Biết sự khác biệt chính giữa BJT và FET

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





BJT và FET là hai khác nhau các loại bóng bán dẫn và còn được gọi là hoạt động Thiết bị bán dẫn . Từ viết tắt của BJT là Bipolar Junction Transistor và FET là viết tắt của Field Effect Transistor. BJTS và FETS có sẵn trong nhiều gói khác nhau dựa trên xếp hạng tần số hoạt động, dòng điện, điện áp và công suất. Các loại thiết bị này cho phép mức độ kiểm soát cao hơn đối với công việc của họ. BJTS và FET có thể được sử dụng làm công tắc và bộ khuếch đại trong điện và mạch điện tử . Sự khác biệt chính giữa BJT và FET là ở chỗ bóng bán dẫn hiệu ứng trường chỉ có phần lớn điện tích mang dòng chảy, trong khi trong BJT cả dòng chảy mang điện tích đa số và thiểu số.

Sự khác biệt giữa BJT và FET

Sự khác biệt chính giữa BJT và FET được thảo luận dưới đây, bao gồm BJT và FET là gì, cấu tạo và hoạt động của BJT và FET.




BJT là gì?

BJT là một loại bóng bán dẫn sử dụng cả hai hạt mang điện tích đa số và thiểu số. Các thiết bị bán dẫn này có hai loại như PNP và NPN. Chức năng chính của bóng bán dẫn này là khuếch đại dòng điện. Những bóng bán dẫn có thể được sử dụng như công tắc và bộ khuếch đại. Các ứng dụng của BJT liên quan đến một loạt các thiết bị điện tử như TV, điện thoại di động, máy tính, máy phát vô tuyến, bộ khuếch đại âm thanh và điều khiển công nghiệp.

Điện trở lưỡng cực có mối nối

Điện trở lưỡng cực có mối nối



Xây dựng BJT

Một bóng bán dẫn mối nối lưỡng cực bao gồm hai điểm nối p-n. Tùy thuộc vào cấu trúc của BJT, chúng được phân thành hai loại như PNP và NPN . Trong bóng bán dẫn NPN, một chất bán dẫn loại P pha tạp nhẹ được đặt giữa hai chất bán dẫn loại N có pha tạp chất nặng. Tương tự, một bóng bán dẫn PNP được hình thành bằng cách đặt một chất bán dẫn loại N giữa các chất bán dẫn loại P. Cấu tạo của một BJT được hiển thị bên dưới. Các cực phát và cực thu trong cấu trúc dưới đây được gọi là chất bán dẫn loại n và loại p, được ký hiệu bằng ‘E’ và ‘C’. Trong khi đầu cuối cực thu còn lại được gọi là bán dẫn loại p ký hiệu là ‘B’.

Xây dựng BJT

Xây dựng BJT

Khi một điện áp cao được kết nối ở chế độ phân cực ngược trên cả đầu nối đế và cực thu. Vùng này tạo ra vùng suy giảm cao hình thành qua đường giao nhau BE, với một điện trường mạnh ngăn các lỗ trống từ đầu B đến đầu C. Bất cứ khi nào đầu cuối E và đầu cuối B được kết nối theo phân cực chuyển tiếp, dòng chuyển hướng của các electron sẽ từ đầu cực phát đến đầu cuối cơ sở.

Trong thiết bị đầu cuối cơ sở, một số điện tử tái kết hợp với các lỗ trống, nhưng điện trường qua mặt tiếp giáp B-C thu hút các điện tử. Hầu hết các electron cuối cùng tràn vào đầu cực thu để tạo ra một dòng điện cực lớn. Vì dòng điện nặng qua đầu cực thu có thể được điều khiển bằng dòng điện nhỏ qua đầu cực phát.


Nếu hiệu điện thế qua tiếp giáp BE không mạnh, thì các điện tử không thể đi vào đầu cực thu, do đó, không có dòng điện chạy qua đầu cực thu. Vì lý do này, bóng bán dẫn mối nối lưỡng cực cũng được sử dụng như một công tắc. Tiếp giáp PNP cũng hoạt động với nguyên tắc tương tự, nhưng đầu cuối cơ sở được làm bằng vật liệu loại N và phần lớn các hạt tải điện trong bóng bán dẫn PNP là lỗ.

Các khu vực của BJT

BJT có thể được vận hành qua ba vùng như hoạt động, cắt và bão hòa. Những vùng này được thảo luận dưới đây.

Bóng bán dẫn được BẬT trong vùng hoạt động, sau đó dòng thu được so sánh và điều khiển thông qua dòng cơ sở như IC = βIC. Nó tương đối không nhạy cảm đối với VCE. Trong vùng này, nó hoạt động như một bộ khuếch đại.

Transistor ở trạng thái TẮT ở vùng cắt nên không có sự truyền tải giữa hai cực như cực thu & cực phát, do đó IB = 0 nên IC = 0.

Bóng bán dẫn BẬT trong vùng bão hòa, vì vậy dòng điện góp thay đổi cực kỳ ít thông qua sự thay đổi trong dòng điện cơ bản. VCE nhỏ và dòng thu chủ yếu phụ thuộc vào VCE không giống như trong vùng hoạt động.

Đặc điểm BJT

Các đặc điểm của BJT bao gồm những điều sau đây.

  • Trở kháng i / p của BJT thấp trong khi trở kháng o / p cao.
  • BJT là một thành phần ồn ào vì sự xuất hiện của các hạt mang điện tích thiểu số
  • BJT là một thiết bị lưỡng cực vì dòng điện sẽ ở đó do cả hai vật mang điện tích.
  • Công suất nhiệt của BJT thấp vì dòng ra ngược chiều dòng bão hòa.
  • Doping bên trong thiết bị đầu cuối phát là tối đa trong khi ở đầu cuối cơ sở là thấp
  • Khu vực đầu cuối thu phí ở BJT cao so với FET

Các loại BJT

Việc phân loại BJT có thể được thực hiện dựa trên cấu tạo của chúng như PNP và NPN.

Transistor PNP

Trong tranzito PNP, ở giữa hai lớp bán dẫn loại p, chỉ có lớp bán dẫn loại n được kẹp.

Transistor NPN

Trong bóng bán dẫn NPN, ở giữa hai lớp bán dẫn loại N, chỉ có lớp bán dẫn loại p được kẹp.

FET là gì?

Thuật ngữ FET là viết tắt của bóng bán dẫn hiệu ứng trường và nó cũng được đặt tên là bóng bán dẫn đơn cực. FET là một loại bóng bán dẫn, trong đó dòng điện o / p được điều khiển bởi điện trường. Loại FET cơ bản hoàn toàn khác với BJT. FET bao gồm ba thiết bị đầu cuối là thiết bị đầu cuối nguồn, cống và cổng. Các hạt mang điện tích của bóng bán dẫn này là các lỗ trống hoặc các điện tử, chảy từ đầu cuối nguồn đến đầu cuối cống qua một kênh tích cực. Dòng mang điện tích này có thể được điều khiển bởi điện áp đặt qua các đầu nối nguồn và cổng.

Transistor hiệu ứng trường

Transistor hiệu ứng trường

Xây dựng FET

Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được phân thành hai loại như JFET và MOSFET. Hai bóng bán dẫn này có nguyên lý hoạt động tương tự nhau. Cấu trúc của JFET kênh p được hiển thị bên dưới. Trong kênh p-JFET , phần lớn các hạt tải điện chảy từ nguồn để thoát ra. Các đầu nối nguồn và đầu cuối được ký hiệu là S và D.

Xây dựng FET

Xây dựng FET

Thiết bị đầu cuối cổng được kết nối ở chế độ phân cực ngược với nguồn điện áp để có thể hình thành lớp suy giảm trên các vùng của cổng và kênh nơi các dòng điện tích chảy qua. Bất cứ khi nào điện áp ngược trên thiết bị đầu cuối cổng được tăng lên, lớp suy giảm sẽ tăng lên. Vì vậy, nó có thể ngăn dòng điện từ cực nguồn đến cực cống. Vì vậy, bằng cách thay đổi điện áp tại đầu cuối cổng, dòng điện từ đầu cuối nguồn đến đầu cuối cống có thể được kiểm soát.

Các khu vực của FET

FET hoạt động thông qua ba vùng như vùng giới hạn, vùng hoạt động và vùng ohmic.

Bóng bán dẫn sẽ bị TẮT trong vùng cắt. Vì vậy không có sự dẫn điện giữa nguồn cũng như cống khi điện áp của cổng nguồn cao hơn so với điện áp cắt. (ID = 0 cho VGS> VGS, tắt)

Vùng hoạt động còn được gọi là vùng bão hòa. Trong vùng này, bóng bán dẫn BẬT. Việc kiểm soát dòng xả có thể được thực hiện thông qua VGS (điện áp nguồn cổng) & tương đối không nhạy cảm với VDS. Vì vậy, trong vùng này, bóng bán dẫn hoạt động như một bộ khuếch đại.

Vì vậy, ID = IDSS = (1- VGS / VGS, tắt) 2

Tuy nhiên, bóng bán dẫn được kích hoạt trong vùng Ohmic, nó hoạt động giống như một VCR (điện trở điều khiển bằng điện áp). Một khi VDS ở mức thấp so với vùng hoạt động, thì dòng xả gần như so sánh với điện áp xả nguồn & được điều khiển thông qua điện áp cổng. Vì vậy, ID = IDSS

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

Trong khu vực này,

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

Các loại FET

Có hai loại bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp chính như sau.

JFET - Transistor hiệu ứng trường nối

IGBT - Transistor hiệu ứng trường cổng cách điện và nó thường được gọi là MOSFET - Bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại)

Đặc điểm FET

Các đặc điểm của FET bao gồm những điều sau đây.

  • Trở kháng đầu vào của FET cao như 100 MOhm
  • Khi FET được sử dụng làm công tắc thì nó không có điện áp bù
  • FET được bảo vệ tương đối khỏi bức xạ
  • FET là một thiết bị mang đa số.
  • Nó là một thành phần đơn cực và cung cấp độ ổn định nhiệt cao
  • Nó có tiếng ồn thấp và phù hợp hơn cho các giai đoạn đầu vào của các bộ khuếch đại mức thấp.
  • Nó cung cấp độ ổn định nhiệt cao so với BJT.

Sự khác biệt giữa BJT và FET

Sự khác biệt giữa BJT và FET được đưa ra dưới dạng bảng sau.

BJT

FET

BJT là viết tắt của bóng bán dẫn đường giao nhau lưỡng cực, vì vậy nó là một thành phần lưỡng cựcFET là viết tắt của bóng bán dẫn hiệu ứng trường, vì vậy nó là bóng bán dẫn đơn điểm
BJT có ba thiết bị đầu cuối như cơ sở, bộ phát và bộ thuFET có ba thiết bị đầu cuối như Drain, Source và Gate
Hoạt động của BJT chủ yếu phụ thuộc vào cả những người vận chuyển phí như đa số cũng như thiểu sốHoạt động của FET chủ yếu phụ thuộc vào các hạt tải điện đa số là lỗ trống hoặc electron
Trở kháng đầu vào của BJT này dao động từ 1K đến 3K, vì vậy nó rất ítTrở kháng đầu vào của FET rất lớn
BJT là thiết bị được kiểm soát hiện tạiFET là thiết bị điều khiển bằng điện áp
BJT có tiếng ồnFET có ít tiếng ồn hơn
Sự thay đổi tần số của BJT sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của nóĐáp ứng tần số của nó cao
Nó phụ thuộc vào nhiệt độĐộ ổn định nhiệt của nó tốt hơn
Đó là một chi phí thấpNó đắt
Kích thước BJT cao hơn so với FETKích thước FET thấp
Nó có điện áp bù đắpNó không có điện áp bù đắp
BJT đạt được nhiều hơnFET tăng ít hơn
Trở kháng đầu ra của nó cao do độ lợi caoTrở kháng đầu ra của nó thấp do độ lợi thấp
So với thiết bị đầu cuối cực phát, cả hai đầu cuối của BJT như đế và cực thu đều tích cực hơn.

Thiết bị đầu cuối Drain của nó là tích cực và thiết bị đầu cuối cổng là âm so với nguồn.
Đầu cuối cơ sở của nó là âm đối với đầu cuối phát.Thiết bị đầu cuối cổng của nó là tiêu cực hơn đối với thiết bị đầu cuối nguồn.
Nó có mức tăng điện áp caoNó có độ lợi điện áp thấp
Nó có mức tăng hiện tại ít hơnNó có mức tăng hiện tại cao
Thời gian chuyển đổi của BJT là trung bìnhThời gian chuyển đổi FET nhanh chóng
Xu hướng BJT rất đơn giảnXu hướng FET là khó
BJT sử dụng ít dòng điện hơnFET sử dụng ít điện áp hơn
BJT có thể áp dụng cho các ứng dụng dòng điện thấp.FET được áp dụng cho các ứng dụng điện áp thấp.
BJT tiêu thụ điện năng caoFET tiêu thụ điện năng thấp
BJT có hệ số nhiệt độ âmBJT có hệ số nhiệt độ dương

Sự khác biệt chính giữa BJT và FET

  • Bóng bán dẫn tiếp giáp lưỡng cực là thiết bị lưỡng cực, trong bóng bán dẫn này, có một dòng của cả hai hạt mang điện tích đa số & thiểu số.
  • Bóng bán dẫn hiệu ứng trường là thiết bị đơn cực, trong bóng bán dẫn này, chỉ có các dòng điện tích đa số.
  • Bóng bán dẫn mối nối lưỡng cực được kiểm soát hiện tại.
  • Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được kiểm soát điện áp.
  • Trong nhiều ứng dụng, FET được sử dụng hơn bóng bán dẫn mối nối lưỡng cực.
  • Các bóng bán dẫn điểm giao nhau lưỡng cực bao gồm ba thiết bị đầu cuối là cực phát, đế và cực thu. Các thiết bị đầu cuối này được ký hiệu là E, B và C.
  • Một bóng bán dẫn hiệu ứng trường bao gồm ba thiết bị đầu cuối là nguồn, cống và cổng. Các thiết bị đầu cuối này được ký hiệu là S, D và G.
  • Trở kháng đầu vào của bóng bán dẫn hiệu ứng trường cao so với bóng bán dẫn điểm nối lưỡng cực.
  • Việc sản xuất FET có thể được thực hiện rất nhỏ để làm cho chúng hiệu quả trong việc thiết kế các mạch thương mại. Về cơ bản, FET có sẵn với kích thước nhỏ và chúng sử dụng ít không gian trên chip. Các thiết bị nhỏ hơn sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng và thân thiện với người dùng. BJT lớn hơn FET.
  • FET, đặc biệt là MOSFET được thiết kế tốn kém hơn so với BJT.
  • FET được sử dụng rộng rãi hơn trong các ứng dụng khác nhau và chúng có thể được sản xuất với kích thước nhỏ và sử dụng ít năng lượng hơn. BJT được áp dụng trong điện tử sở thích, điện tử tiêu dùng và chúng tạo ra lợi nhuận cao.
  • FET mang lại một số lợi ích cho các thiết bị thương mại trong các ngành công nghiệp quy mô lớn. Một khi nó được sử dụng trong các thiết bị tiêu dùng, thì những thiết bị này được ưu tiên hơn vì kích thước, trở kháng i / p cao và các yếu tố khác.
  • Một trong những công ty thiết kế chip lớn nhất như Intel sử dụng FET để cung cấp năng lượng cho hàng tỷ thiết bị trên thế giới.
  • Một BJT cần một lượng nhỏ dòng điện để bật bóng bán dẫn. Nhiệt tản ra trên lưỡng cực dừng tổng số bóng bán dẫn có thể được chế tạo trên chip.
  • Bất cứ khi nào đầu cuối ‘G’ của bóng bán dẫn FET đã được sạc, không cần thêm dòng điện để giữ bóng bán dẫn BẬT.
  • BJT là nguyên nhân gây ra hiện tượng quá nhiệt do hệ số nhiệt độ âm.
  • FET có hệ số nhiệt độ + Ve để dừng quá nhiệt.
  • BJT được áp dụng cho các ứng dụng hiện tại thấp.
  • FETS có thể áp dụng cho các ứng dụng điện áp thấp.
  • FET có mức tăng thấp đến trung bình.
  • BJT có tần số tối đa cao hơn và tần số cắt cao hơn.

Tại sao FET lại được ưa chuộng hơn BJT?

  • Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường cung cấp trở kháng đầu vào cao so với các BJT. Mức tăng của FET ít hơn so với BJT.
  • FET tạo ra ít tiếng ồn hơn
  • Hiệu ứng bức xạ của FET ít hơn.
  • Điện áp bù của FET bằng 0 ở dòng xả 0 và do đó nó tạo ra một bộ cắt tín hiệu vượt trội.
  • FETs ổn định hơn về nhiệt độ.
  • Đây là những thiết bị nhạy cảm với điện áp bao gồm trở kháng đầu vào cao.
  • Trở kháng đầu vào của FET cao hơn, vì vậy nó được ưu tiên sử dụng giống như giai đoạn i / p cho một bộ khuếch đại đa tầng.
  • Một loại bóng bán dẫn hiệu ứng trường tạo ra ít tiếng ồn hơn
  • Chế tạo FET rất đơn giản
  • FET phản hồi giống như một biến trở được điều khiển bằng điện áp cho các giá trị điện áp từ nguồn đến nguồn nhỏ.
  • Chúng không nhạy cảm với bức xạ.
  • Power FETs tiêu tán công suất cao cũng như chúng có thể chuyển đổi dòng điện lớn.

Cái nào nhanh hơn BJT hay FET?

  • Đối với điều khiển LED công suất thấp và các thiết bị tương tự từ MCU (Bộ điều khiển vi mô), BJT rất phù hợp vì BJT có thể chuyển đổi nhanh hơn so với MOSFET do điện dung thấp trên chân điều khiển.
  • MOSFET được sử dụng trong các ứng dụng công suất cao vì chúng có thể chuyển đổi nhanh hơn so với BJT.
  • MOSFET sử dụng các cuộn cảm nhỏ trong nguồn cung cấp chế độ chuyển mạch để tăng hiệu quả.

Vì vậy, đây là tất cả về sự so sánh giữa BJT và FET, bao gồm BJT và FET là gì, Cấu tạo của BJT, cấu tạo của FET, sự khác biệt giữa BJT và FET. Cả hai bóng bán dẫn như BJT và FET đều được phát triển thông qua các vật liệu bán dẫn khác nhau như loại P cũng như loại N. Chúng được sử dụng trong thiết kế công tắc, bộ khuếch đại cũng như bộ tạo dao động. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa, bất kỳ truy vấn nào liên quan đến khái niệm này hoặc dự án điện tử hãy bình luận trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, ứng dụng của BJT và FET là gì?

Tín ảnh: