Яка різниця між MOSFET та BJT (з точки зору аналізу схеми)?

Аналізуючи схеми з транзисторами в них, коли це має значення, чи це MOSFET або BJT?

transistors analysis

Відповідь, яку я написав на це інше запитання, стосується цього питання: electronics.stackexchange.com/questions/14440/…

Основні відмінності / Груба: MOSFETS керуються напругою і ефективно контролюють опір двонаправленого резистивного каналу. Нульовий струм (так 0 потужність), необхідний для утримання, але НЕ значного заряду повинен бути зміщений у ворота та поза ним, щоб змінювати привід настільки високих перехідних струмів на воротах. | БЖТ керуються струмом і керують односпрямованим з'єднанням, здатність якого пропускати струм контролюється. Базам потрібен струм, пов'язаний зі струмом колектора, тому необхідна статична потужність при включенні. У деяких випадках використання зовнішнього ланцюга приводу та зворотного зв’язку дозволить замінити MOSFET & BJT.

— Рассел Макмахон

можливий дублікат Коли використовувати який транзистор

— Олін Латроп

Відповіді:

З точки зору проекту, головна і найбільш очевидна відмінність - це базовий струм: як сказав Рассел, біполярний приводиться в дію струмом, а це означає, що струм, що надходить у Колектор, буде пропорційним струму, що протікає в Базі (і Випромінювачі виведе суму для KCL); натомість MOSFET має дуже високий опір воріт, і просто встановлення напруги вище порогу активує його.

$h_{FE}$

З іншого боку, його фіксований коефіцієнт посилення може бути недостатнім, щоб використовувати його як комутатор, коли для ввімкнення сильного струму використовується вхід низької потужності: у цьому випадку може допомогти конфігурація Дарлінгтона (два каскадні BJT), але У MOS немає цієї проблеми, оскільки її поточний підсилення практично нескінченний (як ми вже говорили, немає поточного воріт).

Інший аспект, який може бути актуальним, полягає в тому, що MOS, керуючись зарядом у Воротах, не любить, щоб він був плаваючим (не підключений): у такому випадку він піддається впливу шуму і призведе до непередбачуваної поведінки (можливо руйнівний). BJT, що потребує базового струму, є більш міцним у цьому сенсі.

Зазвичай BJT також мають нижчий поріг (близько 0,7 V проти 1+ V для MOS), але це дуже залежить від пристрою і не завжди застосовується.

— клабаччо
джерело

Я бачив MOSFET в буквальному сенсі поїдає величезну кількість струму біля воріт (ви нехтуєте ємністю затвора і продуктивністю транзистора для більш високих частот роботи) !! Це неправдива відповідь, якщо ви не згадаєте про модель, що стоїть за транзистором ... інакше ваше пояснення буде звучати як купа правил, які виходять з того, хто знає, звідки ці транзистори слідують ... Перерахування всіх правил транзистора слід призводять до багатьох протиріч і навіть більше. Будь ласка, зверніться до моделі, вона говорить сама по собі :)

— gmagno

@gmagno, ми могли б цілий день говорити про моделі, ефекти другого порядку та високої частоти, температурну залежність та ефекти коротких каналів; Я просто спробував дати ОП деякі підказки, на що очікувати, дивлячись на схему з транзисторами. І є деякі речі, про які модель не говорить, і які, швидше за все, знайдуться у таблицях. Я просто дізнаюся, скільки речей, про які я припускав із своїх теоретичних знань, помилялися.

— clabacchio

Я думаю, що справедливо і корисно описати, чим ідеальний MOSFET відрізняється від ідеального BJT, а оскільки ідеальний MOSFET не має ємності затвора, він не проводить струму затвора. З іншого боку, також було б корисно згадати про якісні способи, якими MOSFET та BJTs відрізняються від своїх ідеальних моделей. Ємність воріт повинна бути частиною цього, як і теплова реакція. BJT поводиться краще, коли їм стає жарко, тоді як MOSFET поводяться гірше, тим самим впливаючи на те, які обставини призвели до теплової стабільності та які спричиняють тепловий відтік.

— supercat

@supercat добре, я погоджуюся з вами обома, і я також вважаю, що вони краще розуміються, знаючи спосіб їх роботи; що я говорю, що часто буде майже марно знати рівняння Ids транзистора MOS, оскільки воно містить параметри, яких не має. Тож використання його призведе до застрягання.

— clabacchio

@clabacchio: Я, як правило, думаю, що MOSFET мають певну напругу на затворі, нижче якої вони "вимкнені", іншу напругу, вище якої вони "включені", і буде проводити певний мінімальний струм (можливо, більше, якщо є) та діапазон напруг, між якими вони можуть робити все, що завгодно. Не дуже детальна модель, але така, яка досить добре відповідає дійсності у визначених частинах і яка визначає достатньо для багатьох цілей.

— supercat

Кількісна різниця:

Це дійсно залежить від типу ланцюга та рівнів напруги, з якими ви маєте справу. Але загалом кажучи, транзистор (BJT або FET) - це "складна" складова (маю на увазі, це не резистор, конденсатор, індуктор, ані ідеальне джерело напруги / струму), що означає з точки аналізу ланцюга на думку, що спочатку слід вибрати правильну модель для транзистора, тобто схему з не "складних" компонентів, які представляють поведінку транзистора (google для моделі Hybrid-pi), щоб проаналізувати його. Тепер якщо ви подивитеся на обидві моделі BJT та MOSFET, ви зможете кількісно порівняти їх та зрозуміти відмінності. Спосіб вибору правильної моделі залежить від різних факторів, а саме:

точність
складність
якщо це для малого або великого сигналу

(лише декілька)

Якісна різниця:

Перегляньте кілька публікацій про транзистори тут на форумі (наприклад, Девід Кесснер)

— гманьо
джерело

Вибачте, але це не відповідає на питання, це лише абстрактний і певним чином філософський спосіб вирішення проблеми. Просто говорити про базовий струм було б краще.

— clabacchio

Якщо говорити про базовий струм, це недооцінить питання. Зазвичай я намагаюся допомогти з поняттями, замість того, щоб обмежувати свою відповідь очевидним і тим, що зазвичай чується на заняттях.

— gmagno

При аналізі ланцюга це матиме значення, оскільки електрична еквівалентна модель BJT відрізняється від FET, тому що, як вони говорять, раніше характеристика BJT не схожа на FET.

Як видно з цієї картини Ту еквівалентна модель FET

І це пов’язано з величезним вхідним резистором FET.

До речі, якщо ми використовуємо невигідну конфігурацію, вхідний резистор мій стає малим, як це відбувається, коли ми використовуємо загальні ворота або загальну базу.

— yahya tawil
джерело