Sự khác biệt chính - BJT so với FET

BJT (Bóng bán dẫn kết nối lưỡng cực) và FET (Bóng bán dẫn hiệu ứng trường) là hai loại khác nhau của Linh kiện bán dẫn. Bóng bán dẫn là thiết bị bán dẫn có thể được sử dụng như bộ khuếch đại hoặc công tắc trong mạch điện tử. Các Sự khác biệt chính giữa BJT và FET là BJT là một loại bóng bán dẫn lưỡng cực trong đó dòng điện liên quan đến dòng chảy của cả hạt tải điện đa số và thiểu số. Ngược lại, FET là một loại bóng bán dẫn đơn cực nơi chỉ có phần lớn các sóng mang.

BJT là gì

Một BJT bao gồm hai tiếp điểm p-n. Tùy thuộc vào cấu trúc của chúng, BJT được phân thành các loại npn và pnp. Trong các BJT npn, một miếng bán dẫn loại p nhỏ, pha tạp chất nhẹ được kẹp giữa hai chất bán dẫn loại n pha tạp nhiều. Ngược lại, một BJT pnp được hình thành bằng cách kẹp một chất bán dẫn loại n giữa các chất bán dẫn loại p. Hãy để chúng tôi xem xét cách thức hoạt động của một npn BJT.

Cấu trúc của một BJT được hiển thị bên dưới. Một trong những chất bán dẫn loại n được gọi là người phát ra (được đánh dấu bằng E), trong khi các chất bán dẫn loại n khác được gọi là người sưu tầm (đánh dấu bằng C). Vùng loại p được gọi là cơ sở (đánh dấu B).

Cấu trúc của một npn BJT

Một điện áp lớn được kết nối phân cực ngược trên đế và bộ thu. Điều này gây ra một vùng suy giảm lớn hình thành trên đường giao nhau của bộ thu gốc, với một điện trường mạnh ngăn các lỗ từ đế chảy vào bộ thu. Bây giờ, nếu bộ phát và đế được kết nối theo phân cực thuận, các điện tử có thể dễ dàng di chuyển từ bộ phát sang đế. Khi ở đó, một số điện tử tái kết hợp với các lỗ trống trong đế, nhưng vì điện trường mạnh qua đường giao nhau của bộ thu gốc sẽ thu hút các điện tử, hầu hết các điện tử cuối cùng tràn vào bộ thu, tạo ra một dòng điện lớn. Vì dòng điện (lớn) qua bộ thu có thể được điều khiển bởi dòng (nhỏ) qua bộ phát, BJT có thể được sử dụng như một bộ khuếch đại. Ngoài ra, nếu sự chênh lệch điện thế qua đường giao nhau của bộ phát gốc không đủ mạnh, các điện tử không thể đi vào bộ thu và do đó dòng điện sẽ không chạy qua bộ thu. Vì lý do này, BJT cũng có thể được sử dụng như một công tắc.

Các mối nối pnp hoạt động theo nguyên tắc tương tự nhưng, trong trường hợp này, đế được làm bằng vật liệu loại n và phần lớn các hạt tải điện là lỗ.

FET là gì

Có hai loại FET chính: Bóng bán dẫn hiệu ứng trường nối (JFET) và bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại (MOSFET). Chúng có các nguyên tắc làm việc tương tự nhau, mặc dù cũng có một số khác biệt. MOSFET ngày nay được sử dụng phổ biến hơn JFETS. Cách thức hoạt động của MOSFET đã được giải thích trong bài viết này, vì vậy ở đây, chúng tôi sẽ tập trung vào hoạt động của JFET.

Giống như BJT có các loại npn và pnp, JFETS cũng có các loại kênh n và kênh p. Để giải thích cách hoạt động của JFET, chúng ta sẽ xem xét JFET kênh p:

Sơ đồ của JFET kênh p

Trong trường hợp này, "lỗ" chảy từ thiết bị đầu cuối (được đánh dấu bằng chữ S) đến làm khô hạn thiết bị đầu cuối (có nhãn D). Cổng được kết nối với nguồn điện áp theo phân cực ngược để hình thành lớp suy giảm trên cổng và vùng kênh nơi các dòng điện tích chảy qua. Khi điện áp ngược trên cổng được tăng lên, lớp suy giảm sẽ phát triển. Nếu điện áp ngược trở nên đủ lớn, thì lớp suy giảm có thể phát triển lớn đến mức nó có thể "ngắt" và ngăn dòng điện từ nguồn đến cống. Do đó, bằng cách thay đổi điện áp tại cổng, dòng điện từ nguồn đến cống có thể được kiểm soát.

Sự khác biệt giữa BJT và FET

Bipolar vs Unipolar

BJT là thiết bị lưỡng cực, trong đó có một luồng người mang đa số và thiểu số.

FETs là thiết bị đơn cực, nơi chỉ các tàu sân bay đa số lưu thông.

Điều khiển

BJT là các thiết bị điều khiển hiện tại.

FETs là các thiết bị điều khiển bằng điện áp.

Sử dụng

FETs được sử dụng thường xuyên hơn BJT trong điện tử hiện đại.

Thiết bị đầu cuối bóng bán dẫn

Thiết bị đầu cuối của một BJT được gọi là bộ phát, cơ sở và bộ thu

Các thiết bị đầu cuối của một FET được gọi là nguồn, ngũ cốc và cổng.

Trở kháng

FET có trở kháng đầu vào cao hơn so với BJT. Do đó, FET tạo ra lợi nhuận lớn hơn.

Hình ảnh lịch sự:

“Hoạt động cơ bản của NPN BJT ở chế độ Hoạt động” của Inductiveload (Bản vẽ riêng, thực hiện trong Inkscape) [Miền công cộng], qua Wikimedia Commons

“Sơ đồ bóng bán dẫn hiệu ứng trường cổng tiếp giáp này (JFET)…” của Rparle tại en.wikipedia (Người dùng chuyển từ en.wikipedia sang Commons: Wdwd bằng CommonsHelper) [CC BY-SA 3.0], qua Wikimedia Commons