MOSFETとBJトランジスタの比較–長所と短所

この投稿では、MOSFETとBJTの類似点と相違点、およびそれらの特定の長所と短所について包括的に説明しています。

前書き

私たちが電子機器について話すとき、1つの名前がこの主題に非常に関連するか、かなり一般的になります。それはトランジスタ、より正確にはBJTです。

エレクトロニクスは実際、これらの卓越した不可欠なメンバーに基づいており、それがなければエレクトロニクスは事実上存在しなくなる可能性があります。しかし、技術の進歩に伴い、MOSFETはBJTの新しいいとことして登場し、最近では中心的な舞台となっています。

多くの新規参入者にとって、MOSFETは、従来のBJTと比較してパラメータを混乱させる可能性があります。これは、MOSFETを構成するために重要な手順を実行する必要があるためです。

ここでの記事は、エレクトロニクスファミリのこれら2つの非常に重要なアクティブ部分の多くの類似点と相違点、およびそれぞれのメンバーの長所と短所について簡単な言葉で説明する目的で具体的に提示されています。

BJTまたはバイポーラトランジスタとMOSFETの比較

私たち全員がBJTに精通しており、これらには基本的にベース、コレクター、エミッターの3つのリードがあることを知っています。

エミッタは、トランジスタのベースとコレクタに適用される電流の出口ルートです。

ベースは、コレクターとエミッターの両端で比較的高い電圧と電流のスイッチングを可能にするために、ベースとエミッターの両端に0.6〜0.7Vのオーダーを必要とします。

0.6Vは小さく見え、ほぼ固定されていますが、コレクタに接続されている負荷に応じて、関連する電流を変化させるか、むしろ増加させる必要があります。

つまり、トランジスタのコレクタに1Kの抵抗を備えたLEDを接続する場合、LEDを発光させるには、ベースに1〜2ミリアンペアが必要になる可能性があります。

ただし、LEDの代わりにリレーを接続する場合は、同じトランジスタのベースで30ミリアンペア以上を動作させる必要があります。

上記のステートメントは、トランジスタが電流駆動コンポーネントであることを明確に証明しています。

上記の状況とは異なり、MOSFETはまったく逆の動作をします。

ベースとMOSFETのゲート、エミッタとソース、コレクタとドレインを比較すると、MOSFETは、ドレイン端子で負荷を完全に切り替えることができるように、ゲートとソースの両端に少なくとも5Vが必要です。

5ボルトはトランジスタの0.6Vのニーズに比べて大きく見えるかもしれませんが、MOSFETの優れた点の1つは、接続された負荷電流に関係なく、この5Vが無視できる電流で動作することです。つまり、LEDを接続したかどうかは関係ありません。リレー、ステッピングモーター、またはインバータトランスの場合、MOSFETのゲートでの電流係数は重要ではなくなり、数マイクロアンペア程度になる可能性があります。

とは言うものの、接続された負荷が30〜50アンペアのオーダーで高すぎる場合、電圧にはある程度の上昇が必要な場合があり、ゲートのMOSFETの場合は最大12Vになる場合があります。

上記のステートメントは、MOSFETが電圧駆動コンポーネントであることを示しています。

電圧はどの回路でも問題になることはないので、特に大きな負荷が関係する場合、MOSFETの操作ははるかに簡単で効率的になります。

バイポーラトランジスタの長所と短所：

1. トランジスタは安価であり、取り扱い中に特別な注意を払う必要はありません。
2. トランジスタは1.5Vの低電圧でも動作します。
3. パラメータを使用して大幅な処理を行わない限り、損傷する可能性はほとんどありません。
4. 接続された負荷が大きい場合、トリガーにはより高い電流が必要であり、中間のドライバーステージに不可欠であり、事態は非常に複雑になります。
5. 上記の欠点により、コレクターの負荷が比較的高い場合、CMOSまたはTTL出力と直接インターフェースすることは不適切になります。
6. 温度係数が負であるため、より多くの番号を並列に接続する場合は特別な注意が必要です。

MOSFETの長所と短所：

1. 負荷電流の大きさに関係なく、トリガーに必要な電流はごくわずかであるため、すべてのタイプの入力ソースと互換性があります。特にCMOSICが関係している場合、MOSFETはそのような低電流入力で容易に「握手」します。
2. これらのデバイスは正の温度係数であるため、熱暴走の恐れなしに、より多くのMOSFETを並行して追加できます。
3. MOSFETは比較的高価であり、特にはんだ付け中は注意して取り扱う必要があります。これらは静電気に敏感であるため、adeqaye指定の予防措置が必要になります。
4. MOSFETは通常、トリガーに少なくとも3Vを必要とするため、この値より低い電圧には使用できません。
5. これらは比較的敏感なコンポーネントであり、予防措置を怠ると、部品が即座に損傷する可能性があります。