דע את ההבדל העיקרי בין BJT ל- FET

BJTs ו- FET הם שני שונים מיני טרנזיסטורים וידוע גם כפעיל התקני מוליכים למחצה . ראשי התיבות של ה- BJT הוא טרנזיסטור צומת דו קוטבי ו FET מייצג טרנזיסטור אפקט שדה. BJTS ו- FETS זמינים במגוון חבילות המבוססות על תדירות ההפעלה, זרם, מתח ודירוג הספק. סוגים אלה של מכשירים מאפשרים שליטה רבה יותר על עבודתם. BJTS ו- FET יכולים לשמש כמתגים ומגברים בחשמל וב- מעגלי אלקטרוניקה . ההבדל העיקרי בין BJT ל- FET הוא בכך שב- a טרנזיסטור אפקט שדה רק מטען הרוב נושא זרמים, ואילו ב- BJT זורמים נושאי מטען הרוב וגם המיעוט.

ההבדל בין BJT ל- FET

ההבדל העיקרי בין BJT ל- FET נדון להלן, הכולל את מה ש- BJT ו- FET, בנייה ועבודה של BJT ו- FET.

מה זה BJT?

ה- BJT הוא סוג אחד של טרנזיסטור המשתמש במובילי מטען של רוב וגם מיעוט. התקני מוליכים למחצה אלה זמינים בשני סוגים כגון PNP ו- NPN. התפקיד העיקרי של טרנזיסטור זה הוא להגביר את הזרם. אלה ניתן להשתמש בטרנזיסטורים כ- מתגים ומגברים. היישומים של BJT כוללים מגוון רחב הכולל מכשירים אלקטרוניים כמו טלוויזיות, מוביילים, מחשבים, משדרי רדיו, מגברי שמע ובקרה תעשייתית.

טרנזיסטור צומת דו קוטבי

בניית BJT

טרנזיסטור צומת דו קוטבי כולל שני צמתים פנימיים. בהתאם למבנה ה- BJT, אלה מסווגים לשני סוגים כגון PNP ו- NPN . בטרנזיסטור NPN, מוליך למחצה מסוג P מסומם קלות בין שני מוליכים למחצה מסוג N המסוממים בכבדות. באותה מידה, טרנזיסטור PNP נוצר על ידי הצבת מוליכים למחצה מסוג N בין מוליכים למחצה מסוג P. בניית BJT מוצגת להלן. מסופי הפולט והאספן במבנה שלמטה נקראים מוליכים למחצה מסוג n ו- p שמסומנים עם 'E' ו- 'C'. בעוד שטרמינל האספן שנותר נקרא מוליך למחצה מסוג p המסומן עם 'B'.

בניית BJT

כאשר מתח גבוה מחובר במצב הטיה הפוכה הן על גבי מסופי הבסיס והן על מסופי הקולט. זה שורש אזור דלדול גבוה שנוצר על פני צומת BE, עם שדה חשמלי חזק שעוצר את החורים ממסוף B למסוף C. בכל פעם שמחברים את מסופי E ו- B בהטיה קדימה, זרימת כיוון האלקטרונים תהיה ממסוף הפולט אל מסוף הבסיס.

במסוף הבסיס, כמה אלקטרונים מתחברים מחדש עם החורים, אך השדה החשמלי מעבר לצומת BC מושך אליו אלקטרונים. בסופו של דבר רוב האלקטרונים גולשים לטרמינל הקולט כדי ליצור זרם עצום. מכיוון שזרימת הזרם הכבד דרך מסוף הקולט יכולה להיות נשלטת על ידי הזרם הקטן דרך מסוף הפולט.

אם ההבדל הפוטנציאלי על פני צומת BE אינו חזק, אז האלקטרונים אינם מסוגלים להיכנס למסוף הקולט ולכן אין זרימת זרם דרך מסוף הקולט. מסיבה זו משמש טרנזיסטור צומת דו קוטבי גם כמתג. צומת PNP עובד גם הוא עם אותו עיקרון, אך מסוף הבסיס מיוצר מחומר מסוג N ורוב מובילי המטען בטרנזיסטור PNP הם חורים.

אזורים של BJT

ניתן להפעיל BJT דרך שלושה אזורים כמו פעיל, ניתוק ורוויה. להלן נדון באזורים אלה.

הטרנזיסטור פועל באזור פעיל, ואז זרם הקולט הוא השוואתי ונשלט באמצעות זרם הבסיס כמו IC = βIC. זה יחסית לא רגיש כלפי VCE. באזור זה הוא עובד כמגבר.

הטרנזיסטור כבוי באזור הניתוק, ולכן אין העברה בין שני המסופים כמו הקולט והפולט, כך ש IB = 0 אז IC = 0.

הטרנזיסטור פועל באזור הרוויה, כך שזרם הקולט משתנה בצורה קיצונית פחות באמצעות שינוי בתוך זרם הבסיס. ה- VCE הוא קטן וזרם האספן תלוי בעיקר ב- VCE שלא כמו באזור הפעיל.

מאפייני BJT

ה מאפיינים של BJT כלול את הבאים.

• עכבת ה- i / p של BJT נמוכה ואילו עכבת ה- o / p גבוהה.
• BJT הוא מרכיב רועש בגלל התרחשותם של נושאי מטען מיעוט
• BJT הוא מכשיר דו קוטבי מכיוון שזרם הזרם יהיה שם בגלל שני נושאי המטען.
• הקיבולת התרמית של BJT נמוכה מכיוון שזרם היציאה הופך אחרת את זרם הרוויה.
• סימום בתוך מסוף הפולט הוא מקסימאלי ואילו במסוף הבסיס נמוך
• השטח של מסוף האספן ב- BJT גבוה בהשוואה ל- FET

סוגי BJT

ניתן לבצע סיווג של BJT על סמך בנייתם ​​כמו PNP ו- NPN.

טרנזיסטור PNP

בטרנזיסטור PNP, בין שתי שכבות מוליכים למחצה מסוג p, רק שכבת מוליכים למחצה מסוג n.

טרנזיסטור NPN

בטרנזיסטור NPN, בין שתי שכבות מוליכים למחצה מסוג N, רק שכבת המוליכים למחצה מסוג P משולבת.

מה זה FET?

המונח FET מייצג טרנזיסטור אפקט שדה והוא נקרא גם טרנזיסטור חד קוטבי. FET הוא סוג אחד של טרנזיסטור, כאשר זרם ה- o / p נשלט על ידי שדות חשמליים. הסוג הבסיסי של FET שונה לחלוטין מ- BJT. FET מורכב משלושה מסופים, כלומר מסופי מקור, ניקוז ושער. מובילי המטען של הטרנזיסטור הזה הם חורים או אלקטרונים, שזורמים ממסוף המקור אל מסוף הניקוז דרך תעלה פעילה. ניתן לשלוט על זרימת נושאות מטען זו באמצעות המתח המופעל על גבי מסופי המקור והשער.

טרנזיסטור אפקט שדה

בניית FET

טרנזיסטורים עם אפקט שדה מסווגים לשני סוגים כגון JFET ו- MOSFET. לשני הטרנזיסטורים הללו יש עקרונות דומים. בניית JFET בערוץ p מוצגת להלן. ב ערוץ p JFET , רוב מובילי המטען זורמים מהמקור לניקוז. מסופי מקור וניקוז מסומנים על ידי S ו- D.

בניית FET

מסוף השער מחובר במצב הטיה הפוכה למקור מתח כך שניתן ליצור שכבת דלדול על פני אזורי השער והערוץ בו זורמים מטענים. בכל פעם שמתח ההפוך במסוף השער מוגבר, שכבת הדלדול עולה. כך שהוא יכול לעצור את זרימת הזרם ממסוף המקור למסוף הניקוז. לכן, על ידי שינוי המתח במסוף השער, ניתן לשלוט על זרימת הזרם ממסוף המקור למסוף הניקוז.

אזורים של FET

FETs פעלו בשלושה אזורים כגון אזור מנותק, פעיל ואומתי.

הטרנזיסטור יכבה באזור המנותק. כך שאין הולכה בין המקור כמו גם הניקוז כאשר המתח של מקור השער גבוה יותר בהשוואה למתח הניתוק. (ID = 0 עבור VGS> VGS, כבוי)

האזור הפעיל מכונה גם אזור הרוויה. באזור זה הטרנזיסטור פועל. השליטה על זרם הניקוז יכולה להיעשות באמצעות VGS (מתח מקור שער) ובלתי רגיש יחסית ל- VDS. אז, באזור זה, הטרנזיסטור עובד כמגבר.

אז, ID = IDSS = (1 - VGS / VGS, כבוי) 2

הטרנזיסטור מופעל באזור האוהמי אולם הוא מתפקד כמו מכשיר וידאו (נגד מבוקר מתח). ברגע שה- VDS נמוך בהשוואה לאזור הפעיל, אז זרם הניקוז משווה בערך למתח ניקוז המקור ונשלט באמצעות מתח השער. אז, ID = IDSS

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

באזור זה,

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

סוגי FET

ישנם שני סוגים עיקריים של טרנזיסטורי אפקט שדה בצומת כמו הבאים.

JFET - טרנזיסטור אפקט שדה צומת

IGBT - טרנזיסטור אפקט שדה מבודד והוא ידוע יותר בשם MOSFET - טרנזיסטור אפקט שדה מוליך למחצה של תחמוצת מתכת)

מאפייני FET

ה מאפיינים של FET כלול את הבאים.

• עכבת הקלט של FET גבוהה כמו 100 MOhm
• כאשר FET משמש כמתג אז אין לו מתח קיזוז
• FET מוגן יחסית מפני קרינה
• FET הוא מכשיר מוביל רוב.
• זהו רכיב חד קוטבי ומספק יציבות תרמית גבוהה
• יש לו רעש נמוך ומתאים יותר לשלבי קלט של מגברים ברמה נמוכה.
• הוא מספק יציבות תרמית גבוהה בהשוואה ל- BJT.

ההבדל בין BJT ל- FET

ההבדל בין BJT ל- FET ניתן בצורה הטבלה הבאה.

ההבדל העיקרי בין BJT ל- FET

• טרנזיסטורים של צומת דו קוטבי הם מכשירים דו קוטביים, בטרנזיסטור זה יש זרימה של נושאי מטען של הרוב ושל המיעוט.
• טרנזיסטורים עם אפקט שדה הם מכשירים חד קוטביים, בטרנזיסטור זה יש רק זרמי נושאות המטען.
• טרנזיסטורים של צומת דו קוטבי הם בשליטת זרם.
• טרנזיסטורים עם אפקט שדה נשלטים על מתח.
• ביישומים רבים משתמשים ב- FET מאשר בטרנזיסטורים של צומת דו קוטבי.
• טרנזיסטורי צומת דו קוטבית מורכבים משלושה מסופים, כלומר פולט, בסיס וקולט. מסופים אלה מסומנים על ידי E, B ו- C.
• טרנזיסטור אפקט שדה מורכב משלושה מסופים, כלומר מקור, ניקוז ושער. מסופים אלה מסומנים על ידי S, D ו- G.
• עכבת הקלט של טרנזיסטורי אפקט שדה גבוהה בהשוואה לטרנזיסטורים של צומת דו קוטבי.
• ייצור מטוסי FET יכול להתבצע בצורה קטנה מאוד בכדי להפוך אותם ליעילים בתכנון מעגלים מסחריים. בעיקרון, FETs זמינים בגדלים קטנים והם משתמשים בשטח נמוך על שבב. מכשירים קטנים יותר נוחים יותר לשימוש וידידותיים למשתמש. BJTs גדולים מ- FET.
• מטוסי FET במיוחד MOSFET יקרים יותר לתכנון בהשוואה ל- BJT.
• נעשה שימוש נרחב יותר ב- FET ביישומים שונים וניתן לייצר אותם בגודל קטן ומשתמשים באספקת חשמל פחותה. BJTs ישים בתחום האלקטרוניקה התחביבית, האלקטרוניקה הצרכנית והם מניבים רווחים גבוהים.
• FETs מספקים כמה יתרונות למכשירים מסחריים בתעשיות רחבות היקף. ברגע שהוא משמש במכשירים צרכניים, אז אלה מועדפים בגלל גודלם, עכבת ה- i / p הגבוהה שלהם וגורמים אחרים.
• אחת החברות הגדולות ביותר לתכנון שבבים כמו אינטל משתמשת ב- FET כדי להניע מיליארדי מכשירים ברחבי העולם.
• BJT זקוק לכמות קטנה של זרם כדי להפעיל את הטרנזיסטור. החום המתפזר על דו קוטבי עוצר את המספר הכולל של הטרנזיסטורים שניתן לייצר על השבב.
• בכל פעם שמסוף ה- 'G' של הטרנזיסטור FET טעון, אין צורך בזרם נוסף כדי לשמור על הטרנזיסטור פועל.
• ה- BJT אחראי על התחממות יתר בגלל מקדם טמפרטורה שלילי.
• ל- FET מקדם טמפרטורה + Ve להפסקת התחממות יתר.
• BJTs חלים על יישומים בעלי זרם נמוך.
• FETS ישים ליישומי מתח נמוך.
• ל- FET יש רווח נמוך עד בינוני.
• ל- BJT יש תדירות מקסימלית גבוהה יותר ותדירות ניתוק גבוהה יותר.

מדוע עדיפות FET על פני BJT?

• טרנזיסטורים עם אפקט שדה מספקים עכבת קלט גבוהה בהשוואה ל- BJT. הרווח של FET הוא פחות בהשוואה ל- BJT.
• FET מייצר פחות רעש
• השפעת הקרינה של FET פחותה.
• מתח הקיזוז של FET הוא אפס בזרם ניקוז אפס ולכן הוא הופך לקוצץ אותות יוצא מן הכלל.
• FETs יציבים יותר בטמפרטורה.
• מדובר במכשירים רגישים למתח כולל עכבת כניסה גבוהה.
• עכבת הקלט של FET גבוהה יותר, ולכן עדיף להשתמש כמו שלב i / p למגבר רב שלבי.
• סוג אחד של טרנזיסטור אפקט שדה מייצר פחות רעש
• ייצור FET הוא פשוט
• FET מגיב כמו נגד משתנה נשלט על מתח עבור ערכי מתח זעירים לניקוז למקור.
• אלה אינם רגישים לקרינה.
• FETs כוח מפיצים הספק גבוה כמו גם הם יכולים להחליף זרמים גדולים.

מהו BJT או FET מהיר יותר?

• עבור נהיגה עם צריכת חשמל נמוכה ואותם מכשירים מ- MCU (יחידת בקרי מיקרו), BJTs מתאימים מאוד מכיוון ש BJTs יכולים לעבור מהר יותר בהשוואה ל- MOSFET בגלל קיבול נמוך על סיכת הבקרה.
• MOSFET משמשים ביישומים עתירי הספק שכן הם יכולים לעבור מהר יותר בהשוואה ל- BJT.
• מכשירי MOSFET משתמשים במשרנים קטנים בתוך אספקת מצב מתג כדי להגביר את היעילות.

לפיכך, מדובר כאן בהשוואה בין BJT ל- FET, כולל מה זה BJT ו- FET, בניית BJT, בניית FET, הבדלים בין BJT ו- FET. שני הטרנזיסטורים כמו BJT ו- FET פותחו באמצעות חומרים מוליכים למחצה שונים כמו מסוג P וגם מסוג N. אלה משמשים בתכנון מתגים, מגברים וכן מתנדים. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאלה לגבי מושג זה או פרויקטים אלקטרוניים אנא הגיב בסעיף ההערות למטה. הנה שאלה עבורך, מהם היישומים של BJT ו- FET?

נקודות זיכוי:

• BJT ספריה
• בניית BJT ויקימדיה
• FET מעגל היום
• בניית FET אֶלֶקטרוֹדָה