Velocidad de conmutación BJT vs MOSFET

He estado leyendo varias respuestas sobre la velocidad de conmutación y la frecuencia de BJT y MOSFET, pero sigo encontrando respuestas contradictorias. ¿Alguien puede explicar la discrepancia y la respuesta real? Fuentes a las que hago referencia:

  • "Los MOSFET tienen velocidades de conmutación más rápidas y pérdidas de conmutación más bajas que los BJT" Artículo de Circuit Digest
  • "BJT puede cambiar más rápido que MOSFET debido a la menor capacitancia en el pin de control" Sitio web de OscarLiang
  • "Los MOSFET son más lentos que los BJT debido a las enormes capacitancias en sus uniones" Pregunta de StackExchange
  • "La velocidad de conmutación del BJT es más lenta" Artículo de El-Pro-Cus
  • "BJT es un dispositivo mucho más lento que un MOS... En BJT obtenemos un pequeño ancho de banda con mejor ganancia, pero en FET obtenemos un mayor ancho de banda en comparación con BJT, pero la ganancia no es mejor en comparación con BJT". Pregunta de Quora
Sí, está en conflicto porque pocos hablan sobre el tipo real de cambio que está ocurriendo. Tengo entendido que el BJT es más rápido si NO cambia el transistor lo suficientemente fuerte como para saturarlo, mientras que el MOSFET es más rápido si SÍ cambia el transistor lo suficientemente fuerte como para saturarlo. Dado que, técnicamente, "saturación" significa modos para BJT y MOSFET, aclararé aquí que cuando digo eso significa que cuando aumenta Vce o Vds no se produce un aumento adicional en la corriente.
Y su última viñeta es diferente del resto porque ahora se trata de un ancho de banda analógico en el que el transistor NO cambia, sino que actúa como un amplificador. Mantenga los dos distintos en su mente.
1er enlace: > Los MOSFET tienen circuitos de controlador de compuerta más fáciles de diseñar que la base del circuito de controlador > de BJT. No me parece. Busque placas de controlador de compuerta y encontrará que son mucho más caras que el propio transistor.
¿Son los coches más rápidos que los camiones? depende de cada uno.
Para mí, BJT es más rápido. Recuerdo un documento centrado en una pregunta similar. IIRC, el autor comparó BJT y MOSFET del mismo tamaño en términos de velocidad del portador, movilidad, etc., teniendo en cuenta las propiedades geométricas y materiales. Y concluyó que el MOSFET es más lento. Voy a poner un enlace al papel si lo encuentro de nuevo.
Depende de las suposiciones hechas. Está de acuerdo con el comentario de camiones y automóviles.

Respuestas (1)

Cuando compare los dos, debe ser justo al respecto: ambos dispositivos deben tener un tamaño similar. Cuando lo haga, encontrará que la diferencia de velocidad intrínseca, si la hay, es relativamente pequeña; mientras que la velocidad de conmutación del sistema está dominada por otros factores, incluida la capacitancia del cable.

Dicho esto, la velocidad lógica MOSFET eclipsó la velocidad bipolar en la década de 1980. Eso es más un reflejo de la inversión realizada en MOS en comparación con bipolar, no de la velocidad inherente de cada uno.

Relacionado: ¿Por qué los transistores de unión bipolar (BJT) eran mejores que los transistores de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET) en el pasado?

Para frecuencias ultraaltas, HEMT (Transistor de alta movilidad de electrones, un tipo de FET) supera tanto al MOS como al bipolar, como amplificador.

Que yo sepa, los amplificadores de muy alta frecuencia (>100 GHz) a menudo usan transistores bipolares de tecnologías BiCMOS.
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