Чем отличаются биполярные и полевые транзисторы. Как устроены BJT и FET. Каковы основные характеристики и области применения разных типов транзисторов. Почему полевые транзисторы вытесняют биполярные в цифровой технике. Какие преимущества имеют IGBT-транзисторы.
Основные принципы работы биполярных и полевых транзисторов
Транзистор — это полупроводниковый прибор, который может выполнять функции усиления и коммутации электрических сигналов. Существует два основных типа транзисторов:
- Биполярные транзисторы (BJT — Bipolar Junction Transistor)
- Полевые транзисторы (FET — Field Effect Transistor)
Хотя оба типа могут использоваться для усиления и переключения, принципы их работы существенно различаются. Рассмотрим ключевые особенности каждого типа.
Биполярные транзисторы (BJT)
Биполярные транзисторы состоят из трех чередующихся слоев полупроводников p- и n-типа. Они бывают двух разновидностей:
- NPN — два слоя n-типа разделены слоем p-типа
- PNP — два слоя p-типа разделены слоем n-типа
Основные характеристики BJT:
- Управляются током базы
- Имеют три вывода: эмиттер, база, коллектор
- Ток протекает за счет движения как электронов, так и дырок
- Низкое входное сопротивление (около 1 кОм)
- Высокое выходное сопротивление
- Высокий коэффициент усиления по току
Полевые транзисторы (FET)
Полевые транзисторы имеют проводящий канал, управляемый электрическим полем. Основные разновидности:
- JFET (Junction FET) — с управляющим p-n переходом
- MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) — с изолированным затвором
Ключевые особенности FET:
- Управляются напряжением на затворе
- Имеют три вывода: исток, сток, затвор
- Ток протекает за счет носителей только одного типа (электронов или дырок)
- Очень высокое входное сопротивление (до 100 МОм)
- Низкое выходное сопротивление
- Меньший коэффициент усиления по сравнению с BJT
Сравнение основных характеристик BJT и FET
Рассмотрим ключевые отличия биполярных и полевых транзисторов по основным параметрам:
Управление
BJT управляются током базы, поэтому называются токоуправляемыми приборами. FET управляются напряжением на затворе, являясь приборами, управляемыми напряжением.
Входное сопротивление
У BJT низкое входное сопротивление порядка 1 кОм. У FET очень высокое входное сопротивление до 100 МОм и выше. Это позволяет использовать FET в схемах с высокоомными источниками сигнала.
Коэффициент усиления
BJT имеют более высокий коэффициент усиления по току по сравнению с FET. Это делает биполярные транзисторы предпочтительными для аналоговых усилительных схем.
Быстродействие
FET обладают более высоким быстродействием из-за отсутствия инжекции неосновных носителей. Это позволяет использовать их на более высоких частотах.
Энергопотребление
FET потребляют меньше энергии, так как практически не потребляют ток в статическом режиме. BJT требуют постоянного тока базы для работы.
Области применения биполярных и полевых транзисторов
Различия в характеристиках определяют наиболее подходящие области применения для каждого типа транзисторов:
Применение BJT
- Аналоговые усилители
- Генераторы
- Аналоговые ключи
- Источники стабильного тока
- Схемы на низких и средних частотах
Применение FET
- Входные каскады усилителей с высоким входным сопротивлением
- Аналоговые ключи и коммутаторы
- Цифровые схемы (КМОП-логика)
- Высокочастотные усилители
- Малошумящие усилители
Почему полевые транзисторы вытесняют биполярные в цифровой технике?
В современной цифровой электронике полевые транзисторы практически полностью вытеснили биполярные. Это обусловлено рядом преимуществ FET:
- Очень низкое энергопотребление в статическом режиме
- Высокое быстродействие
- Простота изготовления интегральных схем на основе КМОП-структур
- Хорошая масштабируемость при уменьшении размеров
- Отсутствие необходимости в токе смещения
Эти факторы позволили создавать сверхбольшие интегральные схемы с низким энергопотреблением, что критически важно для мобильной электроники и высокопроизводительных вычислительных систем.
IGBT-транзисторы: сочетание преимуществ BJT и FET
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) — это гибридные приборы, сочетающие достоинства биполярных и полевых транзисторов:
- Управление напряжением (как у FET)
- Малые потери во включенном состоянии (как у BJT)
- Высокая нагрузочная способность по току
- Высокое быстродействие
IGBT широко применяются в силовой электронике:
- Преобразователи частоты
- Источники бесперебойного питания
- Сварочные инверторы
- Системы управления электродвигателями
Благодаря своим уникальным характеристикам, IGBT-транзисторы заняли важную нишу между мощными биполярными транзисторами и силовыми MOSFET.
Заключение: выбор типа транзистора для конкретного применения
При разработке электронных устройств выбор между биполярными и полевыми транзисторами определяется требованиями к схеме:
- Для аналоговых усилителей на низких и средних частотах часто предпочтительны BJT
- В высокочастотных и малошумящих схемах лучше использовать FET
- Для цифровых схем оптимальны КМОП-структуры на основе MOSFET
- В силовой электронике находят применение как мощные MOSFET, так и IGBT
Понимание особенностей разных типов транзисторов позволяет разработчикам создавать оптимальные схемные решения для широкого спектра применений — от миниатюрных мобильных устройств до мощных промышленных систем.
Отличие полевого транзистора от биполярного. Сфера их применения
Здравствуйте, дорогие читатели. В данной статье рассмотрим отличие полевого транзистора от биполярного, узнаем в каких сферах применяются и те, и другие транзисторы.
И так, начнём…
Среди полупроводниковых приборов существуют две большие группы, в состав которых входят полевые и биполярные транзисторы. Они широко используются в электронике и радиотехнике в качестве генераторов, усилителей и преобразователей электрических сигналов. Чтобы понять, в чем основное различие этих устройств, необходимо рассмотреть их более подробно.
Отличие полевого транзистора от биполярного
Биполярные транзисторы
Проводящая область конструкции состоит из трёх «спаянных» полупроводниковых частей, с чередованием по типу проводимости. Полупроводник с донорной (электронной) проводимостью обозначается как n-тип, с акцепторной (дырочной) – p-тип. Таким образом, мы можем наблюдать только два варианта чередования – p-n-p, либо n-p-n.
По этому признаку различают биполярные транзисторы с n-p-n и p-n-p структурой.
Общая часть транзисторного кристалла, контактирующая с двумя другими, называется «база». Две другие – «коллектор» и «эмиттер». Степень насыщенности базы носителями заряда (электронами или электронными вакансиями «дырками») определяет степень проводимости всего кристалла транзистора. Таким образом, осуществляется управление проводимостью переходов транзистора, что позволяет использовать его в качестве элемента усиления мощности сигнала, или ключа.
Полевые транзисторы
Проводящая часть конструкции представляет собой полупроводниковый канал p- или n-типа в металле. Ток нагрузки протекает по каналу через электроды, называемые «стоком» и «истоком». Величина сечения проводящего канала и его сопротивление зависит от обратного напряжения на p-n переходе границы металла и полупроводника канала. Управляющий электрод, соединённый с металлической областью называется «затвор».
Канал полевого транзистора может иметь электрическую связь с металлом затвора — неизолированный затвор, а может быть и отделён от него тонким слоем диэлектрика — изолированный затвор.
Какие транзисторы лучше полевые или биполярные?
И так, мы узнали, что главное отличие этих двух видов транзисторов в управление. Давайте рассмотрим прочие преимущества полевых транзисторов по сравнению с биполярными:
- высокое входное сопротивление по постоянному току и на высокой частоте, отсюда и малые потери на управление
- высокое быстродействие (благодаря отсутствию накопления и рассасывания неосновных носителей)
- почти полная электрическая развязка входных и выходных цепей, малая проходная ёмкость поскольку усилительные свойства полевых транзисторов обусловлены переносом основных носителей заряда, их верхняя граница эффективного усиления выше, чем у биполярных
- квадратичность вольт — амперной характеристики (аналогична триоду)
- высокая температурная стабильность
- малый уровень шумов, так как в полевых транзисторах не используется явление инжекции неосновных носителей заряда, которое и делает биполярные транзисторы «шумными»
- малое потребление мощности
Накопление и рассасывание неосновных носителей заряда отсутствует в полевых транзисторах, от того и быстродействие у них очень высокое (что отмечается разработчиками силовой техники).
И поскольку за усиление в полевых транзисторах отвечают переносимые основные носители заряда, то верхняя граница эффективного усиления у полевых транзисторов выше чем у биполярных.
Отличие полевого транзистора от биполярного
Здесь же отметим высокую температурную стабильность, малый уровень помех (в силу отсутствия инжекции неосновных носителей заряда, как то происходит в биполярных), экономичность в плане потребления энергии.
Ток или поле, управление транзисторами
Большинству людей, так или иначе имеющими дело с электроникой, принципиальное устройство полевых и биполярных транзисторов должно быть известно. По крайней мере, из названия «полевой транзистор», очевидно, что управляется он полем, электрическим полем затвора, в то время как биполярный транзистор управляется током базы.
Ток и поле, различие здесь кардинальное. У биполярных транзисторов управление током коллектора осуществляется путем изменения управляющего тока базы, в то время как для управления током стока полевого транзистора, достаточно изменить приложенное между затвором и истоком напряжение, и не нужен уже никакой управляющий ток как таковой.
Разная реакция на нагрев
У биполярных транзисторов температурный коэффициент сопротивления коллектор-эмиттер отрицательный (т. е. с ростом температуры сопротивление уменьшается и ток коллектор — эмиттер растет). У полевых транзисторов все наоборот — температурный коэффициент сток-исток положительный (с ростом температуры сопротивление растет, и ток сток-исток уменьшается).
Важное следствие из этого факта — если биполярные транзисторы нельзя просто так включать параллельно (с целью умощнения), без токовыравнивающих резисторов в цепи эмиттера, то с полевыми все намного проще — благодаря автобалансировке тока сток-исток при изменении нагрузки/нагрева — их можно свободно включать параллельно без выравнивающих резисторов. Это связано с температурными свойствами p-n перехода и простого полупроводника p- или n-типа. По этой причине у полевых транзисторов гораздо реже случается необратимый выходной тепловой пробой, чем у биполярных.
Так для достижения высоких показателей коммутационных токов, можно легко набрать составной ключ из нескольких параллельных полевых транзисторов, что и используется много где на практике, например в инверторах.
А вот биполярные транзисторы нельзя просто так параллелить, им нужны обязательно токовыравнивающие резисторы в цепях эмиттеров. Иначе, из-за разбаланса в мощном составном ключе, у одного из биполярных транзисторов рано или поздно случится необратимый тепловой пробой. Полевым составным ключам названная проблема почти не грозит. Эти характерные тепловые особенности связаны со свойствами простого n- и p-канала и p-n перехода, которые кардинально отличаются.
Сферы применения тех и других транзисторов
Различия между полевыми и биполярными транзисторами четко разделяют области их применений. Например в цифровых микросхемах, где необходим минимальный ток потребления в ждущем состоянии, полевые транзисторы применяются сегодня гораздо шире. В аналоговых же микросхемах полевые транзисторы помогают достичь высокой линейности усилительной характеристики в широком диапазоне питающих напряжений и выходных параметров.
Схемы типа reel-to-reel удобно реализуются сегодня с полевыми транзисторами, ведь легко достигается размах напряжений выходов как сигналов для входов, совпадая почти с уровнем напряжения питания схемы.
Такие схемы можно просто соединять выход одной с входом другой, и не нужно никаких ограничителей напряжения или делителей на резисторах.
Что касается биполярных транзисторов, то их типичными сферами применения остаются: усилители, их каскады, модуляторы, детекторы, логические инверторы и микросхемы на транзисторной логике.
Полевые побеждают, почему?
Выдающиеся примеры устройств, построенных на полевых транзисторах, — наручные электронные часы и пульт дистанционного управления для телевизора. За счёт применения КМОП-структур эти устройства могут работать до нескольких лет от одного миниатюрного источника питания — батарейки или аккумулятора, потому что практически не потребляют энергии.
В настоящее время полевые транзисторы находят все более широкое применение в различных радиоустройствах, где уже с успехом заменяют биполярные. Их применение в радиопередающих устройствах позволяет увеличить частоту несущего сигнала, обеспечивая такие устройства высокой помехоустойчивостью.
Обладая низким сопротивлением в открытом состоянии, находят применение в оконечных каскадах усилителей мощности звуковых частот высокой мощности (Hi-Fi), где опять же с успехом заменяют биполярные транзисторы и даже электронные лампы.
В устройствах большой мощности, например в устройствах плавного пуска двигателей, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) — приборы, сочетающие в себе как биполярные, так и полевые транзисторы, уже успешно вытесняют тиристоры.
Видео, отличие полевого транзистора от биполярного
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
В чем разница между биполярным и полевым транзистором
Транзистору скоро исполнится 100 лет. Этот компонент на долгое время стал основой всей электроники 20 века. В настоящее время он тоже остаётся важной частью электронных схем, хотя внешняя форма исполнения изменилась: часто отдельные транзисторы объединяются в микросхемы и процессоры.
В одной микросхеме может находиться несколько сотен и даже тысяч микроскопических транзисторов.
Что представляет собой транзистор как таковой? По сути, он почти ничем не отличается от обычного диода – электронного компонента, пропускающего ток только в одном направлении. В отличие от него, у транзистора есть дополнительный вывод, который «открывает» и «закрывает» прибор. Действительно, это очень похоже на водопроводный кран.
Только управляется этот кран тем же самым током. Если транзистор имеет тип
Впрочем, транзистор отличается от диода не только этим. Он обладает ещё и усиливающими свойствами.
Поэтому усилительная аппаратура – одно из основных применений этого компонента.
Как устроен биполярный транзистор
Все транзисторы делятся на два основных типа – биполярные и полевые. Биполярные транзисторы – самые распространённые. Они состоят из трёхслойных полупроводников, каждый слой которых соединяется с внешним выводом через металло-полупроводниковый контакт. Средний слой обычно используется в качестве базы. Эмиттер и коллектор – это два крайних слоя, соединённые с соответствующими выводами.
Устройство биполярного транзистора
На схеме эмиттер изображается выводом со стрелкой, которая показывает направление движения тока.
Управление биполярным транзистором осуществляется путём подачи на базу определённого напряжения – положительного (для NPN) и отрицательного (для PNP). Изменяя значение этого напряжения, можно в большей или меньшей степени открывать «кран».
Биполярные NPN-транзисторы пользуются большей популярностью, поскольку в них основная роль отводится электронам, а не дыркам (положительным условным частицам).
Электроны имеют в несколько раз большую подвижность, чем дырки, поэтому обратные транзисторы работают лучше и быстрее.
Устройство полевых транзисторов
Полевые транзисторы устроены немного по-другому. Здесь управление работой прибора осуществляется с помощью электрического поля, которое направлено перпендикулярно току. Подобно биполярным транзисторам, полевые тоже имеют три вывода, которые, правда, называются иначе: исток, сток и затвор. Электрическое поле создаётся с помощью определённого напряжения, приложенного к затвору, который служит аналогом базы биполярного транзистора.
Устройство полевого транзистора с p-n-переходом
Также у полевого транзистора имеется проводящий слой, который называют каналом. По нему и течёт ток. Канал может быть N или P-типа, а также иметь различную пространственную конфигурацию. Каналы могут быть обогащёнными носителями или обеднёнными.
Существуют полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом и с полностью изолированным затвором.
Устройство полевого транзистора с изолированным затвором
Что общего между этими устройствами?
Понятно, что и то, и другое – это транзисторы. У каждого есть три вывода, один из которых является управляющим. в зависимости от того, какой сигнал на него подан, ток по транзистору или будет течь, или не будет. Отличаются эти устройства лишь нюансами работы, однако таких нюансов достаточно много.
Отличия биполярных и полевых транзисторов
Полевые транзисторы более предпочтительны по большинству параметров:
- У них более высокое быстродействие.
- Они имеют маленькие потери на управление.
- У полевых транзисторов значительно более высокие усилительные способности.
- Они производят меньше шума и потребляют малую мощность.
Однако полевые транзисторы не переносят статического напряжения. Этим их использование и ограничивается, ведь в электронных устройствах оно накапливается постоянно.
Как бы то ни было, полевые транзисторы почти полностью вытеснили биполярные из цифровой техники. В аналоговой, наоборот, пока что господствуют биполярные.
Изобретение полевых транзисторов, собственно, и было связано с производством электронно-вычислительных машин. В 1977 году учёные обнаружили, что с их помощью можно ускорить работу компьютерной техники. С этого времени транзисторы нового типа стали находить широкое применение – начиналась эра цифровых устройств.
Относительно недавно, в 1990-х годах, появился ещё один, «гибридный» тип таких компонентов. Это биполярные транзисторы с изолированным затвором, или IGBT. Такой прибор, по сути, является сочетанием биполярного транзистора, играющего роль силового канала, и полевого, являющегося управляющим элементом. Благодаря этому удалось совместить в одном компоненте выгодные выходные показатели (как у биполярного устройства) с предпочтительными входными (как у полевого).
Управляются IGBT, как и полевые транзисторы, с помощью электрического поля.
Применяются гибридные компоненты в различных преобразователях, инверторах, импульсных регуляторах тока и т.д.
Электроника и техникаКомментировать
В чем разница между BJT и FET транзисторами?
Транзистор — это полупроводниковый прибор, используемый для коммутации и усиления. BJT и FET — это два разных типа транзисторов. Помимо того, что они являются транзисторами и оба могут выполнять как переключение, так и усиление, они сильно отличаются друг от друга. Например, BJT — это устройство тока, управляемое током, а FET — это устройство тока, управляемое напряжением. Есть несколько других различий между BJT и FET.
Похожие сообщения:
- Разница между диодом и транзистором
- В чем разница между транзистором и тиристором (SCR)?
Прежде чем перейти к списку различий между BJT и FET, мы собираемся обсудить основы BJT и FET.
Содержание
BJT (биполярный транзистор)BJT означает биполярный транзистор. Эти типы транзисторов являются биполярными, что означает, что ток течет из-за двух типов носителей заряда, то есть электронов и дырок. Существует два типа биполярных транзисторов: транзисторы NPN и PNP. Они используются для коммутации, а также усиления слабого сигнала.
BJT состоит из трех чередующихся слоев полупроводниковых материалов P-типа и N-типа. NPN создается путем помещения P-слоя между двумя N-слоями, тогда как PNP создается путем размещения N-слоя между двумя P-слоями. Поскольку есть три чередующихся слоя, в транзисторе BJT есть 2 PN-перехода, поэтому транзистор с переходом имени
. Три вывода транзисторов BJT называются эмиттером, базой и коллектором. Каждый вывод соединен с каждым слоем транзистора. База — это средний слой, который является наиболее слабо легированным слоем из всех. Эмиттер и коллектор сильно легированы, причем эмиттер сравнительно сильно легирован, чем коллектор.
Соединение перехода база-коллектор в обратном направлении и перехода база-эмиттер в прямом смещении позволяет протекать току. В зависимости от типа биполярного транзистора ток, поступающий через базу, обеспечивает ток между коллектором и эмиттером, пропорциональный току базы. Поэтому BJT также известен как токовое устройство, управляемое током.
BJT может работать в 3 областях, т. е. в активной, насыщенной и отсечной области. В активной области он действует как усилитель, где ток коллектора пропорционален току базы. в то время как в области насыщения и отсечки он действует как переключатель для установления или разрыва соединения.
Поскольку вход (база) смещен в прямом направлении, входной импеданс биполярного транзистора очень низок в диапазоне 1 кОм, а выходной импеданс очень высок. Поэтому коэффициент усиления усилителя BJT очень высок по сравнению с FET.
Поскольку ток течет из-за электронов, а также дырок, время восстановления, то есть время, необходимое для выключения и включения, больше по сравнению с полевым транзистором.
Поэтому BJT имеет более низкую скорость переключения по сравнению с FET. BJT не подходит для очень высоких частот.
BJT работает, если есть какой-либо базовый ток, т. е. он управляется током, протекающим на его базовой клемме. Поэтому он потребляет энергию во время работы. Из-за этого BJT потребляет больше энергии, которая теряется в виде тепла.
Поэтому BJT очень быстро нагревается и температура также влияет на его работу. Поэтому для нормальной работы его температура должна регулироваться большими радиаторами. BJT зависит от температуры
Related Posts:
- Разница между DIAC и TRIAC
- Разница между транзисторами NPN и PNP
FET означает полевой транзистор. Течение тока в полевом транзисторе связано с потоком только одного типа носителей заряда, то есть электронов или дырок. Поэтому полевой транзистор также известен как униполярный транзистор.
Существует два типа полевых транзисторов: JFET (Junction FET) и MOSFET (металло-оксидно-полупроводниковый FET). Эти транзисторы также используются для переключения и усиления в электронных схемах.
Три клеммы полевого транзистора: сток, затвор и исток. В зависимости от конструкции полевые транзисторы бывают двух типов: N-канальные полевые транзисторы и P-канальные полевые транзисторы. Канал относится к пути прохождения тока от истока к терминалу стока. Носители входят в канал через исток и выходят из стока. Между истоком и стоком нет соединений PN. Область ворот сделана из альтернативного материала по сравнению с каналом.
Затвор смещен в обратном направлении, чтобы сформировать область истощения, чтобы образовался канал между стоком и истоком. Что приводит к текущему течению. Увеличение напряжения обратного смещения на затворе увеличивает область обеднения, что приводит к увеличению протекающего тока. Поэтому напряжение на затворе используется для управления выходным током.
Поэтому полевой транзистор также известен как устройство тока, управляемое напряжением.
Между клеммами истока и стока очень небольшая разница. Клемма стока должна быть подключена к более положительному напряжению по сравнению с клеммой истока. Следовательно, их можно поменять местами, т. е. сток и исток можно поменять местами, сохранив более положительное напряжение на стоковой клемме.
Основной носитель заряда определяется типом используемого полевого транзистора. N-канальный полевой транзистор использует электроны в качестве носителей заряда, а P-канальный полевой транзистор использует дырки в качестве носителей заряда.
.FET имеет 3 области: активную, насыщенную и отсечку. Полевой транзистор действует как усилитель в активной области и как переключатель в областях насыщения и отсечки.
Поскольку вход (затвор) смещен в обратном направлении, входное сопротивление полевого транзистора очень велико в диапазоне 100 МОм, поэтому ток на клемме затвора отсутствует.
И выходное сопротивление низкое. Поэтому FET не имеет очень высокого коэффициента усиления по сравнению с BJT.
Поскольку в полевых транзисторах используется только один тип носителей заряда — электроны или дырки, время восстановления очень быстрое. Поэтому его скорость переключения очень высока, и его можно использовать для очень высокочастотных приложений.
Полевой транзистор не имеет тока в основании или очень незначителен. За счет чего отсутствует потребление энергии при работе. Следовательно, FET потребляет очень мало энергии и более энергоэффективен.
Похожие сообщения:
- Биполярный переходной транзистор (BJT) | Строительство, работа, типы и применение
- Тиристорный и кремниевый выпрямитель (SCR) – применение тиристоров
В следующей сравнительной таблице показаны основные различия между BJT и FET транзисторами.
| БДЖТ | ФЕТ |
| BJT означает Биполярный переходной транзистор . | FET стоит Полевой транзистор . |
| Течение тока связано с течением как большинства, так и неосновных носителей заряда. | Течение тока обусловлено течением основных носителей заряда. |
| Течение тока обусловлено как электронами, так и дырками, поэтому транзистор называется биполярным. | Течение тока происходит либо за счет электронов, либо за счет дырок, поэтому называется униполярным транзистором. |
| Существует два типа BJT: NPN и PNP. | Существует два типа полевых транзисторов: JFET и MOSFET, каждый с N- и p-каналом. |
| Конструкция BJT сравнительно проще. | Конструкция полевого транзистора сравнительно сложна. |
3 клеммы называются эмиттер, база и коллектор. | 3 клеммы полевого транзистора: исток и сток. |
| В BJT есть 2 соединения PN. | Нет соединений PN. |
| Это токовое устройство с регулируемым током. | Это токовый прибор, управляемый напряжением. |
| Соединение B-E смещено в прямом направлении, а соединение B-C смещено в обратном направлении. | Напряжение затвора смещено в обратном направлении, в то время как напряжение стока остается выше, чем напряжение истока. |
| BJT имеет очень простое смещение. | Смещение полевого транзистора немного затруднено. |
| Эмиттер и база не могут быть заменены или заменены местами. | Сток и исток можно поменять местами, так как сток должен быть более положительным. |
| BJT имеет очень высокий коэффициент усиления. | FET имеет сравнительно низкий коэффициент усиления. |
Входное сопротивление очень низкое, порядка 1 кОм. | Входной импеданс очень высок в диапазоне 100 МОм. |
| Выходной импеданс очень высокий, поэтому высокий коэффициент усиления. | Выходной импеданс очень низкий, следовательно, низкий коэффициент усиления. |
| На базовой клемме есть ток. | На базовой клемме присутствует незначительный ток. |
| BJT требует напряжения смещения. | FET не требует напряжения смещения. |
| Зависит от входного тока. При нормальной работе потребляет большое количество входной энергии. | В зависимости от входного напряжения. При нормальной работе потребляет меньше энергии. |
| BJT потребляют большую мощность, поэтому не являются энергоэффективными. | FET потребляет меньше энергии, поэтому энергоэффективен. |
| BJT имеет сравнительно низкую скорость переключения. | FET имеет сравнительно очень высокую скорость переключения. |
BJT создает шум в системе. | FET очень бесшумный. |
| BJT дешевле полевого транзистора. | FET дороже, чем FET. |
| Размер BJT больше, чем FET. | Полевой транзистор имеет более компактный и меньший размер, чем биполярный транзистор. |
| BJT имеет отрицательный температурный коэффициент. | FET имеет положительный температурный коэффициент. |
| Подходит для приложений с низким входным током. | Подходит для приложений с низким входным напряжением. |
Похожие сообщения:
- Разница между микропроцессором и микроконтроллером
- Разница между микропроцессорами 8085 и 8086 — сравнение
Следующие различные свойства отличают полевые транзисторы и биполярные транзисторы, имеющие разные характеристики и области применения.
Конструкция
- BJT имеет очень простую и легкую конструкцию, состоящую из чередующихся слоев полупроводника.
- Либо P-слой, либо N-слой расположен между двумя N-слоем или P-слоем соответственно.
- FET имеет немного сложную конструкцию.
- FET имеет либо N-канал, либо P-канал между затвором P-уровня или N-уровня соответственно.
- Канал используется для протекания основных носителей заряда.
PN-переходы
- BJT-транзистор имеет два PN-перехода между коллектором и эмиттером.
- Одно соединение PN между коллектором и базой, а другое между базой и эмиттером.
- Полевой транзистор не имеет PN-перехода между стоком и истоком.
Носитель заряда
- BJT использует оба типа носителей заряда для протекания тока.
- Во время его работы дырки и электроны текут, проводя ток.
- Полевые транзисторы используют только один тип носителей заряда для протекания тока.
- Он использует либо дырки в P-канальном полевом транзисторе, либо электроны в N-канальном полевом транзисторе.
Типы
- BJT имеет два типа, т.е. PNP и NPN
- FET имеет два основных типа: JFET (Junction FET) и MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)
- Каждый тип полевого транзистора далее классифицируется на основе канала, т. е. N-канального и P-канального.
Похожие сообщения:
- Разница между процессором и графическим процессором — сравнение
- Разница между аналоговой и цифровой схемой — цифровая и аналоговая
Клеммы
- 3 клеммы BJT называются Коллектор, База и Эмиттер.
- Эмиттер и коллектор изготовлены из одного материала с эмиттером, имеющим высокую степень легирования.
- 3 вывода полевого транзистора называются Drain, Gate и Source.
- Сток и исток — это два конца канала, изготовленные из одного типа.
Вход и выход
- BJT — это устройство, управляемое током.
- Его вход (в базе) представляет собой ток, который управляет выходным током коллектора.
- Полевой транзистор — это устройство, управляемое напряжением.
- Его вход представляет собой напряжение или разность потенциалов (на затворе), которая управляет выходным током в источнике.
Полное сопротивление ввода/вывода
- Биполярный транзистор работает за счет наличия перехода база-эмиттер (вход) в прямом смещении.
- Следовательно, их входное сопротивление низкое.
- Их выходное сопротивление очень велико.
- FET работает, имея затвор при обратном смещении.
- Следовательно, его входное сопротивление очень велико.
- При этом его выходное сопротивление очень низкое.
Изоляция
- В BJT вход на базовой клемме не изолирован от выхода.
- В полевом транзисторе вход на клемме затвора имеет обратное смещение, и вход изолирован от выхода.
Смещение
- В BJT соединение BE находится в прямом смещении, а соединение C-B — в обратном.
- IN FET, Затвор находится в обратном смещении, в то время как на стоке больше положительное напряжение, чем на коллекторе.
Усиление
- BJT имеет очень высокий коэффициент усиления из-за очень высокого выходного импеданса.
- Полевой транзистор имеет сравнительно меньшее усиление из-за низкого выходного импеданса.
Замена клемм
- В BJT клеммы нельзя поменять местами или поменять местами.
- Эмиттер и коллектор — совершенно разные клеммы.
- В FET сток и исток можно поменять местами.
- Сток будет клеммой с более положительным напряжением.
Энергопотребление
- BJT потребляет ток на базовой клемме во время непрерывной работы.
- Поэтому потребляет энергию и разряжает батарею.
- Полевой транзистор работает на основе напряжения затвора.
- Таким образом, он энергоэффективен и не разряжает батарею.
Скорость переключения
- Поскольку BJT использует поток обоих типов носителей заряда, его время восстановления медленное.
- Поэтому скорость переключения низкая.
- FET использует только один тип носителей заряда с быстрым временем восстановления.
- Таким образом, полевой транзистор имеет очень высокую скорость переключения.
Шум
- BJT шумит и создает шум в системе. Поэтому не подходит для чувствительных цифровых систем.
- Полевой транзистор практически бесшумный и идеально подходит для чувствительной системы.
Стоимость
- БЮТ, имеющий очень простую конструкцию, очень дешев в производстве. Полевой транзистор
- , имеющий сложную конструкцию, сравнительно дороже.
Размер
- Размер BJT большой. Поэтому схема из BJT более объемная.
- Полевой транзистор более компактен и меньше по размеру. Подходит для компактных и небольших цепей.
Применение
- Биполярный транзистор используется для усиления очень слабого тока средней частоты.
- Однако следует также учитывать потребляемую мощность и размер схемы.
- Полевой транзистор предпочтителен для сигналов малого напряжения с очень высокой частотой.
- Несмотря на то, что они дорогостоящие, а предвзятость немного затруднительна.
Похожие сообщения:
- Разница между диодом и SCR (тиристором)
- Разница между электронным током и обычным током
- Разница между ОЗУ и ПЗУ — Сравнение
- Разница между синхронной и асинхронной передачей
- Разница между инвертором и ИБП — источник бесперебойного питания
- Разница между онлайн-ИБП и автономным ИБП — какой из них лучше?
- Символы диодов – электронные и электрические символы
- Транзистор, MOSFET и IGFET Символы
- Как проверить транзистор мультиметром (DMM+AVO) — NPN и PNP — 4 способа
- Как проверить диод с помощью цифрового и аналогового мультиметра — 4 способа.
URL скопирован
Показать полную статью
Связанные статьи
Кнопка «Вернуться к началу»
Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee,
LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д.
Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.
Статьи о системах на основе IoT
Система обнаружения падения для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падения для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.
Радиочастотные беспроводные изделия
Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т.
д. , стандарты.
Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤
Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤
Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются маломасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤
Архитектура сотового телефона 5G : в этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G.
Архитектура сотового телефона.
Подробнее➤
Основные сведения о помехах и типы помех: Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤
5G NR Раздел
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR
Руководства по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям.
Он охватывает учебные пособия по таким темам, как
сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS,
GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д.
См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>
Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ
В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Подробнее.
LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.
RF Technology Материал
На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.
ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптическая технология
Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH
Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений,
см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ Код VHDL декодера от 3 до 8
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггеры лабораторные коды
*Общая медицинская информация*
Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их часто
2. ЛОКОТЬ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: заболели? Оставайтесь дома
Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.
Радиочастотные калькуляторы и преобразователи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.
