Razlika med JFET in MOSFET

Oba sta napetostni tranzistorji s polnim vplivom (FETs), ki se večinoma uporabljajo za ojačevanje šibkih signalov, večinoma brezžičnih signalov. So UNIPOLAR naprave, ki lahko ojačajo analogne in digitalne signale. Tranzistor s poljskim učinkom (FET) je vrsta tranzistorja, ki spreminja električno obnašanje naprave, ki uporablja učinek električnega polja. Uporabljajo se v elektronskih vezjih od RF tehnologije do preklopa in krmiljenja moči do ojačanja. Za krmiljenje električne prevodnosti kanala uporabljajo električno polje. FET je razvrščen v JFET (tranzistor z efektnim poljem) in MOSFET (polprevodniški poljski prevodnik s efektom kovine). Oba se večinoma uporabljata v integriranih vezjih in sta si v principih delovanja precej podobna, vendar imata nekoliko drugačno sestavo. Primerjajmo to podrobno.

Kaj je JFET?

JFET je najpreprostejši tip poljskega tranzistorja, v katerem lahko tok prehaja od vira do odtoka ali odteka v vir. Za razliko od bipolarnih spojnih tranzistorjev (BJTs) JFET uporablja napetost, ki se uporablja na sponki za nadzor toka, ki teče skozi kanal med odtočnim in izhodnim terminalom, kar ima za posledico, da je izhodni tok sorazmeren z vhodno napetostjo. Vhodni terminal je vzvratno pristranski. Gre za tri-končno enopolarno polprevodniško napravo, ki se uporablja v elektronskih stikalih, uporih in ojačevalcih. Predvideva visoko stopnjo izolacije med vhodom in izhodom, zaradi česar je bolj stabilen kot bipolarni priključni tranzistor. Za razliko od BJT-jev dovoljena količina toka določi napetostni signal v JFET.

Na splošno je razvrščena v dve osnovni konfiguraciji:

• N-kanalni JFET - Tok, ki teče skozi kanal med odtokom in virom, je negativen v obliki elektronov. Ima nižjo odpornost kot P-kanalni tipi.
• P-kanalni JFET - Tok, ki teče, čeprav je kanal v obliki lukenj pozitiven. Ima večjo odpornost kot njegovi N-Channel kolegi.

Kaj je MOSFET?

MOSFET je štirinačni polprevodniški tranzistor z efektom, proizveden z nadzorovano oksidacijo silicija in kjer uporabljena napetost določa električno prevodnost naprave. MOSFET označuje polprevodniški poljski prevodnik s kovinskim oksidom. Vrata, ki se nahajajo med izvornim in odtočnim kanalom, so od kanala električno izolirana s tanko plastjo kovinskega oksida. Ideja je nadzirati napetost in tok pretoka med izvornim in odtočnim kanalom. MOSFET-ji igrajo ključno vlogo v integriranih vezjih zaradi svoje velike vhodne impedance. Večinoma se uporabljajo v ojačevalcih moči in stikala, poleg tega pa igrajo ključno vlogo pri vgrajeni sistemski zasnovi kot funkcionalni elementi.

Običajno so razvrščene v dve konfiguraciji:

• Način izčrpavanja MOSFET - Naprave so običajno "VKLJUČENE", kadar je napetost od vrat do vira nič. Napajalna napetost je nižja od napetosti odtok do vira
• Izboljševalni način MOSFET - Naprave so običajno "IZKLOPLJENE", kadar je napetost od vrat do vira nič.

Razlika med JFET in MOSFET

Osnove FET in MOSFET

JFET in MOSFET sta napetostno krmiljena tranzistorja, ki se uporabljata za ojačevanje šibkih signalov, analognih in digitalnih. Obe sta unipolarni napravi, vendar z različno sestavo. Medtem ko je JFET kratica za Junction Field-Effect tranzistor, je MOSFET kratek za polprevodniški kopenski tranzistor s kovinskim oksidom. Prva je tri-končna polprevodniška naprava, medtem ko je zadnja štiri-končna polprevodniška naprava.

Način delovanja FET in MOSFET

Oba imata manj vrednosti transkonduktivnosti v primerjavi z bipolarnimi stičnimi tranzistorji (BJT). JFET lahko deluje samo v načinu izčrpavanja, medtem ko lahko MOSFET delujejo tako v načinu izčrpavanja kot v načinu izboljšave.

Vhodna impedanca v FET in MOSFET

JFET-ji imajo visoko vhodno impedanco od 1010 ohmov, zaradi česar so občutljivi na vhodne napetostne signale. MOSFET-ji ponujajo še večjo vhodno impedanco kot JFET, zaradi česar so na zapornem terminalu veliko bolj uporovni, zahvaljujoč izolatorju iz kovinskih oksidov.

Tok uhajanja vrat

Nanaša se na postopno izgubo električne energije, ki jo povzročajo elektronske naprave, tudi ko so izklopljene. Medtem ko JFET dovoljujejo tok puščanja vrat za vrstni red 10 ^ -9 A, bo tok puščanja za MOSFETs vrstnega reda 10 ^ -12 A.

Odpornost proti poškodbam v FET in MOSFET

MOSFET so bolj dovzetni za poškodbe zaradi elektrostatičnega praznjenja zaradi dodatnega izolatorja kovinskega oksida, ki zmanjša kapacitivnost vrat, zaradi česar je tranzistor ranljiv za visokonapetostne poškodbe. Po drugi strani so JFET manj škodljivi za poškodbe ESD, ker nudijo večjo vhodno kapacitivnost kot MOSFET.

Stroški FET in MOSFET

JFET sledijo preprostemu, manj izpopolnjenemu proizvodnemu postopku, zaradi česar so sorazmerno cenejši od MOSFET-ov, ki so dražji zaradi bolj zapletenega proizvodnega procesa. Dodatna plast kovinskega oksida nekoliko prispeva k skupnim stroškom.

Uporaba FET in MOSFET

JFET-ji so idealni za aplikacije z nizkim nivojem hrupa, kot so elektronska stikala, varovalni ojačevalniki itd. MOSFET-i se po drugi strani večinoma uporabljajo za aplikacije z visokim hrupom, kot so preklapljanje in ojačevanje analognih ali digitalnih signalov, poleg tega pa se uporabljajo tudi v aplikacijah za krmiljenje motorja in vgrajene sisteme.

JFET vs. MOSFET: Primerjalna tabela

Povzetek FET proti MOSFET

JFET in MOSFET sta dva najbolj priljubljena poljska tranzistorja, ki se običajno uporabljata v elektronskih vezjih. Tako JFET kot MOSFET sta polprevodniški napravi z napetostnim nadzorom, ki se uporabljata za ojačevanje šibkih signalov z učinkom električnega polja. Samo ime namiguje na atribute naprave. Medtem ko imajo skupne atribute, ki ustrezajo ojačevanju in preklapljanju, imajo svoj pravičen delež razlik. JFET deluje samo v načinu izčrpavanja, medtem ko MOSFET deluje tako v načinu izčrpavanja kot v načinu izboljšave. MOSFET se zaradi dragih proizvodnih postopkov uporabljajo v vezjih VLSI v primerjavi z manj dragimi JFET, ki se uporabljajo predvsem v majhnih signalnih aplikacijah.