Diferența dintre JFET și MOSFET

Ambele sunt tranzistoare cu efect de câmp cu tensiune controlată (FET) utilizate în principal pentru a amplifica semnalele slabe, în majoritate semnalele fără fir. Acestea sunt dispozitive UNIPOLAR care pot amplifica semnalele analogice și digitale. Un tranzistor cu efect de câmp (FET) este un tip de tranzistor care modifică comportamentul electric al unui dispozitiv utilizând un efect de câmp electric. Ele sunt utilizate în circuite electronice de la tehnologia RF la comutarea și controlul puterii la amplificare. Ei folosesc câmp electric pentru a controla conductivitatea electrică a unui canal. FET este clasificat în JFET (Junction Field Effect Transistor) și MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Ambele sunt utilizate în principal în circuite integrate și sunt destul de similare în principiile de funcționare, dar au o compoziție ușor diferită. Să comparăm cele două în detaliu.

Ce este JFET?

JFET este cel mai simplu tip de tranzistor cu efect de câmp în care curentul poate trece fie de la sursă la scurgere, fie la scurgere la sursă. Spre deosebire de tranzistoarele de joncțiune bipolară (BJT), JFET utilizează tensiunea aplicată terminalului poarta pentru a controla curentul care trece prin canal între bornele de scurgere și sursă, rezultând că curentul de ieșire este proporțional cu tensiunea de intrare. Terminalul poartă este inversat. Este un dispozitiv semiconductor unipolar cu trei terminale folosit în comutatoare electronice, rezistoare și amplificatoare. Ea anticipează un grad ridicat de izolare între intrare și ieșire, ceea ce îl face mai stabil decât un tranzistor bipolar de joncțiune. Spre deosebire de BJT, cantitatea de curent permisă este determinată de un semnal de tensiune într-un JFET.

Se clasifică, în general, în două configurații de bază:

• N-Channel JFET - Curentul care trece prin canal între scurgere și sursă este negativ sub formă de electroni. Are rezistență mai mică decât tipurile P-Channel.
• P-Channel JFET - Curentul care curge prin canal este pozitiv sub forma găurilor. Are rezistență mai mare decât omologii N-Channel.

Ce este MOSFET?

MOSFET este un tranzistor cu efect de câmp cu semiconductor cu patru terminale fabricat de oxidarea controlată a siliciului și unde tensiunea aplicată determină conductivitatea electrică a unui dispozitiv. MOSFET este reprezentat de tranzistorul cu efect de câmp semiconductor cu oxid de metal. Poarta care se află între canalul sursei și canalul de scurgere este izolată electric de canal printr-un strat subțire de oxid metalic. Ideea este de a controla fluxul de tensiune și curent între canalul sursei și canalul de scurgere. MOSFET-urile joacă un rol vital în circuitele integrate datorită impedanței lor ridicate de intrare. Acestea sunt utilizate în principal în amplificatoare și comutatoare de putere, plus un rol esențial în proiectarea sistemelor integrate ca elemente funcționale.

Ele sunt în general clasificate în două configurații:

• Mod de epuizare MOSFET - Dispozitivele sunt în mod normal "ON" când tensiunea de la poartă la sursă este zero. Tensiunea de aplicare este mai mică decât tensiunea la sursă
• Modul de îmbunătățire MOSFET - Dispozitivele sunt în mod normal "OFF" când tensiunea de la poartă la sursă este zero.

Diferența dintre JFET și MOSFET

Bazele FET și MOSFET

Atât JFET cât și MOSFET sunt tranzistoare controlate de tensiune folosite pentru amplificarea semnalelor slabe, atât analogice, cât și digitale. Ambele sunt dispozitive unipolare, dar cu compoziție diferită. În timp ce JFET înseamnă Junction Field-Effect Transistor, MOSFET este scurt pentru Tranzistorul Efectului de Semiconductor Field Metal. Primul este un dispozitiv semiconductor cu trei terminale, în timp ce acesta din urmă este un dispozitiv semiconductor cu patru terminale.

Mod de funcționare al FET și MOSFET

Ambele au mai puține valori de transconductanță comparativ cu cele ale tranzistorilor de joncțiune bipolară (BJT). JFET-urile pot funcționa numai în modul de epuizare, în timp ce MOSFET-urile pot funcționa atât în ​​modul de epuizare, cât și în modul de îmbunătățire.

Impedanță de intrare în FET și MOSFET

JFET-urile au o impedanță de intrare ridicată de ordinul a 1010 ohmi, ceea ce le face sensibile la semnalele de tensiune de intrare. MOSFET-urile oferă o impedanță de intrare chiar mai mare decât JFET-urile, ceea ce le face mult mai rezistente la terminalul de poartă, datorită izolatorului de oxid de metal.

Porta curentului de scurgere

Se referă la pierderea treptată a energiei electrice provocată de dispozitivele electronice chiar și atunci când acestea sunt oprite. În timp ce JFET-urile permit ca curentul de scurgere a porții să fie de ordinul 10 ^ -9A, curentul de scurgere a porții pentru MOSFET-uri va fi de ordinul a 10 ^ -12 A.

Rezistența la defecțiuni în FET și MOSFET

MOSFET-urile sunt mai susceptibile la deteriorări datorate descărcării electrostatice din cauza izolatorului suplimentar de oxid de metal care reduce capacitatea porții, făcând tranzistorul vulnerabil la pagube de înaltă tensiune. JFET-urile, pe de altă parte, sunt mai puțin susceptibile la daune ESD deoarece oferă o capacitate de intrare mai mare decât MOSFET-urile.

Costul FET și MOSFET

JFET-urile urmează un proces de fabricare simplu, mai puțin sofisticat, ceea ce le face relativ mai ieftine decât MOSFET-urile, care sunt scumpe datorită procesului de producție mai complex. Stratul suplimentar de oxid de metal adaugă un pic la costul total.

Aplicarea FET și MOSFET

JFET-urile sunt ideale pentru aplicații cu zgomot redus, cum ar fi comutatoarele electronice, amplificatoarele tampon etc. MOSFET-urile, pe de altă parte, sunt utilizate în principal pentru aplicații de zgomot ridicate, cum ar fi comutarea și amplificarea semnalelor analogice sau digitale, și sistemele încorporate.

JFET vs. MOSFET: Graficul comparației

Rezumat al FET vs. MOSFET

JFET și MOSFET sunt cele două cele mai populare tranzistoare cu efect de câmp frecvent utilizate în circuitele electronice. Atât JFET, cât și MOSFET sunt dispozitive semiconductoare controlate de tensiune folosite pentru amplificarea semnalelor slabe folosind un efect de câmp electric. Numele în sine indică atributele dispozitivului. În timp ce aceștia împart atributele comune care corespund amplificării și comutării, ei au cota corectă de diferențe. JFET funcționează numai în modul de epuizare, în timp ce MOSFET este operat atât în ​​modul de epuizare, cât și în modul de îmbunătățire. MOSFET-urile sunt utilizate în circuitele VLSI datorită procesului lor de fabricare scump, față de JFET-urile mai puțin costisitoare, care sunt utilizate în principal în aplicații mici de semnal.