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Lors de la création de projets électroniques, vous vous êtes peut-être demandé quelle est la différence entre les deux types de transistors les plus utilisés : les transistors à jonction bipolaire (BJT) et les transistors à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET) et que choisir pour votre projet.
Vous devez considérer de nombreux facteurs différents pour arriver à une décision. Ceux-ci incluent le niveau de puissance, la tension d'entraînement, l'efficacité, le coût et la vitesse de commutation, entre autres.
Ce blog vous expose certaines des différences entre un transistor bipolaire PNP et un MOSFET à canal P, en fonction de leurs courbes caractéristiques afin que vous puissiez prendre la bonne décision.
Pour ce projet, le boitier Digilent Analog Discovery 2 est utilisé en association avec un module testeur de transistor ainsi que des modèle de transistors BJT et MOSFET. A noter que les deux transistors se trouvent dans le kit myParts de Texas Instruments.
Le boitier Analog Discovery 2 intègre dans le même appareil les fonction oscilloscope USB, analyseur logique et instrument multifonctions permettant à ses utilisateurs de mesurer, visualiser, générer, enregistrer et contrôler des circuits à signaux mixtes de toutes sortes. Cet appareil de test et de mesure est suffisamment petit pour tenir dans votre poche, mais suffisamment puissant pour remplacer une grande quantité d'équipements de laboratoire, fournissant ainsi aux professionnels de l'ingénierie, aux étudiants et aux amateurs et passionnés d'électronique la liberté de travailler avec des circuits analogiques et numériques dans pratiquement n'importe quel environnement, dans ou en dehors d'un laboratoire.
L'adaptateur de testeur de transistors est un module qui vous permet d'ajouter la fonctionnalité d'un traceur de courbe à votre suite d'équipements de test. L'adaptateur de testeur de transistors vous permet d'analyser les caractéristiques des dispositifs à semi-conducteurs discrets tels que les diodes, les transistors NPN et PNP et les FET de type P et de type N. L'adaptateur de testeur de transistor est équipé du connecteur 2 × 15 MTE, ce qui le rend compatible avec le boitier Analog Discovery 2.
Connexion des transistors
Branchez un transistor à la fois dans l'adaptateur pour effectuer les mesures respectives. Lorsque vous travaillez avec le MOSFET, connectez le drain de l'appareil au collecteur de l'adaptateur (étiqueté "C"), la porte à la base ("B") et la source à l'émetteur ("E").
Tracer la courbe caractéristique sans WaveForms Curve Tracer
L'instrument Curve Tracer vous permet de travailler avec l'adaptateur de testeur de transistor en utilisant les relais de la platine pour effectuer les mesures spécifiques. Avec le testeur de transistors, vous pouvez tracer directement la courbe des caractéristiques d'une diode, d'un transistor NPN, d'un transistor PNP, d'un FET à canal N et d'un FET à canal P. Consultez la page de référence de Digilent pour plus d'informations sur le traceur de courbe.
Comparaison entre les BJT et les MOSFET
Nous comparons le comportement du BJT et du MOSFET dans deux conditions différentes.
Avec la tension collecteur-émetteur (drain-source) proche de 0:
Le courant de drain du MOSFET commence à augmenter peu de temps après que la tension drain-source dépasse zéro. La longueur de la zone linéaire dépend de la tension grille-source : plus la tension est élevée, plus le courant sature tard. La pente des courbes est modérée, augmentant avec la tension grille-source. Le courant collecteur du BJT commence à augmenter à une tension collecteur-émetteur plus élevée, mais la pente est plus abrupte. La région de saturation se termine à une tension collecteur-émetteur spécifique pour tout courant de base, de sorte que la longueur de la région de saturation ne dépend que du modèle du transistor. Les courbes des différents courants de base dans cette région sont très proches.
Tensions collecteur-émetteur (drain-source) plus élevées:
Une fois que le courant de drain du MOSFET sature, il reste constant pour toute tension drain-source, sa valeur ne dépendra que de la tension grille-source. On peut observer que la tension grille-source est plus élevée (jusqu'à 5V) que la tension appliquée à la résistance connectée à la base du BJT (jusqu'à 2,5V). En effet, la tension grille-source du MOSFET doit être supérieure à une tension de seuil pour allumer l'appareil (qui est d'environ 3,5 V dans ce cas).
Trouvez tous les détails du projet sur la page de référence de Digilent.
Crédits : @ Digilent inc.