JFET ja MOSFET

Molemmat ovat jänniteohjattuja kenttävaikutustransistorit (FET), joita käytetään pääasiassa heikoiden signaalien, lähinnä langattomien signaalien, vahvistamiseksi. Ne ovat UNIPOLAR-laitteita, jotka voivat vahvistaa analogisia ja digitaalisia signaaleja. Kenttävaikutustransistori (FET) on transistorin tyyppi, joka muuttaa sähköisen käyttäytymisen sähköisellä kentän vaikutuksella. Niitä käytetään elektronisissa piireissä RF-tekniikasta kytkentään ja tehonsäätöön vahvistamiseen. He käyttävät sähkökenttää ohjaamaan kanavan sähkönjohtokykyä. FET luokitellaan JFET (Junction Field Effect Transistori) ja MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Molempia käytetään lähinnä integroiduissa piireissä ja ne ovat melko samanlaisia ​​toimintatapoissa, mutta niillä on hieman erilainen kokoonpano. Verrataan näitä kahta yksityiskohtaisesti.

Mikä on JFET?

JFET on yksinkertaisin kenttävaikutus-transistorin tyyppi, jossa virta voi kulkeutua lähteestä viemäriin tai viemäriin lähteeksi. Toisin kuin bipolaariset kytkentätransistorit (BJT), JFET käyttää porttiliittimeen syötettyä jännitettä ohjaamaan virtaa, joka kulkee kanavan läpi tyhjennys- ja lähdepäätteiden välillä, mikä johtaa lähtövirtaan, joka on verrannollinen syöttöjännitteeseen. Porttipääte on käänteisesti puolueellinen. Se on kolmiulotteinen unipolaarinen puolijohdelaite, jota käytetään elektronisissa kytkimiin, vastuksiin ja vahvistimiin. Se ennakoi suurta eristysastetta syöttö- ja lähtöliitännän välillä, mikä tekee siitä stabiilimmin kuin bipolaarinen junction transistori. Toisin kuin BJTs, sallitun virran määrä määritetään jännitesignaalilla JFET: ssä.

Se on yleensä luokiteltu kahteen perusmuotoon:

• N-kanava JFET - Virta, joka virtaa kanavan läpi tyhjennyksen ja lähteen välillä, on elektronien muodossa negatiivinen. Sillä on pienempi vastus kuin P-kanavilla.
• P-kanava JFET - Virta, joka virtaa kanavan läpi, on positiivinen reikien muodossa. Sillä on suurempi resistanssi kuin sen N-kanavalla.

Mikä on MOSFET?

MOSFET on neljän terminaalin puolijohdekentän transistori, joka on valmistettu piin ohjatulla hapetuksella ja jossa sovitettu jännite määrää laitteen sähkönjohtavuuden. MOSFET tarkoittaa Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistoria. Lähde- ja tyhjennyskanavien välissä oleva portti on sähköisesti eristetty kanavasta ohuella metallioksidikerroksella. Ajatuksena on ohjata jännite- ja virtavirta lähteen ja tyhjennyskanavien välillä. MOSFET: illa on tärkeä rooli integroiduissa piireissä, koska niiden korkea tuloimpedanssi. Niitä käytetään enimmäkseen tehovahvistimissa ja -kytkimissä, ja niillä on ratkaiseva rooli sulautetun järjestelmän suunnittelussa toiminnallisina elementteinä.

Ne luokitellaan yleensä kahteen kokoonpanoon:

• Erottelutila MOSFET - Laitteet ovat normaalisti "ON", kun portin lähdejännite on nolla. Sovellusjännite on pienempi kuin tyhjennyslähteen jännite
• Tehostustila MOSFET - Laitteet ovat normaalisti "OFF", kun portin lähdejännite on nolla.

Ero JFET: n ja MOSFET: n välillä

FETin ja MOSFETin perusteet

Sekä JFET että MOSFET ovat jänniteohjattuja transistoreita, joita käytetään analogisten ja digitaalisten signaalien vahvistamiseen. Molemmat ovat unipolaarisia laitteita, mutta erilainen koostumus. Vaikka JFET on jännitekenttä-efektitransistori, MOSFET on lyhyt metallioksidien puolijohde-kenttävaikutus-transistorille. Ensin mainittu on kolmen terminaalin puolijohdelaite, kun taas jälkimmäinen on nelinapainen puolijohdelaite.

FET- ja MOSFET-toimintatila

Molemmilla on vähemmän transkonduktanssin arvoja kuin bipolaaristen kytkentätransistoreiden (BJT: t). JFET: ää voidaan käyttää vain ehtymismoodissa, kun taas MOSFET-yksiköt voivat toimia sekä tyhjennystilassa että parannustilassa.

Tuloimpedanssi FET: ssä ja MOSFET: ssä

JFET: issä on suuri tuloimpedanssi 1010 ohmin järjestyksessä, mikä tekee niistä herkkiä syöttöjännitteille. MOSFETit tarjoavat entistä suuremman tuloimpedanssin kuin JFET: t, mikä tekee niistä paljon resistiivisempää porttipäästä metallin oksidien eristeiden ansiosta.

Portin vuotovirta

Se viittaa elektronisten laitteiden aiheuttaman sähköenergian asteittaiseen menetykseen myös silloin, kun ne on kytketty pois päältä. Vaikka JFET: t sallivat portin vuotovirran 10 ^ -9 A: n järjestyksessä, portin vuotovirta MOSFETille on luokkaa 10 ^ -12 A.

Vahinkojen kestävyys FET: ssä ja MOSFETissa

MOSFETit ovat alttiimpia sähköstaattisen purkautumisen aiheuttamille vaurioille, koska ylimääräinen metallioksidiseos eristää, mikä pienentää portin kapasitanssia, mikä tekee transistoriin alttiiksi suurjännitteisille vaurioille. JFET: t ovat sen sijaan vähemmän alttiita ESD-vaurioille, koska ne tarjoavat suuremman kapasiteetin kuin MOSFETit.

FET- ja MOSFET-kustannukset

JFET: t noudattavat yksinkertaista, vähemmän kehittynyttä valmistusprosessia, joka tekee niistä suhteellisen halvempaa kuin MOSFETit, jotka ovat kalliita monimutkaisempien valmistusprosessien vuoksi. Lisämetallioksidikerros lisää hieman kokonaiskustannuksia.

FET- ja MOSFET-sovellusten käyttö

JFET: t soveltuvat erinomaisesti hiljaisiin sovelluksiin, kuten elektronisiin kytkimiin, puskurivahvistimiin jne. MOSFET-signaaleja käytetään toisaalta pääasiassa suurikohinaisiin sovelluksiin, kuten analogisten tai digitaalisten signaalien kytkemiseen ja vahvistamiseen, ja niitä käytetään myös moottorinohjaussovelluksissa ja sulautetut järjestelmät.

JFET vs. MOSFET: vertailukuvio

Yhteenveto FET vs. MOSFET

JFET ja MOSFET ovat kahta suosituinta kenttävaikutustransistoria, joita käytetään yleisesti elektroniikkapiireissä. Sekä JFET että MOSFET ovat jänniteohjattuja puolijohdelaitteita, joita käytetään vahvistamaan heikkoja signaaleja sähkökentän vaikutuksella. Nimi itse viittaa laitteen ominaisuuksiin. Vaikka niillä on yhteisiä attribuutteja, jotka vastaavat vahvistusta ja vaihtamista, heillä on tasapuolinen osuus eroista. JFET-laitetta käytetään vain tyhjennystilassa, kun taas MOSFET-toimintoa käytetään sekä tyhjennys- että parannustilassa. MOSFET: itä käytetään VLSI-piireissä kalliin valmistusprosessinsa vuoksi halvempia JFET-laitteita vastaan, joita käytetään pääasiassa pienten signaalisovellusten yhteydessä.