مقارنة MOSFETs مع BJTransistors - إيجابيات وسلبيات

يناقش المنشور بشكل شامل أوجه التشابه والاختلاف بين mosfets و BJTs وأيضًا إيجابيات وسلبيات كل منهما.

مقدمة

عندما نتحدث عن الإلكترونيات ، يصبح اسم واحد مرتبطًا جدًا بهذا الموضوع أو شائعًا إلى حد ما ، وهذا هو الترانزستورات ، وعلى وجه التحديد BJT.

تعتمد الإلكترونيات في الواقع على هذه الأعضاء المتميزة والتي لا غنى عنها ، والتي بدونها قد تتوقف الإلكترونيات عن الوجود تقريبًا. ولكن مع التقدم التكنولوجي ، ظهرت mosfets كأبناء عمومة جديدة لـ BJTs واحتلت مؤخرًا مركز الصدارة.

بالنسبة للعديد من الوافدين الجدد ، يمكن أن تكون mosfets معلمات مربكة مقارنةً بـ BJTs التقليدية ، وذلك ببساطة لأن تكوينها يتطلب خطوات حاسمة يجب اتباعها ، وعدم الالتزام بها يؤدي في الغالب إلى تلف دائم لهذه المكونات.

تم تقديم المقالة هنا على وجه التحديد بهدف الشرح بكلمات بسيطة فيما يتعلق بالعديد من أوجه التشابه والاختلاف بين هذين الجزأين النشطين المهمين جدًا في عائلة الإلكترونيات ، وكذلك فيما يتعلق بإيجابيات وسلبيات الأعضاء المعنيين.

مقارنة BJTs أو الترانزستورات ثنائية القطب مع Mosfets

كل منا على دراية بـ BJTs ونعلم أن هذه لها ثلاثة خيوط ، القاعدة والمجمع والباعث.

الباعث هو مسار خروج التيار المطبق على قاعدة ومجمع الترانزستور.

تتطلب القاعدة من 0.6 إلى 0.7 فولت عبرها والباعث لتمكين التبديل بين الفولتية والتيارات الأعلى نسبيًا عبر المجمع والباعث.

على الرغم من أن 0.6 فولت تبدو صغيرة ، وثابتة إلى حد كبير ، إلا أن التيار المرتبط يحتاج إلى أن يتغير أو يزداد وفقًا للحمل المتصل في المجمع.

بمعنى ، إذا افترضت أنك قمت بتوصيل مصباح LED بمقاوم 1K عند جامع الترانزستور ، فربما تحتاج إلى 1 أو 2 ميللي أمبير في القاعدة لجعل توهج LED.

ومع ذلك ، إذا قمت بتوصيل مرحل بدلاً من LED ، فستحتاج إلى أكثر من 30 مللي أمبير في قاعدة نفس الترانزستور لتشغيله.

تثبت العبارات أعلاه بوضوح أن الترانزستور هو مكون مدفوع حاليًا.

على عكس الموقف أعلاه ، يتصرف mosfet تمامًا في الاتجاه المعاكس.

بمقارنة القاعدة ببوابة mosfet ، والباعث بالمصدر ، والمجمع مع الصرف ، سيتطلب mosfet 5 فولت على الأقل عبر بوابته ومصدره للسماح بتبديل الحمولة بالكامل عند محطة الصرف الخاصة بها.

قد تبدو 5 فولت ضخمة مقارنة باحتياجات الترانزستور 0.6 فولت ، ومع ذلك فإن الشيء العظيم في mosfets هو أن هذا 5 فولت يعمل مع تيار ضئيل ، بغض النظر عن تيار الحمل المتصل ، مما يعني أنه لا يهم ما إذا كنت قد قمت بتوصيل مؤشر LED أم لا. مرحل ، محرك متدرج أو محول عاكس ، يصبح العامل الحالي عند بوابة mosfet غير مادي وقد يكون صغيرًا مثل بضع ميكرو أمبير.

ومع ذلك ، قد يحتاج الجهد إلى بعض الارتفاع ، وقد يصل إلى 12 فولت للموزفت عند بواباتها ، إذا كان الحمل المتصل مرتفعًا جدًا ، في حدود 30 إلى 50 أمبير.

توضح العبارات أعلاه أن mosfet هو مكون مدفوع بالجهد.

نظرًا لأن الجهد الكهربائي لا يمثل مشكلة أبدًا مع أي دائرة ، فإن تشغيل mosfets يصبح أبسط وأكثر كفاءة خاصة عند وجود أحمال أكبر.

إيجابيات وسلبيات الترانزستور ثنائي القطب:

1. الترانزستورات أرخص ولا تتطلب عناية خاصة أثناء المناولة.
2. يمكن تشغيل الترانزستورات حتى مع الفولتية المنخفضة التي تصل إلى 1.5 فولت.
3. لديك فرصة ضئيلة للتلف ، ما لم يتم إجراء شيء جذري باستخدام المعلمات.
4. يتطلب تيارات أعلى للتشغيل إذا كان الحمل المتصل أكبر ، مما يجعله ضروريًا لمرحلة سائق وسيطة ، مما يجعل الأمور معقدة للغاية.
5. العيب أعلاه يجعله غير مناسب للتفاعل مع نواتج CMOS أو TTL مباشرة ، في حالة كان حمل المجمع أعلى نسبيًا.
6. لها معامل درجة حرارة سالب ، وبالتالي تتطلب عناية خاصة أثناء توصيل المزيد من الأرقام بالتوازي.

إيجابيات وسلبيات MOSFET:

1. يتطلب تيارًا ضئيلًا للتشغيل ، بغض النظر عن حجم الحمل الحالي ، وبالتالي يصبح متوافقًا مع جميع أنواع مصادر الإدخال. خاصة عندما تكون الدوائر المتكاملة CMOS متورطة ، فإن mosfets 'تتصافح' بسهولة مع مثل هذه المدخلات الحالية المنخفضة.
2. هذه الأجهزة هي معامل درجة حرارة موجب ، مما يعني أنه يمكن إضافة المزيد من mosfets بالتوازي دون الخوف من حالة الهروب الحراري.
3. تعتبر Mosfets أكثر تكلفة نسبيًا وتحتاج إلى التعامل معها بحذر ، خاصة أثناء اللحام. نظرًا لأن هذه المواد حساسة للكهرباء الساكنة ، فإن الاحتياطات المحددة في Adeqaye تصبح ضرورية.
4. تتطلب Mosfets عمومًا 3 فولت على الأقل للتشغيل ، لذا لا يمكن استخدامها لجهود أقل من هذه القيمة.
5. هذه مكونات حساسة نسبيًا ، يمكن أن يؤدي القليل من الإهمال مع الاحتياطات إلى تلف فوري للجزء.