¿Cuál es la diferencia clave entre JFET y MOSFET?
JFET y MOSFET son dos tipos diferentes de transistores de efecto de campo (FET). Ambos utilizan un campo eléctrico o voltaje en la puerta para controlar el flujo de corriente o voltaje de salida. Ambos son transistores unipolares, a diferencia del BJT, que es bipolar y utiliza corriente en la base para controlar la corriente de salida. Aparte de eso, JFET y MOSFET tienen otras diferencias.
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Antes de entrar en las diferencias entre JFET y MOSFET, primero analizaremos sus conceptos básicos.
JFET (Transistor de efecto de campo de unión)
JFET es un acrónimo de transistor de efecto de campo de unión. Es un tipo de transistor de efecto de campo o FET que tiene tres terminales denominados Drenaje, Puerta y Fuente.
El JFET consta de un canal que se utiliza para el flujo de portadores de carga. El canal está rodeado por la región de la puerta. El canal y la puerta están formados por capas semiconductoras alternas. Los dos extremos del canal se denominan drenaje y fuente. el canal permite la corriente entre el drenaje y la fuente utilizando el voltaje aplicado en la puerta de JFET.
Dado que el canal se utiliza para el flujo de corriente, determina el tipo de portador de carga. El canal está hecho de material tipo P o tipo N que forma JFET de canal P o JFET de canal N respectivamente.
En el JFET de canal P, el flujo de corriente se debe a los agujeros, mientras que en el JFET de canal N, el flujo de corriente se debe a los electrones.
En condiciones normales, a 0 voltios en la puerta, el JFET conduce la corriente máxima. Al aumentar el voltaje inverso entre la puerta y la fuente, aumenta la región de agotamiento que pellizca el canal para disminuir la cantidad de corriente que fluye. Al aumentar el voltaje inverso por encima del umbral, llega un punto en el que la región de agotamiento bloquea completamente el canal y el JFET detiene el flujo de corriente entre el drenaje y la fuente. Este tipo de modo de operación también se conoce como modo de agotamiento y JFET solo funciona en este modo.
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MOSFET (Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico)
MOSFET es un acrónimo de Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico. MOSFET también es conocido como IGFET (transistor de efecto de campo de puerta aislada). Es un dispositivo de cuatro terminales que tiene terminales de drenaje, compuerta, fuente y cuerpo. El terminal del cuerpo a menudo está en cortocircuito con el terminal fuente, formando así tres terminales.
MOSFET tiene una capa aislante de óxido metálico entre su compuerta y el canal de fuente de drenaje. La capa aislante aísla eléctricamente la puerta del canal y aumenta la impedancia de entrada. También reduce la corriente de fuga. Esta capa aislante no está presente en JFET, por lo tanto, no tiene una impedancia de entrada tan alta ni una corriente de fuga baja.
El MOSFET tiene el mismo funcionamiento que cualquier otro FET. Controla el flujo de corriente entre su drenaje y su fuente (canal) utilizando el campo eléctrico o el voltaje en la puerta. El voltaje se utiliza para controlar el ancho del canal para aumentar o disminuir el flujo de corriente. El canal está hecho de material tipo N o tipo P, por lo que se les conoce como NMOS o PMOS respectivamente.
El portador de carga en NMOS son los electrones, mientras que en PMOS son los huecos. Aunque su funcionamiento es el mismo, la polarización de voltaje difiere, no solo debido al canal N y al canal P, sino también a sus tipos.
MOSFET tiene dos tipos principales, es decir, MOSFET en modo de agotamiento y en modo de mejora. En el modo de agotamiento, el canal ya está creado sin condición de voltaje. El MOSFET permite la máxima corriente a través de su canal. Al aplicar voltaje inverso a la compuerta, el ancho del canal disminuye para reducir la cantidad de flujo de corriente. El JFET también funciona y sólo funciona en modo de agotamiento.
En el modo de mejora, no hay ningún canal en condiciones normales, es decir, el MOSFET no conduce cuando no hay voltaje en su puerta. Al aplicar voltaje, se introduce un canal entre su fuente y drenaje. El voltaje es directamente proporcional al ancho del canal. Por tanto, el voltaje se utiliza para controlar el flujo de corriente.
Sin embargo, existe una desventaja de la capa aislante de óxido metálico. Produce una capacitancia entre la puerta y el canal. Esto lo hace inestable ante cualquier carga estática. Si se acumula una pequeña cantidad de carga estática sobre él, puede atravesarlo y dañarlo. Por lo tanto, el MOSFET es frágil y más fácil de destruir en comparación con el JFET.
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Principales diferencias entre JFET y MSOFET
La siguiente tabla comparativa muestra las principales diferencias entre JFET y MSOFET.
| JFET | MOSFET |
| JFET representa «Transistor de efecto de campo de unión“. | MOSFET representa «Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico“. |
| Tiene 3 terminales con drenaje, compuerta y fuente. | Tiene 4 terminales teniendo desagües, compuerta, fuente y cuerpo. |
| solo tiene dos tipos es decir Canal N JFET y Canal P JFET. | Tiene 4 tipos es decir, MOSFET de agotamiento del canal N, MOSFET de agotamiento del canal P, MOSFET de mejora del canal N y MOSFET de mejora del canal P. |
| La puerta está conectada directamente con el canal. | La puerta está aislada del canal mediante una capa aislante de óxido de silicio. |
| JFET normalmente es un transistor ON que conduce cuando no hay voltaje de puerta. | E-MOSFET normalmente es un transistor APAGADO que no conduce cuando no hay voltaje de puerta. |
| Tiene una impedancia de entrada comparativamente baja que MOSFET aproximadamente en el rango de 109 Ohm. | Tiene una impedancia de entrada muy alta en el rango de 1014 ohm. |
| La corriente de fuga en JFET es mayor que la de MOSFET. | La corriente de fuga es muy pequeña en comparación con JFET. |
| Los JFET consumen mayor energía que los MOSFET. | MOSFET consume menos energía. |
| Funciona sólo en modo de agotamiento. | Los MOSFET están disponibles en modo de agotamiento y modo de mejora. |
| Tiene una velocidad de conmutación comparativamente más baja. | Tiene una velocidad de conmutación muy alta en comparación con JFET. |
| La fabricación de JFET es muy sencilla. | La fabricación de MOSFET es comparativamente compleja. |
| JFET es más barato en comparación con MOSFET. | MOSFET es caro. |
| JFET tiene una ganancia comparativamente mayor que MOSFET. | MOSFET tiene una ganancia menor que JFET. |
| JFET puede manejar grandes voltajes. | MOSFET no puede manejar grandes voltajes. |
| Se utiliza en aplicaciones de alta frecuencia y bajo nivel de ruido. | Se utiliza en aplicaciones de alto ruido y RF muy alta. |
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Propiedades y características de MOSFET y JFET
Las siguientes propiedades diferentes diferencian a JFET y MOSFET que tienen diferentes características y aplicaciones.
Construcción
- El JFET tiene una construcción comparativamente muy sencilla.
- Hay un canal y la puerta está directamente conectada con el canal que la rodea.
- El MOSFET tiene un diseño complejo.
- Hay una capa aislante de óxido metálico entre la puerta y el canal.
Terminales
- El JFET tiene tres terminales, incluidas Drain, Gate y Source.
- El MOSFET tiene cuatro terminales que incluyen Drenaje, Puerta, Fuente y Cuerpo.
- Sin embargo, el cuerpo a menudo tiene un cortocircuito con el terminal fuente.
Modos de operacion
- El JFET sólo funciona en modo de agotamiento
- El MOSFET funciona tanto en modo de agotamiento como en modo de mejora.
Tipos
- JFET tiene dos tipos según su canal, es decir, JFET de canal N y JFET de canal P.
- MOSFET tiene dos tipos principales según su modo de operación, es decir, MOSFET de agotamiento y MOSFET de mejora.
- El MOSFET de agotamiento se clasifica además en dos tipos: MOSFET de agotamiento del canal N y MOSFET de agotamiento del canal P.
- El MOSFET de mejora también se clasifica en dos tipos: MOSFET de mejora de canal N y MOSFET de mejora de canal P.
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Puerta aislada
- En JFET, no hay aislamiento entre la puerta y el canal.
- En MOSFET, hay una capa aislante de óxido metálico entre la puerta y el canal.
Impedancia de entrada
- La impedancia de entrada de JFET es mayor que la de BJT porque opera en polarización inversa.
- Su impedancia de entrada oscila en 109 Ohmios.
- La impedancia de entrada del MOSFET es mucho mayor que la del JFET debido a la presencia de aislamiento entre su puerta y su canal.
- Su impedancia de entrada oscila en 1014 Ohmios.
Corriente de fuga
- Dado que el JFET tiene una impedancia de entrada más baja que el MOSFET, tiene una corriente de fuga mayor que el MOSFET.
- MOSFET debido a su enorme impedancia de entrada tiene una corriente de fuga casi insignificante.
Velocidad de conmutación
- JFET tiene una velocidad de conmutación más rápida que los BJT.
- Mientras que MOSFET tiene mucha más velocidad de conmutación que JFET.
Ganar
- El JFET tiene una ganancia menor que un BJT.
- Mientras que el MOSFET tiene una ganancia menor que un JFET.
Manejo de voltaje
- El JFET puede manejar altos voltajes y es mucho más estable que el MOSFET.
- Debido a la presencia de una capa de óxido metálico, existe una capacitancia entre la puerta y el canal que puede dañarse debido a cualquier acumulación de carga.
- Por lo tanto, los MOSFET son muy sensibles y frágiles en el manejo de voltaje.
Costo
- Debido al diseño simple y la construcción más sencilla de los JFET, son más baratos que los MOSFET.
- Los MOSFET tienen un diseño complejo, por lo que son muy caros que los FET.
El consumo de energía
- JFET tiene una corriente de fuga mayor que MOSFET, por lo tanto, JFET consume más energía.
- MOSFET tiene una corriente de fuga insignificante que consume menos energía.
Solicitud
- JFET se utiliza en aplicaciones de bajo ruido y alta frecuencia.
- Los MOSFET se utilizan en aplicaciones de alto ruido y de muy alta frecuencia.
Similitudes
- Tanto JFET como MOSFET son dispositivos unipolares que tienen un solo tipo de portador de carga utilizado para el flujo de corriente.
- Tanto JFET como MOSFET son transistores que tienen una ganancia menor en comparación con BJT (transistor de unión bipolar).
- Tanto JFET como MOSFET son transistores controlados por voltaje.
- Ambos se utilizan tanto para amplificación como para conmutación.
- Ambos se utilizan para amplificar señales de voltaje débiles.
- Ambos tipos de transistores no permiten el flujo de corriente de la puerta.
- Tanto JFET como MOSFET pueden tener canal P o canal N.
- Tanto JFET como MOSFET son compactos y tienen un tamaño pequeño.
- Ambos JFET se utilizan en electrónica, como en circuitos integrados y embebidos, etc.
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