Perché JFET è chiamato un dispositivo controllato in tensione mentre BJT è chiamato un dispositivo controllato in corrente?


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Perché JFET / FET sono chiamati dispositivi a controllo di tensione mentre i BJT sono chiamati dispositivi a controllo di corrente. Entrambi richiedono una tensione per funzionare correttamente. In entrambi i campi elettrici viene prodotto quindi qual è la differenza?

Ora la domanda è che anche la corrente viene generata a causa della tensione e che BJT è ancora controllata dalla corrente e controllata dalla tensione FET.

Risposte:


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Poiché la tensione dell'emettitore di base di un BJT nella sua regione operativa sarà influenzata dalla corrente dell'emettitore di base e viceversa, le modifiche alla tensione dell'emettitore di base di un dato transistor influenzeranno la corrente dell'emettitore del collettore. D'altra parte, la quantità di variazione della tensione dell'emettitore di base richiesta per influire su una data variazione della corrente dell'emettitore del collettore è spesso enorme e imprevedibile; varierà enormemente con la temperatura, l'invecchiamento, la fase della luna, ecc. Al contrario, all'interno della regione operativa "lineare" di un transistor, il raddoppio della corrente di base-emettitore raddoppierà approssimativamente la corrente di collettore-emettitore. Non esattamente il doppio, ma abbastanza vicino. Tale comportamento è molto più prevedibile della relazione tra tensione emettitore base e corrente collettore base.

Un FET o MOSFET al contrario non ha alcuna corrente di gate ad eccezione delle correnti risultanti da dispersione o capacità parassita. Quelle correnti non sono esattamente zero, ma i produttori generalmente cercano di minimizzarle. Pertanto, non è proprio possibile caratterizzare la risposta del transistor a diversi livelli di corrente di gate. La relazione tra la tensione gate-source e la corrente drain-source non è così prevedibile come la relazione tra la corrente emettitore di base e la corrente di collettore-emettitore in un BJT, ma è ancora adatto a essere il modo più prevedibile di caratterizzare il funzionamento del dispositivo (è molto più prevedibile e coerente rispetto alla relazione comparabile su un BJT).


la corrente viene generata anche a causa della tensione e ancora BJT è controllata dalla corrente e controllata dalla tensione FET.
Ali Khan,

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L'affermazione è sbagliata. Entrambi i dispositivi sono controllati dalla tensione. Il modello preciso per un transistor bipolare è l' equazione di Ebers-Moll .

Nota come la variabile indipendente nell'equazione di Ebers-Moll è: VBE. Non corrente di base!

Un BJT è un dispositivo di transconduttanza, proprio come un JFET.

L'idea che un BJT amplifichi la corrente è una caratteristica del modello approssimativo che può essere utilizzata per progettare la maggior parte dei semplici circuiti BJT.

Una particolare semplificazione / idealizzazione del BJT è un dispositivo attuale, non il vero BJT. Semplicemente non funziona in questo modo. Semplicemente non c'è un piccolo demone nella base che conta gli elettroni che si muovono attraverso la base e dispensaβ volte che molti elettroni nel collettore.


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Ma nella maggior parte dei libri di testo si afferma che Bjt è attualmente un dispositivo controllato e Fet è un dispositivo controllato in tensione, perché? Come possiamo capire che non è l'affermazione corretta?
Ali Khan,

puoi approfondire il mio commento sopra?
Ali Khan,

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Il modo per capirlo è ottenere libri di testo migliori. O forse leggendo i capitoli più avanzati in cui introducono il modello più accurato del BJT. Dai un'occhiata a The Art of Electronics di Horowitz e Hill, per esempio.
Kaz

Per una tensione di base fissa, la corrente del collettore cambierà molto con il cambiamento della resistenza di base (si supponga una configurazione distorta fissa dell'emettitore comune). Ma nel caso di FET, per una tensione di gate fissa la corrente di drain non cambierà con il cambiamento della resistenza di ingresso del gate. Come lo spieghi? @kaz
Sadat Rafi

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Nei BJT, la corrente dell'emettitore è proporzionale alla corrente di base (questo è il hFEvalore del BJT), mentre nei FET la corrente di source / drain è proporzionale alla tensione di gate . In pratica ciò significa che se si dispone di una sorgente di tensione può generare pochissima corrente (come il dito, dopo aver trascinato i piedi in una stanza con moquette per accumulare elettricità statica), è possibile utilizzare questo segnale per controlla il FET, ma non un BJT.


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Non direi che la corrente di un FET è "proporzionale" alla tensione di gate, ma che la corrente di interruzione su un FET è una funzione in qualche modo coerente della tensione di gate. Esistono alcuni FET in cui la corrente è davvero proporzionale alla tensione? Non ho sentito parlare di queste cose.
supercat

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Ciò che intendevo per "proporzionale" è "aumentare monotonicamente la tensione rispetto alla tensione di gate". Hai ragione nel sottolineare che proporzionale non è il termine migliore che avrei potuto usare.
angelatlarge

Vorrei che ci fosse un bel breve termine per esprimere il concetto generale di una relazione crescente monotona. Con un BJT, la massima corrente di collettore-emettitore è abbastanza vicina ad essere un multiplo quasi costante della corrente di base-emettitore, quindi con un BJT si applicherebbe il significato rigoroso del termine "proporzionale". Vale la pena ricordare, tuttavia, che a seconda del tipo di FET, la corrente può essere una funzione decrescente della tensione anche quando la tensione è positiva.
supercat

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In parole molto semplici e senza matematica:

FET in generale, la corrente di drain della sorgente è controllata con una corrente molto ridotta dal gate.

I BJT richiedono più corrente, a causa di come funziona, la corrente del collettore-emettitore è proporzionale alla corrente dalla base.

Entrambi usano tensione e corrente, ma l'impedenza di FET è così alta e la corrente che devono controllare è così bassa che è sufficiente una tensione sul gate per eseguire il controllo. Ecco perché i FET sono considerati dispositivi a controllo di tensione.


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L'affermazione è corretta perché la tensione di uscita di BJT è controllata dalla corrente di ingresso e la corrente di uscita di FET è controllata dalla tensione di ingresso. Quindi il BJT è una sorgente di tensione controllata in corrente, mentre FET è una sorgente di corrente controllata in tensione.


Non devi dare questo tipo di risposta in questo sito. Una risposta dovrebbe essere abbastanza elaborata. E facile da capire
Sadat Rafi

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La tua risposta in sostanza è: "È vero, perché è vero." Non è in alcun modo una spiegazione.
jusaca

Un caloroso benvenuto nel sito. La tua risposta deve contenere alcune spiegazioni piuttosto che semplicemente dare il via allo stile dell'esame della soluzione. Dovrebbe essere scritto abbastanza chiaramente per insegnare ai futuri lettori. Per favore, puoi modificarlo e migliorarlo notevolmente. Grazie.
TonyM
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