¿Cuál es la diferencia entre los MOSFETs y los BJTs (desde una perspectiva de análisis de circuitos)?

Question

Al analizar los circuitos con transistores en ellos, ¿cuándo hace la diferencia si son MOSFETs o BJTs?

Answer 1

Desde el punto de vista del diseño, la principal y más evidente diferencia es la corriente en la base: como dijo Russel, el bipolar es impulsado por la corriente, lo que significa que la corriente que fluye en el Colector será proporcional a la corriente que fluye en la Base (y el Emisor emitirá la suma para el KCL); el MOSFET en cambio, tiene una impedancia de Puerta muy alta, y con sólo poner un voltaje mayor que el umbral lo activará.

El transistor bipolar tiene una ganancia de corriente bastante constante, \$ h_{FE} \$ que da una respuesta lineal mientras que el MOS tiene una respuesta bastante compleja (cuadrática con Vgs en saturación, dependiendo de Vgs y Vds en "lineal").

Por otro lado, su ganancia fija puede ser insuficiente para utilizarlo como interruptor, donde una entrada de baja potencia se utiliza para encender una carga de alta corriente: en ese caso la configuración Darlington (dos BJTs en cascada) puede ayudar, pero el MOS no tiene este problema porque su ganancia de corriente es prácticamente infinita (no hay corriente de Puerta como hemos dicho).

Otro aspecto que puede ser relevante es que el MOS, al estar controlado por la carga en la Puerta, no le gusta que esté flotando (no conectado): en ese caso, está expuesto al ruido, y dará lugar a un comportamiento imprevisible (posiblemente destructivo). El BJT, al requerir una corriente de base, es más robusto en este sentido.

Por lo general, los BJT también tienen un umbral más bajo (alrededor de 0,7 V frente a 1+ V para los MOS), pero esto depende mucho del dispositivo y no siempre se aplica.

Answer 2

Diferencia cuantitativa:

Realmente depende del tipo de circuito y de los niveles de tensión con los que se trate. Pero, en general, un transistor (BJT o FET) es un componente "complejo" (por complejo me refiero a que no es una resistencia, un condensador, un inductor ni una fuente de tensión/corriente ideal), lo que significa, desde el punto de vista del análisis de circuitos, que primero debes elegir el modelo adecuado para el transistor, es decir, un circuito hecho de componentes no "complejos" que representen el comportamiento del transistor (busca en Google el modelo Hybrid-pi), para poder analizarlo. Ahora bien, si observas ambos modelos, BJT y MOSFET, podrás compararlos cuantitativamente y entender las diferencias. La forma de elegir el modelo correcto depende de diferentes factores, a saber

• precisión

• complejidad

• si es para una señal pequeña o grande

(sólo por nombrar algunos)

Diferencia cualitativa:

Consulta algunos de los mensajes sobre transistores aquí en el foro, (por ejemplo el de David Kessner)

Answer 3

En el análisis del circuito esto marcará la diferencia porque el modelo eléctrico equivalente del BJT es diferente al del FET porque como se ha dicho antes la característica del BJT no es como la del FET.

Como tou puede ver en esta foto

Y esto se debe a la enorme resistencia de entrada del FET .

Por cierto, si utilizamos una configuración no favorable, la resistencia de entrada puede llegar a ser pequeña, como ocurre cuando utilizamos puerta común o base común.