JFET vs MOSFET (Tranzistori)

în acest articol, comparăm și contrastăm tranzistoarele cu efect de câmp de joncțiune (JFET) și tranzistoarele cu efect de câmp semiconductor cu oxid de metal (MOSFET).

deși ambele sunt tranzistoare cu efect de câmp și obțin funcții similare, ele sunt fundamental diferite în compoziție. Astfel, există mai multe diferențe cheieîntre cele 2 tranzistoare.

tabelul de mai jos oferă o comparație între JFET și MOSFET.

deci, tabelul de mai sus este o explicație bună și scurtă a unora dintre diferențele dintre tranzistoarele cu efect de câmp de joncțiune(JFET) și tranzistoarele cu efect de câmp semiconductor cu oxid de metal (MOSFET). Mai jos vom trece peste masă în profunzime, astfel încât să puteți obține o explicație mai bună în detaliu, dacă vă simțiți că mai sus lipsit. Vom merge în ordine.

în ceea ce privește asemănările, MOSFET-urile și JFET-urile sunt ambele tranzistoare controlate de tensiune. O tensiune la terminalul de poartă al tranzistorului fieîntoarce tranzistorul pornit sau oprit. Ele sunt spre deosebire de BJT-uri, care sunt controlate de curent.

MOSFET-urile și JFET-urile au, de asemenea, valori mici de transconductanță (câștig) în comparație cu tranzistoarele de joncțiune bipolare. Transconductanța este definită ca raportul miliamp pe volt al schimbării mici a ieșirii curente de la un dispozitiv electronic la schimbarea mică a intrării de tensiune. Cu alte cuvinte, este câștigul tranzistorului circuit.In Termeni de aplicații amplificator, acest lucru poate duce la scăderea valorilor de câștig. Din acest motiv, nici MOSFET-urile, nici JFET-urile nu sunt utilizate adesea în circuite simple de amplificare. În schimb, BJT-urile sunt preferate. Singura excepție dacă este nevoie de impedanță de intrare foarte mare și curent scăzutdesen.

trecând acum la diferențe, una dintre diferențele dintre JFET-uri și MOSFET-uri este că JFET-urile vin doar în tipul de epuizare. MOSFET-urile pot fi fie de tip epuizare, fie de tip îmbunătățire. Vom explica în claritate ce înseamnă toate acestea. Atunci când un tranzistor este de tip epuizare, aceasta înseamnă că tranzistorul este pe deplin și pe deplin conductor atunci când există 0V la pinul său de control, care pentru FET este poarta. Astfel, JFET-urile funcționează ca tranzistoare de tip epuizare. Când 0V este introdus în poarta unui JFET împreună cu o părtinire adecvată la sursa și bornele de scurgere, JFET funcționează la conducere completă. Aplicarea tensiunii la terminalul de poartă al JFET îl face mai rezistiv și mai puțin curent. Odată ce tensiuneaatinge un anumit prag, tot fluxul de curent de la terminalul sursă-scurgere încetează. Acesta este motivul pentru care JFET-urile sunt denumite tranzistoare ‘normal on’. Fără nicio tensiune la știftul de comandă, JFET-urile conduc curentul în regiunea de scurgere a sursei. MOSFET-urile, pe de altă parte, pot fi fie de tip epuizare, fie de tip îmbunătățire. După cum sa explicat, tipul de epuizare este atunci când un tranzistor conduce curentul peste terminalul sursei de scurgere în absența tensiunii la terminalul porții. Tranzistoarele de tip accesoriu sunt tranzistoare care conduccurent în regiunea sursă-scurgere numai dacă se aplică tensiune la terminalul porții. În absența tensiunii la terminalul porții într-un tranzistor de tip accesoriu, tranzistorul nu va conduce curentul în regiunea sursei de scurgere. Numai dacă se aplică suficientă tensiune la terminalul de poartă al unui tranzistor pentru un tranzistor de tip accesoriu, acesta va conduce curentul în regiunea sursei de scurgere. Deci, din nou, JFET-urile sunt doar de tip epuizare, în timp ce MOSFET-urile pot fi fie de tip epuizare, fie de tip îmbunătățire.

o altă diferență între JFET-uri și MOSFET-uri este că MOSFET-urile oferă impedanță de intrare mult mai mare decât JFET-urile.JFET-urile au de obicei impedanțe de intrare în jurul valorii de 109 Centif. MOSFET-urile, pe de altă parte, au o impedanță de intrare a plumbului de poartă mult mai mare, în mod normal mai mare de 1014 Ctif. Acest lucru face ca MOSFET-urile, în medie, să fie de aproximativ 100.000 de ori mai rezistive decât JFET-urile la terminalul porții. Aceasta înseamnă că MOSFET-urile nu atrag aproape niciun curent de poartă. Modul în care MOSFETs atinge această impedanță de intrare foarte mare este prin plasarea unui izolator de oxid metalic între poartă și canalul de scurgere și sursă. Aceasta izolează terminalul porții de sursa și canalul de scurgere. Cu o impedanță de intrare mai mare, MOSFET atrage mai puțin curent de intrare decât un JFET; astfel, nu încarcă circuitul alimentându-l abia deloc. Permite o izolare foarte bună fiind circuitul care îl alimentează și sarcina pe care MOSFET o alimentează.

un dezavantaj al MOSFET-urilor care îl face dezavantajos pentru JFET-uri este că MOSFET-urile sunt mai fragile și mai ușor de distrus decât JFET-urile. Am spus mai sus că MOSFET-urile oferă impedanță de intrare mult mai mare decât JFET-urile. Acest lucru se realizează deoarece MOSFET-urile au un oxid metalicinsulator plasat între poartă și sursa și canalul de scurgere. Acest lucru furnizează izolație suplimentară și, prin urmare, o impedanță mai mare, dar există un dezavantaj în a face acest lucru. Prin plasarea în acest strat izolator de oxid metalic, se formează o capacitate foarte mică de la poartă la canal. Capacitatea dintre poartă și canal (canal sursă-scurgere) devine foarte scăzută, doar câteva picofarade. Deci, dacă prea multă electricitate statică se acumulează pe poarta anumitor tipuri de MOSFET-uri, sarcina statică acumulată se poate rupe prin poartă și distruge MOSFET-ul. Unele MOSFET-uri oferă o protecție suplimentară împotriva acestei capacități reduse de intrare, dar nu toate o fac. Prin urmare, MOSFET-urile, deși oferă o impedanță de intrare mai mare, sunt mai susceptibile la daune decât JFET-urile.

un alt dezavantaj este că MOSFET-urile sunt, de asemenea, mai scumpe decât JFET-urile. JFET-urile sunt relativ simple de construit. Construirea MOSFET-urilor necesită un proces mai complicat și mai dificil. Acest lucru se datorează faptului că MOSFET-urile necesită un izolator suplimentar de oxid de metal plasat pe el. Deoarece acest lucru face ca MOSFET-ul să fie mai susceptibil la deteriorarea descărcării electrostatice, de multe ori se adaugă circuite de protecție, astfel încât să nu fie la fel de susceptibil la ESD. Acest lucru aduce costul.JFET-urile necesită un proces de fabricație mai simplu; astfel, sunt mai ieftine.

în general, MOSFET-urile sunt de departe cele mai populare și utilizate pe scară largă dintre fet-uri. Acest lucru se datorează faptului că atrag cea mai mică cantitate de curent de intrare datorită impedanței de intrare foarte mari, folosesc foarte puțină putere și încă nu sunt foarte dificile sau costisitoare de fabricat în vrac, ca în circuitele digitale integrate. Dacă luați în considerare o companie precum Intel care produce cipuri pentru multe dispozitive electronice diferite, practic folosesc toate MOSFET-urile pentru a produce circuite digitale. Deci alimentează milioane de dispozitive cu doar MOSFET-uri. Acest lucru arată popularitatea MOSFET-urilor de astăzi pentru produsele electronice Comerciale de consum. MOSFETs surpassBJT și JFET folosesc comercial cu o marjă mare.

astfel, aceasta este o prezentare generală a JFET-urilor și MOSFET-urilor.