JFET مقابل MOSFET: الفرق والمقارنة

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يعتبر ترانزستور تأثير المجال المشترك (JFET) نوعًا أساسيًا من الترانزستور المستخدم في الدوائر الإلكترونية.
2. يعد الترانزستور ذو التأثير الميداني لأشباه الموصلات المعدنية (MOSFET) مكونًا مهمًا في الإلكترونيات الحديثة.
3. تُعرف JFETs بأدائها المنخفض للضوضاء، مما يجعلها مناسبة لمكبرات الصوت، وخاصة تطبيقات تضخيم الإشارة منخفضة المستوى. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تتمتع الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) بمستويات ضوضاء أعلى، مما يجعلها أقل مثالية لبعض التطبيقات عالية الدقة ومنخفضة الضوضاء.

ما هو JFET؟

يعتبر ترانزستور تأثير المجال المشترك (JFET) نوعًا أساسيًا من الترانزستور المستخدم في الدوائر الإلكترونية. إنه يندرج ضمن فئة الترانزستورات ذات التأثير الميداني إلى جانب MFETs. وتتكون بشكل أساسي من مادة شبه موصلة وهي السيليكون، مع ثلاث مواد: المصدر، والمصرف، والبوابة.

إحدى الخصائص المميزة لـ JFETs هي اعتمادها على الجهد المطبق على محطة البوابة. إنها تعمل وفقًا لمبدأ التحكم في تدفق التيار بين أطراف المصدر والصرف عن طريق تغيير الجهد عند البوابة.

وهي معروفة ببساطتها ومعاوقة الإدخال العالية، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات، بما في ذلك التضخيم وتحويل الإشارة. يتم استخدامها كمقاومات يتم التحكم فيها بالجهد، حيث يتحكم جهد البوابة في المقاومة بين المصدر والمصرف.

ما هو MOSFET؟

يعد الترانزستور ذو التأثير الميداني لأشباه الموصلات المعدنية (MOSFET) مكونًا مهمًا في الإلكترونيات الحديثة، ويوجد في مجموعة واسعة من التطبيقات بدءًا من البوابات المنطقية الرقمية في المعالجات الدقيقة وحتى مكبرات الصوت وغيرها. إنهم ينتمون إلى عائلة الترانزستورات ذات التأثير الميداني.

إحدى السمات المميزة للدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة هي استخدامها لطبقة عازلة من الأكسيد بين قطب البوابة والمواد شبه الموصلة. تسمح هذه الطبقة العازلة بمقاومة إدخال عالية للغاية وخصائص تحويل فعالة. يمكن تصنيف MOSFET إلى خدمات وضع التحسين ووضع الاستنفاد.

تُعرف الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) بسرعة التحويل الممتازة والكسب العالي واستهلاك الطاقة المنخفض. هذه السمات تجعلها مناسبة للتطبيقات الرقمية، حيث تشكل اللبنات الأساسية للدوائر الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) للطاقة على نطاق واسع في تطبيقات الطاقة العالية مثل التحكم في المحركات وتنظيم الجهد والتضخيم.

الفرق بين JFET و MOSFET

1. يعتمد JFET على تقاطع مادتين شبه موصلتين، بينما يعتمد MOSFET على بوابة معدنية معزولة عن شبه الموصل بطبقة أكسيد.
2. تُعرف JFETs بأدائها المنخفض للضوضاء، مما يجعلها مناسبة لمكبرات الصوت، وخاصة تطبيقات تضخيم الإشارة منخفضة المستوى. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تتمتع الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) بمستويات ضوضاء أعلى، مما يجعلها أقل مثالية لبعض التطبيقات عالية الدقة ومنخفضة الضوضاء.
3. تُستخدم JFETs في التطبيقات ذات المعاوقة العالية ومنخفضة الطاقة مثل مكبرات الصوت. في المقابل، تُستخدم الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) بشكل شائع في التطبيقات منخفضة الطاقة وعالية الطاقة، بما في ذلك الدوائر المنطقية الرقمية ومضخمات الطاقة.
4. تعد JFETs سهلة التصنيع نسبيًا، مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة لتطبيقات محددة. وفي الوقت نفسه، تعتبر الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) أكثر تعقيدًا في التصنيع، خاصة بالنسبة للدوائر المتكاملة، مما قد يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج.
5. تعمل JFETs في نطاقات جهد أقل، من بضعة إلى 100 فولت. في المقابل، يمكن للدوائر المتكاملة منخفضة الجهد (MOSFET) العمل على جهود مختلفة، بدءًا من الدوائر المتكاملة ذات الجهد المنخفض وحتى أجهزة الطاقة ذات الجهد العالي.

مقارنة بين JFET وMOSFET

المعلمات	جفيت	MOSFET
تكنولوجيا	تقاطع المواد ثنائية أشباه الموصلات	ويعتمد على بوابة معدنية معزولة عن أشباه الموصلات بطبقة من الأكسيد
أداء الضوضاء	أداء منخفض الضوضاء يجعلها مناسبة لتطبيقات مثل مكبرات الصوت.	مستويات الضوضاء الأعلى تجعلها مثالية لبعض الدقة العالية
المؤتمر العالمي للطلاب (GSR) .	يستخدم في التطبيقات ذات المقاومة العالية والمنخفضة الطاقة مثل مكبرات الصوت	يستخدم في كل من التطبيقات منخفضة الطاقة وعالية الطاقة، بما في ذلك الدوائر المنطقية الرقمية ومضخمات الطاقة
تعقيد التصنيع	فهي سهلة التصنيع نسبيًا، مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة	وهو أكثر تعقيدا في التصنيع، وخاصة بالنسبة للدوائر المتكاملة
مجال الجهد الكهربائي	تعمل في نطاق الجهد المنخفض	تعمل على نطاق واسع من الجهد

الرقم المرجعي

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4347805/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1476993/