Waarom worden MOSFET-spanning en BJT-stroom geregeld?

MOSFET’s worden vaak spanningsgestuurde apparaten genoemd, omdat het primaire mechanisme voor het regelen van de stroom er doorheen de spanning is die wordt aangelegd op de poortaansluiting ten opzichte van de bronaansluiting. In een MOSFET bepaalt de gate-source-spanning (V_GS) het elektrische veld over de gate-oxide, dat op zijn beurt de kanaalgeleiding tussen de drain- en source-terminals regelt. Door V_GS te variëren, kan de MOSFET de stroom door het kanaal moduleren, waardoor deze reageert op veranderingen in de aangelegde spanning en fungeert als een spanningsafhankelijke stroombron.

Daarentegen worden bipolaire junctietransistors (BJT’s) doorgaans beschouwd als stroomgestuurde apparaten omdat de basisstroom (I_B) de geleiding tussen de emitter- en collectorterminals regelt. De basisstroom moduleert de minderheidsdragers (elektronen of gaten) die in het basisgebied worden geïnjecteerd, wat op zijn beurt de collectorstroom (I_C) beïnvloedt. De hoeveelheid stroomversterking (β) van een BJT wordt voornamelijk bepaald door de verhouding tussen collectorstroom en basisstroom, waardoor deze inherent stroomgestuurd is.

BJT’s kunnen tot op zekere hoogte ook in spanningsgestuurde modus werken, vooral in toepassingen waarbij feedbackmechanismen of voorspanningsregelingen de basis-emitterspanning (V_BE) regelen. Hun fundamentele werking is echter afhankelijk van stroomregeling als gevolg van de fysica van injectie- en versterkingsprocessen van minderheidsdragers binnen de transistorstructuur.

Het onderscheid tussen MOSFET’s als spanningsgestuurde en BJT’s als stroomgestuurde apparaten komt voort uit hun verschillende fysieke structuren en werkingsprincipes. MOSFET’s vertrouwen op het elektrische veld dat wordt gecreëerd door de poortspanning om de kanaalgeleiding direct te regelen, terwijl BJT’s basisstroom gebruiken om de emitter-collectorstroom indirect te regelen via draaggolfinjectie en transistorversterkingsmechanismen. Deze kenmerken bepalen hoe elk apparaat reageert op besturingssignalen en beïnvloedt hun toepassingen in verschillende elektronische circuits.