BJTとMOSFETの違いは何ですか？

トランジスタBJTおよびMOSFETは、小さなi / p信号の小さな変動に対して大きな変化する電気o / p信号を与える電子半導体デバイスです。この機能により、これらのトランジスタはスイッチまたはアンプとして使用されます。最初のトランジスタは1950年にリリースされ、20世紀の最も重要な発明の1つとして扱うことができます。それは急速にデバイスを開発しており、また 各種トランジスタ 導入されました。最初のタイプのトランジスタは、BJT（バイポーラ接合トランジスタ）とMOSFET（金属酸化物半導体）です。 電界効果トランジスタ ）は、後で紹介する別のタイプのトランジスタです。この概念をよりよく理解するために、この記事ではBJTとMOSFETの主な違いを説明します。

BJTとは何ですか？

バイポーラ接合トランジスタは半導体デバイスの一種であり、昔は真空管の代わりに使われていました。 BJTは、ベース端子またはエミッタ端子のo / pがベース端子の電流の関数である電流制御デバイスです。基本的に、BJTトランジスタの動作はベース端子の電流によって決まります。このトランジスタは、エミッタ、ベース、コレクタの3つの端子で構成されています。実際、BJTは3つの領域と2つの接合部を含むシリコン部品です。 2つの領域は、P接合とN接合と呼ばれます。

バイポーラ接合トランジスタ

トランジスタには2種類あります。 PNPとNPN 。 BJTとMOSFETの主な違いは、それらの電荷キャリアです。 PNPトランジスタでは、Pは正を表し、大部分の電荷キャリアは正孔ですが、NPNトランジスタでは、Nは負を表し、大部分の電荷キャリアは電子です。これらのトランジスタの動作原理は実質的に等しく、主な違いはバイアスと各タイプの電源の極性にあります。 BJTは、スイッチングなどの低電流アプリケーションに適しています。

BJTシンボル

BJTの動作原理

BJTの動作原理には、コレクタ端子を通る電流の流れを調整するために、ベースとエミッタなどの2つの端子間の電圧の使用が含まれていました。たとえば、エミッタ接地の構成を次の図に示します。

バイポーラ接合トランジスタの動作

電圧の変化は、ベース端子に入る電流に影響を与え、この電流は、呼び出されるo / p電流に影響を与えます。これにより、入力電流がo / p電流の流れを制御していることがわかります。したがって、このトランジスタは電流制御デバイスです。メジャーの詳細については、以下のリンクをたどってください BJTとFETの違い 。

MOSFETとは

MOSFETはFET（電界効果トランジスタ）の一種で、ゲート、ソース、ドレインの3つの端子で構成されています。ここで、ドレイン電流はゲート端子の電圧によって制御されます。したがって、これらのトランジスタは 電圧制御デバイス 。

MOSFET

これらのトランジスタは、エンハンスメントモードまたはデプレッションモードのいずれかを備えたPチャネルまたはNチャネルなどの4つの異なるタイプで利用できます。ソース端子とドレイン端子は、NチャネルMOSFET用とPチャネルデバイス用のN型半導体で作られています。ゲート端子は金属製で、金属酸化物を使用してソース端子とドレイン端子から切り離されています。この絶縁は低消費電力の根源であり、このトランジスタの利点です。したがって、このトランジスタは、pおよびnチャネルMOSFETをビルディングブロックとして使用して、次のような消費電力を削減する場合に使用されます。 デジタルCMOSロジック 。

MOSFETは、エンハンスメントモードとデプレッションモードの2つのタイプに分類されます。

枯渇モード： 「G」端子の電圧が低い場合、チャネルは最大コンダクタンスを示します。 「G」端子の電圧が正または負になると、チャネルの導電率が低下します。

拡張モード： 「G」端子の電圧が低い場合、デバイスは導通しません。より多くの電圧がゲート端子に印加されると、このデバイスの導電率は良好になります。

詳細については、以下のリンクをたどってください 動作するMOSFETとは何ですか？

MOSFETの動作原理

MOSFETの動作は、MOSFETの重要な部分であるMOS（金属酸化物コンデンサ）に依存します。酸化物層は、ソースとドレインなどの2つの端子の間に存在します。 + Veまたは–Veゲート電圧を印加することにより、p型からn型に設定できます。 + Ve電圧がゲート端子に印加されると、反発力で酸化物層の下に存在する穴と穴が基板を通して押し下げられます。アクセプター原子に関連する結合–Ve電荷が占める偏向領域。

MOSFETのブロック図

BJTとMOSFETの違い

表形式のBJTとMOSFETの違いについては、以下で説明します。したがって、BJTとMOSFETの類似点については以下で説明します。

BJTとMOSFETの違い

BJTとMOSFETの主な違い

BJTトランジスタとMOSFETトランジスタの主な違いを以下に説明します。

• BJTはバイポーラ接合トランジスタですが、MOSFETは金属酸化物半導体です 電界効果トランジスタ 。
• BJTにはベース、エミッタ、コレクタの3つの端子があり、MOSFETにはソース、ドレイン、ゲートの3つの端子があります。
• BJTは低電流アプリケーションに使用されますが、MOSFETは高電流アプリケーションに使用されます 電力アプリケーション 。
• 今日では、 アナログおよびデジタル回路 、MOSFETはBJTSよりも一般的に使用されるように扱われます。
• BJTの動作はベース端子の電流に依存し、MOSFETの動作は酸化物絶縁ゲート電極の電圧に依存します。
• BJTは電流制御デバイスであり、MOSFETは電圧制御デバイスです。
  ほとんどのアプリケーションでは、MOSFETはBJTよりも多く使用されています
• MOSFETの構造はBJTよりも複雑です

ベターアンプBJTとMOSFETのどちらですか？

BJTとMOSFETの両方には、独自の機能と独自の長所と短所があります。しかし、問題は非常に主観的であるため、BJTとMOSFETのどちらが良いかはわかりません。ただし、BJTまたはMOSFETを選択する前に、電力レベル、効率、駆動電圧、価格、スイッチング速度など、考慮する必要のあるいくつかの要因があります。

通常、MOSFETは、BJTとは別に金属酸化物を使用するため、MOSFETの動作が高速であるため、電源でより効率的に使用されます。ここで、BJTは電子正孔の組み合わせに依存します。
MOSFETは、スイッチング速度が速いため、高周波でスイッチングすると低電力で動作します。これは、グリッド酸化物制御の電界効果を通過しますが、BJTのような電子や正孔の再結合は通過しません。 MOSFETでは、ゲート制御のような回路は非常に単純です
目立つ理由はたくさんあります

伝導損失が少ない

バイポーラ接合トランジスタには0.7Vのような安定した飽和電圧降下が含まれていますが、MOSFETには0.001オームのオン抵抗が含まれているため、電力損失が少なくなります。

高い入力インピーダンス

バイポーラ接合トランジスタは、より大きなコレクタ電流を動作させるために低いベース電流を使用します。そして、それらは電流増幅器のように機能します。 MOSFETは電圧制御デバイスであり、ゲート電流はほとんど含まれていません。ゲートはバリューコンデンサのように機能し、パワーBJTのゲインは中〜低であり、大電流を生成するには高ベース電流が必要であるため、スイッチングおよび大電流のアプリケーションで大きな利点があります。

MOSFETが占める面積はBJTに比べて1/5程度です。 BJTの動作はMOSFETに比べて簡単ではありません。したがって、FETは非常に簡単に設計でき、増幅器の代わりにパッシブエレメントのように使用できます。

MOSFETがBJTより優れているのはなぜですか？

次のように、BJTの代わりにMOSFETを使用することには多くの利点があります。

MOSFETの電荷キャリアの大部分は電流であるため、MOSFETはBJTと比較して非常に応答性が高くなります。したがって、このデバイスはBJTと比較して非常に迅速にアクティブになります。したがって、これは主にSMPSの電源を切り替えるために使用されます。

MOSFETは大きな変化を受けませんが、BJTでは、温度変化、トランスミッタのベース電圧、および電流ゲインのために、このコレクタ電流が変化します。ただし、MOSFETは多数派の電荷キャリアであるため、この大きな変化はMOSFET内では見られません。

MOSFETの入力インピーダンスはメガオームの範囲のように非常に高いのに対し、BJTの入力インピーダンスはキロオームの範囲内です。したがって、MOSFETの製造はアンプベースの回路に非常に最適です。

BJTと比較して、MOSFETはノイズが少ないです。ここで、ノイズは信号内へのランダムな侵入として定義できます。トランジスタを使用して信号を増加させると、トランジスタの内部プロセスがこの偶発的な干渉の一部を開始します。一般に、BJTはMOSFETと比較して信号に大きなノイズを導入します。したがって、MOSFETは信号の処理に適しています。それ以外の場合は電圧増幅器です。

MOSFETのサイズはBJTと比較して非常に小さいです。したがって、これらの配置はより少ないスペースで行うことができます。このため、MOSFETはコンピュータとチップのプロセッサ内で使用されています。そのため、MOSFETの設計はBJTと比較して非常に単純です。

BJTとFETの温度係数

MOSFETの温度係数は抵抗に対して正であり、これによりMOSFETの並列動作が非常に簡単になります。主に、MOSFETが増幅された電流を送信すると、非常に簡単に加熱され、抵抗が増加し、この電流の流れが並列内の他のデバイスに移動します。

BJTの温度係数は負であるため、バイポーラ接合トランジスタの並列プロセス全体で抵抗が不可欠です。

この温度係数は正であるため、MOSFETの2次ブレークダウンは発生しません。ただし、バイポーラ接合トランジスタの温度係数は負であるため、2次破壊が発生します。

MOSFETに対するBJTの利点

ザ・ MOSFETに対するBJTの利点 以下のものが含まれます。

• BJTは、MOSFETと比較して、高負荷条件および高周波でより良好に動作します。
• BJTは、MOSFETで評価した場合、線形領域での忠実度とゲインが高くなっています。
• MOSFETと比較して、BJTSは、制御ピンの静電容量が小さいため、非常に高速です。しかし、MOSFETは熱に対してより耐性があり、優れた抵抗をシミュレートできます。
• BJTは、電圧および低電力アプリケーションに非常に適しています。

ザ・ BJTのデメリット 以下のものが含まれます。

• 放射線の影響を受けます
• それはより多くのノイズを生成します
• 熱安定性が低い
• BJTの基本制御は非常に複雑です
• スイッチング周波数が低く、複雑な制御
• BJTのスイッチング時間は、交流周波数の高い電圧と電流に比べて短いです。

MOSFETの長所と短所

ザ・ MOSFETの利点 以下のものが含まれます。

• 小さいサイズ
• 製造は簡単です
• JFETに比べて入力インピーダンスが高い
• 高速動作に対応
• 消費電力が少ないため、エリア外の各チップでより多くのコンポーネントを使用できます
• エンハンスメントタイプのMOSFETはデジタル回路に使用されています
• ゲートダイオードがないため、正のゲート電圧、または負のゲート電圧で動作することができます。
• JFETと比較して広く使用されています
• チャネル抵抗が低いため、MOSFETのドレイン抵抗は高くなります。

ザ・ MOSFETの欠点 以下のものが含まれます。

• MOSFETの欠点は次のとおりです。
• MOSFETの寿命は短い
• 正確な線量測定には頻繁な校正が必要です
• それらは過負荷電圧に対して非常に脆弱であるため、設置のために特別な取り扱いが必要になります

したがって、これはすべて、BJTとMOSFETの違い、動作原理、 MOSFETの種類 、および違い。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、この概念に関する疑問や 電気および電子プロジェクト 、下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、BJTとMOSFETの特性は何ですか？