Neste post discutimos o método de substituir corretamente um BJT por um MOSFET, sem afetar o resultado final do circuito.
Introdução
Até que os MOSFETs chegaram no campo da eletrônica, transistores ou BJTs para ser preciso governavam os circuitos e aplicações de comutação de energia.
Embora mesmo os transistores de junção bipolar (BJTs) não possam ser ignorados devido à imensa flexibilidade e baixo custo, os MOSFETs certamente se tornaram muito populares no que diz respeito à comutação de cargas pesadas e devido à alta eficiência associada a esses componentes.
No entanto, embora essas duas contrapartes possam parecer semelhantes com suas funções e estilo, esses dois componentes são completamente diferentes com suas características e configurações.
Diferença entre BJT e MOSFET
A principal diferença entre um BJT e um MOSFET é que, uma operação BJT depende da corrente e precisa ser aumentada proporcionalmente com a carga, enquanto um mosfet depende da tensão.
Mas aqui o MOSFET tem uma vantagem sobre um BJT, porque a tensão pode ser facilmente manipulada e alcançada nos graus necessários sem muitos problemas, em contraste, aumentar a corrente significa maior potência a ser fornecida, o que resulta em má eficiência, configurações mais volumosas etc.
Outra grande vantagem de um MOSFET em relação ao BJT é sua alta resistência de entrada, o que possibilita a integração direta com qualquer IC lógico, não importa quão grande seja a carga que está sendo comutada pelo dispositivo. Esta vantagem também nos permite conectar muitos MOSFETs em paralelo mesmo com entradas de corrente muito baixa (em mA).
MOSFETs são basicamente de dois tipos, viz. tipo de modo de aprimoramento e tipo de modo de depleção. O tipo de aprimoramento é usado com mais frequência e é o predominante.
Os MOSFETs do tipo N podem ser ligados ou ativados aplicando uma tensão positiva especificada em suas portas, enquanto os MOSFETs do tipo P exigirão exatamente o oposto, que é uma tensão negativa para serem ligados.
BJT Base Resistor vs MOSFET Gate Resistor
Como explicado acima, a comutação de base de um BJT depende da corrente. Isso significa que sua corrente de base precisa ser aumentada proporcionalmente com o aumento da corrente de carga do coletor.
Isso implica que o resistor de base em um BJT desempenha um papel importante e deve ser calculado corretamente para garantir que a carga seja ligada de maneira ideal.
No entanto, a tensão de base para um BJT não importa muito, pois pode ser tão baixa quanto 0,6 a 1 volt para uma comutação satisfatória da carga conectada.
Com os MOSFETs é exatamente o contrário, você pode ligá-los com qualquer tensão entre 3 V e 15 V, com corrente tão baixa quanto 1 a 5 mA.
Portanto, um resistor de base pode ser crucial para um BJT, mas um resistor para a porta do MOSFET pode ser irrelevante. Dito isto, um resistor de porta de baixo valor deve ser incluído, apenas para proteger o dispositivo de picos de tensão e transientes repentinos.
Como tensões acima de 5 V ou até 12 V estão facilmente disponíveis na maioria dos CIs digitais e analógicos, uma porta MOSFET pode ser rapidamente conectada a qualquer fonte de sinal, independentemente da corrente de carga.
Como substituir um transistor (BJT) por um MOSFET
Em geral, podemos substituir facilmente um BJT por um MOSFET, desde que cuidemos das polaridades relevantes.
Para um BJT NPN, podemos substituir o BJT por um MOSFET corretamente especificado da seguinte maneira:
- Remova o resistor de base do circuito porque normalmente não precisamos mais dele com um MOSFET.
- Conecte a porta do N-MOSFET diretamente à fonte de tensão de ativação.
- Mantenha a alimentação positiva conectada a um dos terminais de carga e conecte o outro terminal da carga ao dreno do MOSFET.
- Por fim, conecte a fonte do MOSFET ao aterramento. . . . CONCLUÍDO, você substituiu o BJT por um mosfet em poucos minutos.
O procedimento permanecerá como acima mesmo para um BJT PNP ser substituído por um MOSFET de canal P, você precisará apenas inverter as polaridades de alimentação relevantes.
Diagrama de substituição de pinagem compatível para PNP BJT com P-Channel MOSFET
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FONTE
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