BJT와 FET의 차이점

BJT와 FET의 기본사항과 차이점에 대해 알아보겠습니다. 

BJT와 FET의 주요 차이점은 BJT는 전류 제어 장치이고 FET는 전압 제어 장치라는 것입니다.

 

 

 

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1. BJT란?

 

BJT(Bipolar Junction Transistor)는 전자 및 정공 전하 캐리어를 모두 사용하는 트랜지스터 유형입니다. BJT에는 이미터, 베이스 및 컬렉터의 세 가지 영역이 있습니다.

 

이미터의 전하 캐리어를 얇고 가볍게 도핑된 영역인 베이스로 주입하여 작동합니다. 그런 다음 이러한 캐리어는 콜렉터로 확산되어 전류를 생성합니다. 지역의 도핑 유형에 따라 BJT는 NPN과 PNP의 두 가지 유형으로 분류됩니다.

 

 

 

NPN BJT 이미터 및 컬렉터는 N형이고 베이스는 P형이며 PNP에서 BJT 이미터 및 컬렉터는 P형이고 베이스는 N형입니다. NPN 트랜지스터 전류는 베이스에서 이미터로 흐르고 PNP 트랜지스터 전류는 이미터에서 베이스로 흐릅니다. BJT는 3 개의 단자 장치이므로 다음과 같이 3 가지 방법으로 구성 할 수 있습니다

• Common Base Configuration : 이 베이스에서 입력과 출력 사이의 공통 터미널 역할을 합니다. 이 구성에는 전압 이득이 있지만 전류 이득은 없습니다.
• Common Emitter Configuration : 이 이미터에서는 입력과 출력 사이에 공통이 있습니다. 이 구성에는 전압 이득과 전류 이득이 모두 있습니다.
• Common Collector Configuration : 이 컬렉터에서 입력과 출력 포트 사이의 공통 터미널 역할을 합니다. 전압 이득은 없지만 전류 이득이 있습니다.

 

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n형 및 p형 반도체의 3층 조합은 베이스 단자를 통해 흐르는 작은 전류가 이미 터와 컬렉터 단자 사이에 흐르는 더 큰 전류를 조절할 수 있도록 하는 3단자 장치를 만듭니다. npn 트랜지스터에서 제어 전류는 베이스에서 이미 터로 흐르고 조정 된 전류는 콜렉터에서 이미 터로 흐릅니다. pnp 트랜지스터에서 제어 전류는 이미 터에서베이스로 흐르고 조정 된 전류는 이미 터에서 콜렉터로 흐릅니다. 이러한 현재 패턴은 다음 다이어그램의 화살표로 전달됩니다.

 

 

 

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2. FET란?

전계 효과 트랜지스터(FET)는 전기장을 사용하여 전류 흐름을 제어하는 또 다른 유형의 트랜지스터입니다. BJT와 달리 FET는 단극 장치이므로 전자(n채널 FET) 또는 정공(p채널 FET)이라는 한 가지 유형의 전하 캐리어만 사용합니다.

 

FET에는 소스, 게이트 및 드레인의 세 가지 단자가 있습니다. 게이트 전압은 소스와 드레인 사이의 전류 흐름을 제어합니다. FET는 접합 FET(JFET) 및 금속 산화물 반도체 FET(MOSFET)를 비롯한 여러 유형으로 분류됩니다.

 

 

 

FET에는 두 가지 유형이 있습니다.

• JFET : JFET는 Junction Field Effect Transistor의 약자입니다. 3개의 단자 장치입니다
• 모스펫 (MOSFET) : MOSFET은 Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor의 약자입니다. 4개의 단자 장치입니다.

 

전계 효과 트랜지스터(FET)는 전기장을 사용하여 전류를 조절합니다. 따라서 BJT와 FET는 반도체 증폭 및 스위칭 주제에 대한 두 가지 근본적인 변형으로 생각할 수 있습니다 : BJT는 작은 전류로 큰 전류를 조절하고 FET는 작은 전압으로 큰 전류를 조절합니다.

 

 

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전계 효과 트랜지스터는 채널로 분리된 두 개의 도핑된 반도체 영역으로 구성되며, 채널의 전류 전달 특성을 변경하는 방식으로 장치에 전압이 적용됩니다. 

 

 

 

 

채널로 분리된 단자를 소스와 드레인이라고 하며 게이트는 제어 전압이 적용되는 단자입니다. 

MOSFET에는 게이트와 채널을 분리하는 절연층이 있습니다. 따라서 BJT와 달리 MOSFET은 정상 상태 입력 전류가 필요하지 않습니다. 채널을 통해 흐르는 전류는 전압을 인가하여 간단히 조절할 수 있습니다. 다음 다이어그램은 NMOS 트랜지스터라고도 하는 n채널 MOSFET의 물리적 구조와 기본 작동을 전달합니다. NMOS 트랜지스터의 대다수 캐리어는 전자입니다. 대다수 캐리어로 구멍이 있는 p형 버전을 p채널 MOSFET 또는 PMOS 트랜지스터라고 합니다.

 

 

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3. BJT와 FET의 특징

항목	BJT	FET
터미널	베이스, 이미터, 컬렉터	소스, 게이트, 드레인
캐리어타입	바이폴라(전자와 정공)	단극(전자 또는 정공)
제어 메커니즘	전류 제어	전압 제어
전류 흐름	다수 및 소수 요금 통신사로 인해	대다수의 요금 항공사로 인해
구성	공통 이미터(CE), 공통 베이스(CB) 및 공통 콜렉터(CC)	공통 소스(CS), 공통 게이트(CG) 및 공통 드레인(CD)
입력 임피던스	낮다	높다
출력 임피던스	높다	낮다
스위칭 속도	느린	빠른
이득 대역폭	높다	낮다
전력 소비	높다	낮다
열 안정성	덜 안정적	더 안정적
소음	높다	낮다
응용 프로그램	증폭기, 스위치	증폭기, 스위치, 디지털 IC
제조 복잡성	더 복잡함	덜 복잡함

 

 

 

 

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4. BJT와 FET의 차이점

1. 캐리어 유형: BJT 전자와 정공을 전하 캐리어로 사용하여 바이폴라 장치를 만듭니다. FET는 전자 또는 정공을 사용하여 단극 장치를 만듭니다.
2. 제어 메커니즘: BJT는 베이스 단자로 흐르는 전류에 의해 제어됩니다. FET는 게이트 단자에 인가되는 전압에 의해 제어됩니다.
3. 입력 임피던스: BJT는 입력 임피던스가 낮아 회로의 이전 단계를 로드할 수 있습니다. FET는 입력 임피던스가 높기 때문에 최소한의 부하가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
4. 출력 임피던스: BJT는 높은 출력 임피던스를 나타냅니다. FET는 낮은 출력 임피던스를 나타냅니다.
5. 스위칭 속도: BJT는 일반적으로 전하 저장 및 재결합으로 인해 느립니다. FET는 전류를 제어하기 위해 전기장에 의존하기 때문에 일반적으로 더 빠릅니다.
6. 전력 소비: BJT는 작동에 필요한 지속적인 전류 흐름으로 인해 더 많은 전력을 소비합니다. FET는 전류를 제어하는 데 전압만 필요하므로 전력 소비가 적습니다.
7. 열 안정성: BJT는 열적으로 덜 안정적이며 성능은 온도 변화의 영향을 더 많이 받습니다. FET는 열적으로 더 안정적이며 성능은 온도 변화의 영향을 덜 받습니다.
8. 소음: BJT는 일반적으로 전하 캐리어의 재결합으로 인해 더 높은 소음 수준을 갖습니다. FET는 일반적으로 잡음 수준이 낮기 때문에 저잡음 애플리케이션에 적합합니다.
9. 응용 분야: BJT는 일반적으로 선형 증폭기 및 스위칭 응용 분야에 사용됩니다. FET는 증폭기, 스위칭 및 디지털 집적 회로에 널리 사용됩니다.
10. 제조 복잡성: BJT는 정밀한 도핑 및 접합 형성이 필요하기 때문에 제조가 더 복잡합니다. FET는 더 간단한 공정과 덜 정밀한 도핑 요구 사항으로 제조하기가 더 쉽습니다.

BJT와 FET는 모두 전자 장치의 기본 구성 요소이지만 작동, 특성 및 응용 프로그램의 차이로 인해 회로 또는 시스템의 특정 요구 사항에 따라 다양한 용도에 적합합니다.