MOSFETs और BJTs (सर्किट विश्लेषण के नजरिए से) में क्या अंतर है?

Question

जब उनमें ट्रांजिस्टर के साथ सर्किट का विश्लेषण किया जाता है, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता है कि वे MOSFETs या BJT हैं?

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इस प्रश्न के लिए मैंने जो उत्तर लिखा, वह इस प्रश्न पर लागू होता है: Electronics.stackexchange.com/questions/14440/…

मुख्य अंतर / किसी न किसी: MOSFETS वोल्टेज चालित हैं और एक अप्रत्यक्ष प्रतिरोधक चैनल के प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से नियंत्रित कर रहे हैं। BUT पर्याप्त चार्ज पर रखने के लिए आवश्यक Zero current (तो 0 पावर) को गेट पर इतने उच्च वर्तमान ट्रांजिस्टर को ड्राइव करने के लिए गेट के अंदर और बाहर बहने की आवश्यकता होती है। | BJT वर्तमान चालित हैं और एक यूनिडायरेक्शनल जंक्शन को नियंत्रित करते हैं जिनकी करंट पास करने की क्षमता नियंत्रित है। कलेक्टरों से संबंधित मामलों में विद्युत प्रवाह की आवश्यकता होती है, इसलिए स्थैतिक बिजली की आवश्यकता होती है। कुछ परिस्थितियों में बाहरी ड्राइव और फीडबैक सर्किट्री का उपयोग MOSFET & BJT को इंटरचेंज करने की अनुमति देगा।

— रसेल मैकमोहन

कब क्या ट्रांजिस्टर का उपयोग करने के लिए

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 1

डिज़ाइन के दृष्टिकोण से, मुख्य और सबसे स्पष्ट अंतर आधार वर्तमान है: जैसा कि रसेल ने कहा, द्विध्रुवीय वर्तमान-चालित है, जिसका अर्थ है कि कलेक्टर में बहने वाला प्रवाह बेस में वर्तमान प्रवाह के अनुपातिक होगा (और एमिटर) केसीएल के लिए राशि का उत्पादन करेगा); MOSFET के बजाय, एक बहुत ही उच्च गेट प्रतिबाधा है, और सिर्फ त्रिशूल से अधिक वोल्टेज डालने से यह सक्रिय हो जाएगा।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में काफी निरंतर वर्तमान लाभ होता है, , जो एक रैखिक प्रतिक्रिया देता है जबकि एमओएस की काफी जटिल प्रतिक्रिया होती है (संतृप्ति में वीजीएस के साथ द्विघात, "रैखिक" में वीडीएस और वीडीएस के आधार पर)।$h_{FE}$

दूसरी ओर, इसका निश्चित लाभ एक स्विच के रूप में उपयोग करने के लिए अपर्याप्त हो सकता है, जहां उच्च-चालू लोड चालू करने के लिए एक कम-शक्ति इनपुट का उपयोग किया जाता है: उस स्थिति में डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन (दो कैस्केड BJTs) मदद कर सकता है, लेकिन एमओएस में यह समस्या नहीं है क्योंकि इसका वर्तमान लाभ वस्तुतः अनंत है (जैसा कि हमने कहा था कि कोई गेट करंट नहीं है)।

एक और पहलू जो प्रासंगिक हो सकता है वह यह है कि MOS, गेट में चार्ज द्वारा नियंत्रित किया जा रहा है, इसे तैरना (जुड़ा हुआ नहीं होना) पसंद नहीं है: उस स्थिति में, यह शोर के संपर्क में है, और अप्रत्याशित व्यवहार के परिणामस्वरूप होगा (संभवतः विनाशकारी)। BJT, जिसे आधार करंट की आवश्यकता है, इस अर्थ में अधिक मजबूत है।

आमतौर पर BJT में थ्रेशोल्ड भी कम होता है (MOS के लिए लगभग 0.7 V बनाम 1+ V) लेकिन यह डिवाइस पर बहुत निर्भर है और हमेशा लागू नहीं होता है।

Comments

मैंने MOSFETs को सचमुच गेट पर करंट की बड़ी मात्रा में खाते हुए देखा है (आप गेट कैपेसिटेंस की उपेक्षा करते हैं और उच्च संचालन आवृत्तियों के लिए ट्रांजिस्टर प्रदर्शन) !! यदि आप ट्रांजिस्टर के पीछे के मॉडल का उल्लेख नहीं करते हैं, तो यह एक वैध उत्तर नहीं है ... अन्यथा, आपका स्पष्टीकरण नियमों के एक समूह की तरह ध्वनि करेगा जो यह जानता है कि जहां ट्रांजिस्टर का पालन होता है ... सभी नियमों की सूची एक ट्रांजिस्टर का अनुसरण करता है। कई और भी अधिक विरोधाभासों के लिए नेतृत्व। कृपया मॉडल देखें, यह स्वयं बोलता है :)

— gmagno

@gmagno हम पूरे दिन मॉडल, दूसरे क्रम और उच्च आवृत्ति प्रभाव, तापमान निर्भरता और लघु चैनल प्रभाव के बारे में बात कर सकते हैं; मैंने बस ओपी को कुछ संकेत देने की कोशिश की कि ट्रांजिस्टर के साथ सर्किट को देखते समय क्या उम्मीद की जाए। और कुछ चीजें हैं जो मॉडल नहीं कहता है, और जो कि डेटशीट में पाए जाने की अधिक संभावना है। मैं अभी सीख रहा हूं कि मैं अपने सिद्धांतिक ज्ञान से कितनी चीजों को गलत मान रहा था।

— clabacchio

मुझे लगता है कि यह वर्णन करना उचित और उपयोगी है कि एक आदर्श MOSFET एक आदर्श BJT से कैसे भिन्न होता है, और चूंकि आदर्श MOSFET में कोई गेट समाई नहीं है, यह कोई गेट करंट नहीं खींचता है। दूसरी ओर, यह उन गुणात्मक तरीकों का उल्लेख करने में भी सहायक होगा जिसमें MOSFETs और BJTs अपने आदर्श मॉडल से भिन्न होते हैं। गेट कैपेसिटेंस उस का एक हिस्सा होना चाहिए, जैसा कि गर्मी की प्रतिक्रिया होनी चाहिए। BJT का आचरण बेहतर होता है जब वे गर्म होते हैं, जबकि MOSFETs बदतर आचरण करते हैं, इस प्रकार उन परिस्थितियों को प्रभावित करते हैं जो थर्मल स्थिरता का कारण बनते हैं और जो थर्मल प्रवाह का कारण बनते हैं।

— सुपरकैट

@supercat ठीक है, मैं आप दोनों से सहमत हूं, और मुझे भी लगता है कि वे जिस तरह से काम करते हैं, उसे जानने के बाद उन्हें बेहतर तरीके से समझा जाता है; मेरा कहना है कि अक्सर यह MOS ट्रांजिस्टर के Ids समीकरण को जानने के लिए लगभग बेकार हो जाएगा क्योंकि इसमें ऐसे पैरामीटर होते हैं जो डेटाशीट के पास होते हैं। तो इसका उपयोग करने के परिणामस्वरूप फंस जाएगा।

— clabacchio

@clabacchio: मैं MOSFETs के बारे में सोचता हूं कि नीचे एक निश्चित गेट वोल्टेज है, जिसमें वे "बंद" हैं, एक और वोल्टेज जिसके ऊपर वे "चालू हैं" और वर्तमान की एक निश्चित न्यूनतम राशि का संचालन करेंगे (शायद अधिक, यदि उपलब्ध हो) , और उनके बीच में उतार-चढ़ाव की एक श्रृंखला जिसमें वे जो चाहें कर सकते हैं। बहुत विस्तृत मॉडल नहीं है, लेकिन एक जो परिभाषित भागों में वास्तविकता से काफी मेल खाता है, और जो कई उद्देश्यों के लिए पर्याप्त परिभाषित करता है।

— सुपरकैट

Answer 2

मात्रात्मक अंतर:

यह वास्तव में आपके द्वारा काम कर रहे सर्किट और वोल्टेज के स्तर पर निर्भर करता है। लेकिन आम तौर पर, एक ट्रांजिस्टर (BJT या FET) एक "जटिल" घटक है (जटिल से मेरा मतलब है, यह एक रोकनेवाला, एक संधारित्र, एक प्रारंभ करनेवाला और न ही एक आदर्श वोल्टेज / वर्तमान आपूर्ति नहीं है), जिसका अर्थ सर्किट विश्लेषण बिंदु से है देखने के लिए, आपको पहले ट्रांजिस्टर के लिए सही मॉडल चुनना चाहिए, अर्थात, गैर-"जटिल" घटकों से बना एक सर्किट जो विश्लेषण करने के लिए ट्रांजिस्टर के व्यवहार (हाइब्रिड-पीआई मॉडल के लिए Google) का प्रतिनिधित्व करता है। अब यदि आप दोनों BJT और MOSFET मॉडल देखते हैं, तो आप उन्हें तुलनात्मक रूप से तुलनात्मक रूप से देख पाएंगे और अंतर समझ पाएंगे। आपके द्वारा सही मॉडल चुनने का तरीका अलग-अलग कारकों पर निर्भर करता है, जैसे:

• शुद्धता

• जटिलता

• यदि यह छोटे या बड़े संकेत के लिए है

(कुछ लोगों का नाम बताने के लिए)

गुणात्मक अंतर:

मंच में ट्रांजिस्टर के बारे में कुछ पदों की जाँच करें, (उदाहरण के लिए डेविड केसर की)

Comments

क्षमा करें, लेकिन यह सवाल का जवाब नहीं देता है, समस्या का समाधान करने के लिए सिर्फ एक सार और किसी तरह दार्शनिक तरीका है। बस बेस करंट की बात करना बेहतर होगा।

— clabacchio

आधार करंट के बारे में बात करना सवाल को कम करके आंका जाएगा। आमतौर पर मैं अपने उत्तर को स्पष्ट करने के लिए अवधारणाओं के साथ मदद करने की कोशिश करता हूं और कक्षाओं में आमतौर पर सुना जाता है।

— गमग्नो

Answer 3

सर्किट के विश्लेषण में इससे फर्क पड़ेगा क्योंकि BJT का इलेक्ट्रिकल समतुल्य मॉडल FET से भिन्न है क्योंकि जैसा कि वे BJT की विशेषता से पहले बात करते हैं FET की तरह नहीं है।

जैसा कि आप इस चित्र से देख सकते हैं

और यह एफईटी के विशाल इनपुट अवरोधक के कारण है।

वैसे यदि हम एक गैर-अनुकूल कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करते हैं तो इनपुट रेसिस्टर मेरे छोटे हो जाते हैं जैसे कि जब हम सामान्य गेट या कॉमन बेस का उपयोग करते हैं तो क्या होता है।