Tranzystory JFET lub polowe to urządzenia elektryczne, które są używane jako wzmacniacze lub przełączniki i stały się integralną częścią układów pamięci. JFET i MOSFET to dwa rodzaje FET, które działają na zasadzie tranzystorów złączowych, ale różnią się od siebie.
JFET vs MOSFET
Różnica między JFET i MOSTFET polega na tym, że prąd płynący przez JFET jest kierowany przez pole elektryczne przez złącze PN spolaryzowane zaporowo, podczas gdy w tranzystorze MOSFET przewodnictwo wynika z poprzecznego pola elektrycznego w izolatorze z tlenku metalu osadzonym na półprzewodniku.
Kolejną kluczową różnicą między nimi jest to, że JFET pozwala na mniejszą impedancję wejściową niż MOSFET, a ponieważ ten ostatni, który ma wbudowany izolator, pozwala na mniejszy upływ prądu.
JFET, który jest zwykle określany jako „urządzenie włączone”, to narzędzie typu wyczerpania, które ma niską odporność na odpływ, podczas gdy jego następca MOSFET jest określany jako normalnie „urządzenie wyłączone”, które może działać zarówno w trybie wyczerpania, jak i w trybie rozszerzonym i ma wysoką odporność na odpływ.
Tabela porównawcza między JFET i MOSFET (w formie tabelarycznej)
| Parametr porównania | JFET | MOSFET |
|---|---|---|
| Impedancja wejściowa | Niska impedancja wejściowa około 108 Ω | Wysoka impedancja wejściowa około 1010 do 1015 Ω |
| Odporność na odpływ | Niska rezystancja odpływu | Wysoka odporność na odpływ |
| Łatwy w produkcji | Jest trudniejszy do wytworzenia niż MOSFET | Jest stosunkowo łatwiejszy w montażu niż JFET |
| Cena £ | Niższy koszt niż MOSFET | Droższe niż JFET |
| Tryb funkcjonowania | Typ wyczerpania | Zarówno rodzaj wyczerpania, jak i wzmocnienia |
Co to jest JFET?
JFET, co jest skrótem od tranzystora polowego z bramką złączową, to jednobiegunowe urządzenie, które zasadniczo składa się z trzech części, źródła, drenu i bramki. Stosowany jest głównie we wzmacniaczach, rezystorach i przełącznikach.
Jest to podstawowy typ FET, który działa, gdy do zacisku bramki zostanie przyłożone niewielkie napięcie. To małe napięcie umożliwia przepływ prądu od źródła do drenu i dalej.
Napięcie przyłożone do bramki (VGS) kontroluje szerokość strefy zubożenia, a tym samym ilość prądu przepływającego przez półprzewodnik. Stąd prąd drenu płynący przez kanał jest proporcjonalny do przyłożonego napięcia.
Gdy ujemne napięcie na zacisku bramki zwiększa się, strefa zubożenia rozszerza się i przez kanał przepływa mniejszy prąd, a na koniec dochodzi do etapu, w którym strefa zubożenia całkowicie zatrzymuje przepływ prądu.
JFET jest dalej klasyfikowany jako N-kanałowy JFET, w którym kanał łączący dren i źródło jest silnie domieszkowany elektronami i P-kanałowy JFET, w którym kanał jest bogaty w dziury
Co to jest MOSFET?
MOSFET lub półprzewodnik z tlenkiem metalu FET to zaawansowana konfiguracja FET, która ma cztery części do wykonywania swoich funkcji. Są one szeroko stosowane w układach pamięci komputerowych, takich jak półprzewodnikowe komórki pamięci z tlenkiem metali do przechowywania bitów.
Chociaż MOSFET jest zgodny z podstawową zasadą FET, ma bardziej skomplikowaną konstrukcję, co czyni go bardziej wydajnym. MOSFET to również jednobiegunowe urządzenie, które działa zarówno w trybie zubożenia, jak i wzmocnienia w celu wzmocnienia sygnałów.
Wszystkie typy MOSFET mają izolator z tlenku metalu, który oddziela podłoże od bramki. Po przyłożeniu napięcia do zacisku bramki powstaje kanał, ze względu na siłę elektrostatyczną, między drenem a źródłem, który przepuszcza prąd.
D-MOSFET działa w trybie zubożenia, w którym istnieje wstępnie skonstruowany kanał, a ten kanał jest zamykany po przyłożeniu napięcia, podczas gdy E-MOSFET, który działa w trybie wzmocnienia, wymaga potencjału do stworzenia kanału dla przepływu prądu. MOSFET to bardziej zaawansowany FET stworzony w celu zwiększenia rezystancji drenu i zastosowania nieskończonej impedancji wejściowej przy jednoczesnym obniżeniu prądu upływu. Jednak MOSFET wymaga dobrej konserwacji ze względu na ryzyko korozji związane z izolatorem z tlenku metalu.
Główne różnice między JFET i MOSFET
Wniosek
JFET i jego następca MOSFET są szeroko stosowane jako wzmacniacze i przełączniki w różnych dziedzinach zastosowań. Jednak MOSFET stał się bardziej kompetentnym tranzystorem do stosowania w układach pamięci komputera.
Główną różnicą między nimi jest to, że JFET wykorzystuje pole elektryczne w złączu PN, podczas gdy MOSFET wykorzystuje poprzeczne pole elektryczne we wbudowanej warstwie tlenku metalu do przewodności elektrycznej przez podłoże.
Inną kluczową różnicą jest to, że JFET nie ma warstwy tlenku metalu do izolacji, którą MOSFET posiada w swojej konstrukcji, stąd nazwa Tranzystor polowy z tlenku metalu lub MOSFET.
JFET jest najbardziej podstawową formą FET, podczas gdy MOSFET został zaprojektowany tak, aby był bardziej wydajny i miał mniejszy prąd upływu. Udało się to osiągnąć poprzez wprowadzenie bariery z tlenku metalu między końcówką bramki a podłożem.
Chociaż JFET i MOSFET należą do tej samej rodziny tranzystorów, JFET bardzo różni się od swojego kuzyna MOSFET, który ma znacznie wyższą rezystancję i impedancję drenu niż JFET.
Różnica między JFET i MOSFET doprowadziła je do innego pola zastosowań, na przykład JFET jest częściej używany we wzmacniaczach, prostownikach i przełącznikach, podczas gdy MOSFET jest wbudowany w układy pamięci komputerowych ze względu na ich wysoki poziom wydajności.
