-ji razpršijo visoko moč in lahko tudi preklopijo velike tokove.

Kaj je hitrejši BJT ali FET?

  • Za LED-vožnjo z majhno porabo in iste naprave iz MCU (enota mikrokrmilnikov) so BJT-ji zelo primerni, ker lahko BJT-ji hitreje preklapljajo v primerjavi z MOSFET-om zaradi majhne kapacitivnosti na krmilnem zatiču.
  • MOSFET-ji se uporabljajo v visoko zmogljivih aplikacijah, saj lahko hitreje preklapljajo v primerjavi z BJT-ji.
  • MOSFET-ji za povečanje učinkovitosti uporabljajo majhne induktorje znotraj dovodov v stikalnem načinu.

Tu gre torej za primerjavo med BJT in FET, vključuje kaj je BJT in FET, gradnja BJT, konstrukcija FET, razlike med BJT in FET. Oba tranzistorja, kot sta BJT in FET, sta bila razvita iz različnih polprevodniških materialov, kot sta tipa P in N. Ti se uporabljajo pri načrtovanju stikal, ojačevalnikov in oscilatorjev. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Nadalje, kakršna koli vprašanja v zvezi s tem konceptom oz elektronski projekti prosim za komentar v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšni sta aplikaciji BJT in FET?

Zasluge za fotografije: