Vergleich von MOSFETs mit BJTransistoren - Vor- und Nachteile

In diesem Beitrag werden die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Mosfets und BJTs sowie ihre besonderen Vor- und Nachteile ausführlich erörtert.

Einführung

Wenn wir von Elektronik sprechen, wird ein Name mit diesem Thema extrem verwandt oder eher gebräuchlich, und das sind die Transistoren, genauer gesagt der BJT.

Die Elektronik basiert in der Tat auf diesem herausragenden und unverzichtbaren Element, ohne das die Elektronik praktisch nicht mehr existieren könnte. Mit den technologischen Fortschritten haben sich Mosfets jedoch als neue Cousins ​​der BJTs herauskristallisiert und sind in letzter Zeit in den Mittelpunkt gerückt.

Für die vielen Neuankömmlinge können Mosfets im Vergleich zu herkömmlichen BJTs verwirrende Parameter sein, einfach weil für ihre Konfiguration kritische Schritte erforderlich sind, die nicht eingehalten werden, was meist zu einer dauerhaften Beschädigung dieser Komponenten führt.

Der Artikel hier wurde speziell vorgestellt, um in einfachen Worten die vielen Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen diesen beiden sehr wichtigen aktiven Teilen der Elektronikfamilie sowie die Vor- und Nachteile der jeweiligen Mitglieder zu erläutern.

Vergleich von BJTs oder Bipolartransistoren mit Mosfets

Wir alle sind mit BJTs vertraut und wissen, dass diese grundsätzlich drei Leitungen haben, die Basis, den Kollektor und den Emitter.

Der Emitter ist der Austrittsweg des an die Basis und den Kollektor eines Transistors angelegten Stroms.

Die Basis benötigt in der Größenordnung von 0,6 bis 0,7 V über sie und den Emitter, um das Schalten relativ höherer Spannungen und Ströme über ihren Kollektor und Emitter zu ermöglichen.

Obwohl 0,6 V klein aussehen und ziemlich fest sind, muss der zugehörige Strom entsprechend der am Kollektor angeschlossenen Last variiert oder vielmehr erhöht werden.

Das heißt, wenn Sie eine LED mit einem 1K-Widerstand am Kollektor eines Transistors anschließen, benötigen Sie wahrscheinlich nur 1 oder 2 Millilampen an der Basis, um die LED zum Leuchten zu bringen.

Wenn Sie jedoch ein Relais anstelle der LED anschließen, benötigen Sie mehr als 30 Milliampere an der Basis desselben Transistors, um es zu betreiben.

Die obigen Aussagen beweisen deutlich, dass ein Transistor eine stromgesteuerte Komponente ist.

Im Gegensatz zu der oben genannten Situation verhält sich ein Mosfet ganz anders.

Vergleicht man die Basis mit dem Gate des Mosfets, den Emitter mit der Source und den Kollektor mit dem Drain, so würde ein Mosfet mindestens 5 V an Gate und Source benötigen, damit eine Last an ihrem Drain-Anschluss vollständig geschaltet werden kann.

5 Volt sehen im Vergleich zu den 0,6 V-Anforderungen des Transistors möglicherweise massiv aus. Eine großartige Sache bei Mosfets ist jedoch, dass diese 5 V unabhängig vom angeschlossenen Laststrom mit vernachlässigbarem Strom arbeiten, was bedeutet, dass es keine Rolle spielt, ob Sie eine LED angeschlossen haben, a Bei einem Relais, einem Schrittmotor oder einem Wechselrichtertransformator spielt der Stromfaktor am Gate des Mosfets keine Rolle mehr und kann nur wenige Mikroampere betragen.

Das heißt, die Spannung muss möglicherweise etwas erhöht werden und kann für Mosfets an ihren Toren bis zu 12 V betragen, wenn die angeschlossene Last zu hoch ist, in der Größenordnung von 30 bis 50 Ampere.

Die obigen Aussagen zeigen, dass ein Mosfet eine spannungsgesteuerte Komponente ist.

Da die Spannung bei keinem Stromkreis ein Problem darstellt, wird der Betrieb von Mosfets viel einfacher und effizienter, insbesondere wenn größere Lasten beteiligt sind.

Vor- und Nachteile des Bipolartransistors:

1. Transistoren sind billiger und erfordern keine besondere Aufmerksamkeit bei der Handhabung.
2. Transistoren können auch mit Spannungen von nur 1,5 V betrieben werden.
3. Haben Sie kaum eine Chance, beschädigt zu werden, es sei denn, mit den Parametern wird etwas drastisches getan.
4. Erfordern höhere Ströme zum Auslösen, wenn die angeschlossene Last größer ist, was es für eine Zwischen-Treiberstufe unabdingbar macht, was die Dinge sehr komplex macht.
5. Der obige Nachteil macht es ungeeignet, direkt mit CMOS- oder TTL-Ausgängen zu verbinden, falls die Kollektorlast relativ höher ist.
6. Haben Sie einen negativen Temperaturkoeffizienten und erfordern Sie daher besondere Sorgfalt, während Sie mehr Zahlen parallel schalten.

Vor- und Nachteile des MOSFET:

1. Benötigt einen vernachlässigbaren Strom zum Auslösen, unabhängig von der Größe des Laststroms, wird daher mit allen Arten von Eingangsquellen kompatibel. Insbesondere wenn CMOS-ICs beteiligt sind, geben Mosfets den so niedrigen Stromeingängen leicht die Hand.
2. Diese Geräte haben einen positiven Temperaturkoeffizienten, was bedeutet, dass mehr Mosfets parallel hinzugefügt werden können, ohne dass ein thermisches Durchgehen befürchtet wird.
3. Mosfets sind vergleichsweise teurer und müssen besonders beim Löten mit Vorsicht behandelt werden. Da diese empfindlich gegenüber statischer Elektrizität sind, sind angemessene Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.
4. Mosfets benötigen im Allgemeinen mindestens 3 V zum Auslösen und können daher nicht für Spannungen unter diesem Wert verwendet werden.
5. Dies sind relativ empfindliche Komponenten, wenig Nachlässigkeit mit den Vorsichtsmaßnahmen kann zu einer sofortigen Beschädigung des Teils führen.