In diesem Beitrag diskutieren wir die Methode zum korrekten Ersetzen eines BJT durch einen MOSFET, ohne das Endergebnis der Schaltung zu beeinflussen.

Einführung

Bis MOSFETs auf dem Gebiet der Elektronik ankamen, beherrschten Transistoren oder BJTs, um genau zu sein, die Leistungsschaltkreise und -anwendungen.

Obwohl selbst Bipolar Junction Transistors (BJTs) aufgrund ihrer immensen Flexibilität und geringen Kosten nicht ignoriert werden können, sind MOSFETs auch beim Schalten schwerer Lasten und aufgrund des mit diesen Komponenten verbundenen hohen Wirkungsgrads sicherlich sehr beliebt geworden.

Obwohl diese beiden Gegenstücke in ihren Funktionen und ihrem Stil ähnlich aussehen mögen, unterscheiden sich diese beiden Komponenten in ihren Eigenschaften und Konfigurationen völlig.

Unterschied zwischen BJT und MOSFET

Der Hauptunterschied zwischen einem BJT und einem MOSFET besteht darin, dass ein BJT-Betrieb vom Strom abhängt und proportional zur Last erhöht werden muss, während ein Mosfet von der Spannung abhängt.

Hier hat der MOSFET jedoch einen Vorteil gegenüber einem BJT, da die Spannung leicht manipuliert und ohne große Probleme in den erforderlichen Graden erreicht werden kann. Im Gegensatz dazu bedeutet eine Erhöhung des Stroms eine höhere zu liefernde Leistung, was zu einem schlechten Wirkungsgrad, sperrigeren Konfigurationen usw. führt.

Ein weiterer großer Vorteil eines MOSFET gegenüber dem BJT ist sein hoher Eingangswiderstand, der es ermöglicht, direkt in jeden Logik-IC integriert zu werden, unabhängig davon, wie groß die Last sein mag, die vom Gerät geschaltet wird. Dieser Vorteil ermöglicht es uns auch, viele MOSFETs auch bei sehr niedrigen Stromeingängen (in mA) parallel zu schalten.

Es gibt grundsätzlich zwei Arten von MOSFETs, nämlich Erweiterung Modustyp und Erschöpfung Modustyp. Der Verbesserungstyp wird häufiger verwendet und ist der vorherrschende.

“Wie funktioniert eine Induktionsheizung? ”

Die N-Typ-MOSFETs können eingeschaltet oder aktiviert werden, indem an ihren Gates eine bestimmte positive Spannung angelegt wird, während P-Typ-MOSFETs genau das Gegenteil benötigen, nämlich eine negative Spannung, um eingeschaltet zu werden.

BJT-Basiswiderstand gegen MOSFET-Gate-Widerstand

Wie oben erläutert, ist die Basisumschaltung eines BJT stromabhängig. Dies bedeutet, dass der Basisstrom proportional mit dem Anstieg des Kollektorlaststroms erhöht werden muss.

Dies bedeutet, dass der Basiswiderstand in einem BJT eine wichtige Rolle spielt und korrekt berechnet werden muss, um sicherzustellen, dass die Last optimal eingeschaltet ist.

Die Basisspannung für einen BJT spielt jedoch keine große Rolle, da sie für ein zufriedenstellendes Schalten der angeschlossenen Last nur 0,6 bis 1 Volt betragen kann.

Bei MOSFETs ist es genau umgekehrt. Sie können sie mit jeder Spannung zwischen 3 V und 15 V und einem Strom von nur 1 bis 5 mA einschalten.

Daher kann ein Basiswiderstand für einen BJT entscheidend sein, aber ein Widerstand für das Gate des MOSFET kann unerheblich sein. Das heißt, ein Gate-Widerstand mit niedrigem Wert muss enthalten sein, um das Gerät vor plötzlichen Spannungsspitzen und -transienten zu schützen.

Da Spannungen über 5 V oder bis zu 12 V von den meisten digitalen und analogen ICs leicht verfügbar sind, kann ein MOSFET-Gatter unabhängig vom Laststrom schnell mit einer solchen Signalquelle verbunden werden.

So ersetzen Sie einen Transistor (BJT) durch einen MOSFET

Im Allgemeinen können wir einen BJT leicht durch einen MOSFET ersetzen, vorausgesetzt, wir kümmern uns um die relevanten Polaritäten.

Für einen NPN-BJT können wir den BJT auf folgende Weise durch einen korrekt spezifizierten MOSFET ersetzen:

Entfernen Sie den Basiswiderstand von der Schaltung, da wir ihn normalerweise mit einem MOSFET nicht mehr benötigen.
Verbinden Sie das Gate des N-MOSFET direkt mit der Aktivierungsspannungsquelle.
Lassen Sie die positive Versorgung an einem der Lastanschlüsse angeschlossen und verbinden Sie den anderen Anschluss der Last mit dem Drain des MOSFET.
Zuletzt verbinden Sie die Quelle des MOSFET mit Masse ....... FERTIG, Sie haben den BJT innerhalb von Minuten durch einen Mosfet ersetzt.

Das Verfahren bleibt wie oben beschrieben, auch wenn ein PNP-BJT durch einen P-Kanal-MOSFET ersetzt werden muss. Sie müssen lediglich die relevanten Versorgungspolaritäten umkehren.