الفرق بين ديود الجسم و MOSFET

1. التعاريف والهياكل الأساسية

- الصمام الثنائي: الصمام الثنائي هو جهاز شبه موصل يحتوي على قطبين كهربائيين، يتكونان من أشباه الموصلات من النوع P والنوع N، ويشكلان وصلة PN. فهو يسمح فقط بتدفق التيار من الجانب الموجب إلى الجانب السلبي (التحيز الأمامي) بينما يمنع التدفق العكسي (التحيز العكسي).

- MOSFET: MOSFET عبارة عن جهاز شبه موصل ثلاثي الأطراف يستخدم تأثير المجال الكهربائي للتحكم في التيار. ويتكون من بوابة (G)، ومنبع (S)، ومصرف (D). يتم التحكم في التيار بين المصدر والصرف بواسطة جهد البوابة.

2. مبدأ العمل

- الصمام الثنائي: يعتمد مبدأ عمل الصمام الثنائي على التوصيل أحادي الاتجاه للوصلة PN. في ظل الانحياز الأمامي، تنتشر الموجات الحاملة (الثقوب والإلكترونات) عبر تقاطع PN لتشكل تيارًا؛ في ظل الانحياز العكسي، يتم إنشاء حاجز محتمل، مما يمنع تدفق التيار.

- MOSFET: يعتمد مبدأ عمل MOSFET على تأثير المجال الكهربائي. عندما يتغير جهد البوابة، فإنها تشكل قناة موصلة (قناة N أو قناة P) على سطح شبه الموصل تحت البوابة، وتتحكم في التيار بين المصدر والمصرف. الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) هي أجهزة يتم التحكم فيها بالجهد، ويعتمد تيار الخرج على جهد الدخل.

3. خصائص الأداء

- الصمام الثنائي:

- مناسب للتطبيقات عالية التردد ومنخفضة الطاقة.

- يتمتع بموصلية أحادية الاتجاه، مما يجعله مكونًا أساسيًا في دوائر التصحيح والكشف وتنظيم الجهد.

- يعد جهد الانهيار العكسي عاملاً حاسماً ويجب أخذه في الاعتبار عند التصميم لتجنب مشكلات الانهيار العكسي.

- موسفيت:

- يتمتع بمقاومة إدخال عالية، وضجيج منخفض، واستهلاك منخفض للطاقة، واستقرار حراري جيد.

- مناسبة للدوائر المتكاملة واسعة النطاق وإلكترونيات الطاقة.

- تنقسم الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) إلى أنواع القنوات N وقنوات P، ويأتي كل منها في أصناف وضع التحسين ووضع الاستنفاد.

- يُظهر خصائص تيار ثابتة جيدة، مع بقاء التيار ثابتًا تقريبًا في منطقة التشبع.

4. مجالات التطبيق

- الصمام الثنائي: يُستخدم على نطاق واسع في مجالات الإلكترونيات والاتصالات وإمدادات الطاقة، مثل دوائر التصحيح ودوائر تنظيم الجهد ودوائر الكشف.

- MOSFET: يلعب دورًا حاسمًا في الدوائر المتكاملة، وإلكترونيات الطاقة، وأجهزة الكمبيوتر، والاتصالات، ويستخدم كعناصر تبديل، وعناصر تضخيم، وعناصر قيادة.

5. الاستنتاج

تختلف الثنائيات والدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) في تعريفاتها الأساسية وبنيتها ومبادئ عملها وخصائص أدائها ومجالات تطبيقها. تلعب الثنائيات دورًا رئيسيًا في تصحيح وتنظيم الجهد نظرًا لتوصيلها أحادي الاتجاه، بينما تُستخدم الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) على نطاق واسع في الدوائر المتكاملة وإلكترونيات الطاقة نظرًا لمقاومتها العالية للمدخلات وانخفاض مستوى الضجيج وانخفاض استهلاك الطاقة. ويعتبر كلا المكونين أساسيين للتكنولوجيا الإلكترونية الحديثة، ولكل منهما مزاياه الخاصة.