JFET- tai Field Effect -transistorit ovat sähkölaitteita, joita käytetään joko vahvistimina tai kytkiminä ja joista on tullut olennainen osa muistisiruja. JFET ja MOSFET ovat kahdenlaisia FET-laitteita, jotka toimivat liitostransistorien periaatteella, mutta ovat melko erilaisia toisistaan.
JFET vs MOSFET
Ero JFETin ja MOSTFETin välillä on se, että sähkökenttä ohjaa JFET:n läpi käänteisen esijännitetyn PN-liitoksen poikki, kun taas MOSFET:ssä johtavuus johtuu puolijohteeseen upotetun metallioksidieristeen poikittaissuuntaisesta sähkökentästä.
Seuraava keskeinen ero näiden kahden välillä on, että JFET sallii vähemmän tuloimpedanssia kuin MOSFET, ja koska jälkimmäinen, jossa on upotettu eriste, sallii vähemmän virran vuotoa.
JFET, jota yleensä kutsutaan "ON-laitteeksi", on tyhjennystyyppinen työkalu, jolla on alhainen tyhjennysvastus, kun taas sen seuraajaa MOSFET:iä kutsutaan tavallisesti "OFF-laitteeksi", joka voi toimia sekä tyhjennystilassa että tehostetussa tilassa ja jolla on korkea tyhjennysvastus.
JFET- ja MOSFET-vertailutaulukko (taulukkomuodossa)
| Vertailuparametri | JFET | MOSFET |
|---|---|---|
| Tuloimpedanssi | Pieni tuloimpedanssi noin 108 Ω | Korkea tuloimpedanssi noin 1010 - 1015 Ω |
| Tyhjennysvastus | Alhainen tyhjennysvastus | Korkea tyhjennysvastus |
| Helppo valmistaa | Se on vaikeampi valmistaa kuin MOSFET | Se on suhteellisen helpompi koota kuin JFET |
| Hinta | Halvemmat kustannukset kuin MOSFET | Kalliimpi kuin JFET |
| Toimintatila | Tyhjennystyyppi | Sekä tyhjennys- että parannustyyppi |
Mikä on JFET?
JFET, joka on lyhenne sanoista Junction Gate Field Effect Transistor, on yksinapainen laite, jossa on periaatteessa kolme osaa, lähde, viemäri ja portti. Sitä käytetään enimmäkseen vahvistimissa, vastuksissa ja kytkimissä.
Se on FET-perustyyppi, joka toimii, kun porttiliittimeen syötetään pieni jännite. Tämä pieni jännite mahdollistaa virran kulkemisen lähteestä viemäriin ja sen ulkopuolelle.
Hilaan syötetty jännite (VGS) ohjaa tyhjennysalueen leveyttä ja siten puolijohteen läpi kulkevan virran määrää. Näin ollen kanavan läpi kulkeva nieluvirta on verrannollinen käytettyyn jännitteeseen.
Kun negatiivinen jännite hilaliitännässä kasvaa, tyhjennysvyöhyke laajenee ja vähemmän virtaa kulkee kanavan läpi ja lopulta saavuttaa vaihe, jossa tyhjennysvyöhyke pysäyttää virran kokonaan.
JFET luokitellaan edelleen N-Channel JFET:iin, jossa nielun ja lähteen yhdistävä kanava on voimakkaasti seostettu elektroneilla ja P-Channel JFET, jossa kanavassa on runsaasti reikiä
Mikä on MOSFET?
MOSFET tai metallioksidipuolijohde-FET on FETin edistynyt konfiguraatio, jossa on neljä osaa toimintojensa suorittamiseksi. Niitä käytetään laajalti tietokoneiden muistisiruissa, kuten metallioksidipuolijohdemuistisoluissa bittien tallentamiseen.
Vaikka MOSFET noudattaa FETin perusperiaatetta, sen rakenne on monimutkaisempi, mikä tekee siitä myös tehokkaamman. MOSFET on myös yksinapainen laite, joka toimii sekä tyhjennys- että tehostustilassa signaalien vahvistamiseksi.
Kaikissa MOSFET-tyypeissä on metallioksidieriste, joka erottaa substraatin portista. Kun hilaliittimeen syötetään jännite, nielun ja lähteen välille muodostuu sähköstaattisen voiman vaikutuksesta kanava, joka sallii virran.
D-MOSFET toimii tyhjennystilassa, jossa on valmiiksi rakennettu kanava ja tämä kanava suljetaan jännitteellä, kun taas E-MOSFET, joka toimii tehostustilassa, vaatii potentiaalin luoda kanava virrankulkua varten. MOSFET on edistyneempi FET, joka on tehty lisäämään nieluresistanssia ja käyttämään ääretöntä tuloimpedanssia samalla, kun se alentaa vuotovirtaa. MOSFET vaatii kuitenkin hyvin huoltoa metallioksidieristeen aiheuttaman korroosioriskin vuoksi.
Tärkeimmät erot JFET ja MOSFET
Johtopäätös
JFET ja sen seuraaja MOSFET ovat molemmat laajalti käytössä vahvistimina ja kytkiminä eri sovellusalueilla. MOSFET on kuitenkin noussut pätevimmiksi transistoreiksi käytettäväksi tietokoneiden muistisiruissa.
Suurin ero näiden kahden välillä on se, että JFET käyttää sähkökenttää PN-liitoksessa, kun taas MOSFET käyttää poikittaissuuntaista sähkökenttää upotetussa metallioksidikerroksessa sähkönjohtavuuteen substraatin läpi.
Toinen keskeinen ero on, että JFET:ssä ei ole metallioksidikerrosta eristeenä, joka MOSFETillä on suunnittelussaan, ja tästä syystä annettiin nimi Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor tai MOSFET.
JFET on FETin perusmuoto, kun taas MOSFET on suunniteltu tehokkaammaksi ja sillä on vähemmän vuotovirtaa. Tämä saavutettiin sisällyttämällä metallioksidisulku portin terminaalin ja alustan väliin.
Vaikka JFET ja MOSFET kuuluvat samaan transistoriperheeseen, JFET on hyvin erilainen kuin serkkunsa MOSFET, jolla on paljon suurempi nieluresistanssi ja impedanssi kuin JFET:llä.
JFETin ja MOSFETin välinen ero on johtanut ne eri käyttöalueille, kuten JFET:iä käytetään enemmän vahvistimissa, tasasuuntaajissa ja kytkimissä, kun taas MOSFET on sisällytetty tietokoneen muistisiruihin niiden korkean tehokkuuden vuoksi.
