JFET vs MOSFET (Tranzystory)

w tym artykule porównujemy i kontrastujemy tranzystory polowe (JFET) i półprzewodnikowe tranzystory polowe (MOSFET) z tlenkiem metalu.

chociaż oba są tranzystorami polowymi i osiągają podobne funkcje, zasadniczo różnią się składem. Tak więc istnieje kilka kluczowych różnic między 2 tranzystorami.

poniższa tabela przedstawia porównanie JFET i MOSFET.

Tak więc powyższa tabela jest dobrym, krótkim wyjaśnieniem niektórych różnic między tranzystorami polowymi(JFET) i tranzystorami polowymi z tlenkiem metalu (MOSFET). Poniżej omówimy tabelę bardziej szczegółowo, dzięki czemu można uzyskać lepsze szczegółowe wyjaśnienie, jeśli uważasz, że powyżej brakowało. Pójdziemy po kolei.

po stronie podobieństw, tranzystory MOSFET i JFET są tranzystorami sterowanymi napięciem. Napięcie na zacisku bramkowym tranzystora powoduje włączenie lub wyłączenie tranzystora. Różnią się one od BJT, które są sterowane prądem.

Mosfety i Jfety mają również małe wartości nadprzewodnictwa (wzmocnienia) w porównaniu z tranzystorami bipolarowymi. Transprzewodnictwo definiuje się jako stosunek miliamp na wolt małej zmiany prądu wyjściowego z urządzenia elektronicznego do małej zmiany napięcia wejściowego. Innymi słowy, jest to wzmocnienie tranzystora circuit.In warunki zastosowań wzmacniaczy, może to prowadzić do zmniejszenia wartości wzmocnienia. Z tego powodu ani Mosfety, ani Jfety nie są często używane w prostych układach wzmacniaczy. Zamiast tego preferowane są BJT. Jedyny wyjątek, jeśli zachodzi potrzeba bardzo wysokiej impedancji wejściowej i niskiego natężenia prądu.

przechodząc teraz do różnic, jedną z różnic między JFET i MOSFET jest to,że JFET jest tylko w typie wyczerpania. Mosfety mogą być typu wyczerpania lub typu rozszerzenia. Wyjaśnimy jasno, co to wszystko oznacza. Gdy tranzystor jest typu depletion, oznacza to, że tranzystor jest włączony w pełni i w pełni przewodzi, gdy na jego pinie sterującym znajduje się 0V, co dla FET jest bramką. Tak więc wszystkie Jfety działają jako Tranzystory typu wyczerpującego. Gdy 0V jest doprowadzany do bramki JFET wraz z odpowiednim przesunięciem do zacisków źródłowych i spustowych, JFET działa w pełnym przewodzie. Zastosowanie napięcia do terminala bramowego JFET sprawia, że jest on bardziej rezystancyjny i mniej prądowy. Gdy napięcie osiągnie określony próg, cały przepływ prądu z końcówki źródła-odpływu ustaje. Z tego powodu Tranzystory JFET nazywane są „normalnie na”. Bez żadnego napięcia do sworznia sterującego, JFET przewodzi prąd w całym regionie źródła-drenażu. Mosfety, z drugiej strony, mogą być typu wyczerpania lub typu enhancement. Jak wyjaśniono, Typ wyczerpania jest wtedy, gdy tranzystor przewodzi prąd przez zacisk źródła spustowego w przypadku braku napięcia do zacisku bramki. Tranzystory typu enhancurrent są tranzystorami, które przewodzą prąd przez obszar źródła-drenażu tylko wtedy, gdy napięcie jest przyłożone do terminala bramy. W przypadku braku napięcia do terminala bramkowego w tranzystorze typu wzmacniającego, tranzystor nie będzie przewodził prądu przez region źródła drenażu. Tylko wtedy, gdy do terminala bramkowego tranzystora zostanie przyłożone wystarczające napięcie dla tranzystora typu wzmacniającego, będzie on przewodził prąd przez region źródła drenażu. Tak więc, JFET są tylko typu depletion, podczas gdy MOSFET może być albo typem depletion albo typem enhancement.

kolejna różnica między Jfetami a Mosfetami polega na tym, że Mosfety oferują znacznie wyższą impedancję wejściową niż Jfety.JFET zazwyczaj mają impedancje wejściowe około 109 Ω. Z kolei mosfety mają znacznie większą impedancję wejściową bramek, zwykle większą niż 1014 Ω. To sprawia, że Mosfety, średnio, około 100 000 razy bardziej rezystywne niż Jfety na terminalu bramy. Oznacza to, że Mosfety nie pobierają prawie żadnego prądu bramki. Sposób, w jaki Mosfety osiągają tę bardzo wysoką impedancję wejściową, polega na umieszczeniu izolatora tlenku metalu między bramą a kanałem spustowym i źródłowym. Izoluje to terminal bramy od źródła i kanału spustowego. Przy wyższej impedancji wejściowej MOSFET pobiera mniej prądu wejściowego niż JFET, dzięki czemu nie ładuje obwodu zasilającego go w ogóle. Pozwala to na bardzo dobrą izolację obwodu zasilającego go oraz obciążenia, które zasila MOSFET.

jedną wadą Mosfetów, która czyni je niekorzystnymi dla Jfetów, jest to, że Mosfety są bardziej delikatne i łatwiejsze do zniszczenia niż Jfety. Powiedzieliśmy powyżej, że Mosfety oferują znacznie wyższą impedancję wejściową niż Jfety. Osiąga się to dzięki temu, że Mosfety mają metalowy utleniacz umieszczony między bramą a kanałem źródłowym i spustowym. Zapewnia to dodatkową izolację, a tym samym wyższą impedancję, ale jest w tym wada. Poprzez umieszczenie w tej warstwie izolatora tlenku metalu powstaje bardzo niska pojemność bramy do kanału. Pojemność między bramą a kanałem (kanał źródłowo-odpływowy) staje się bardzo niska, zaledwie kilka picofaradów. Jeśli więc na bramce niektórych typów Mosfetów gromadzi się zbyt dużo elektryczności statycznej, nagromadzony ładunek statyczny może przebić się przez bramę i zniszczyć MOSFET. Niektóre Mosfety zapewniają dodatkową ochronę przed tą niską pojemnością wejściową, ale nie wszystkie. Dlatego Mosfety, choć oferują większą impedancję wejściową, są bardziej podatne na uszkodzenia niż Jfety.

kolejną wadą jest to, że Mosfety są również droższe niż Jfety. JFET są stosunkowo proste w budowie. Budowa Mosfetów wymaga bardziej skomplikowanego, trudnego procesu. Wynika to z faktu, że Mosfety wymagają dodatkowego izolatora tlenku metalu umieszczonego na nim. Ponieważ sprawia to, że MOSFET jest bardziej podatny na uszkodzenia spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi, wiele razy dodawane są obwody zabezpieczające, aby nie był tak podatny na ESD. To podnosi koszty.JFET wymagają prostszego procesu produkcyjnego, dzięki czemu są tańsze.

Ogólnie rzecz biorąc, Mosfety są zdecydowanie bardziej popularne i szeroko stosowane z FET. Dzieje się tak dlatego, że pobierają najmniejszą ilość prądu wejściowego ze względu na bardzo wysoką impedancję wejściową, zużywają bardzo mało mocy, a mimo to nie są bardzo trudne ani drogie w produkcji hurtowej, jak w cyfrowych układach scalonych. Jeśli wziąć pod uwagę firmę taką jak Intel, która produkuje chipy dla wielu różnych urządzeń elektronicznych, praktycznie używają wszystkich Mosfetów do produkcji układów cyfrowych. Zasilają miliony urządzeń praktycznie tylko Mosfetami. Pokazuje to Popularność Mosfetów dzisiaj dla komercyjnych produktów elektroniki użytkowej. Mosfety przewyższają BJT i JFET wykorzystują komercyjnie z dużym marginesem.

tak więc jest to przegląd Jfetów i Mosfetów.