I MOSFET offrono numerosi vantaggi rispetto ai BJT (transistor a giunzione bipolare) in varie applicazioni, principalmente a causa dei loro diversi principi e caratteristiche di funzionamento. Un vantaggio chiave dei MOSFET è la loro capacità di commutare in modo rapido ed efficiente in risposta ai segnali di tensione applicati al terminale di gate. A differenza dei BJT, che sono dispositivi controllati in corrente, i MOSFET sono controllati in tensione, il che significa che richiedono pochissima corrente di ingresso per controllare un flusso di corrente maggiore tra i terminali source e drain. Questa proprietà si traduce in minori requisiti di potenza di azionamento e in una ridotta complessità del circuito di controllo in molte applicazioni.
Quando si controllano dispositivi come i motori CC, i MOSFET sono spesso preferiti ai BJT a causa della loro elevata impedenza di ingresso, che riduce al minimo la corrente di ingresso e le perdite di potenza. Ciò rende i MOSFET più efficienti nelle applicazioni di commutazione, dove il risparmio energetico e il controllo preciso sono cruciali. I MOSFET possono gestire correnti e tensioni elevate con una dissipazione di potenza minima, rendendoli adatti alla commutazione di carichi pesanti come i motori CC senza significativa generazione di calore o inefficienze.
In termini di velocità, i MOSFET generalmente commutano più velocemente dei BJT perché non hanno un tempo di stoccaggio del vettore minoritario e presentano un ritardo di stoccaggio della carica inferiore. Questa caratteristica consente ai MOSFET di raggiungere frequenze di commutazione più elevate, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono transizioni on-off rapide e funzionamento ad alta velocità.
Tuttavia, i MOSFET presentano anche alcuni svantaggi rispetto ai BJT. Uno svantaggio notevole è la loro suscettibilità ai danni derivanti dall’elettricità statica e dalle scariche elettrostatiche (ESD), che possono portare alla rottura dell’ossido del gate e al guasto permanente del dispositivo se non adeguatamente protetto. Inoltre, i MOSFET possono essere più costosi e complessi da produrre rispetto ai BJT, in particolare nelle applicazioni ad alta potenza in cui l’integrazione su larga scala e le capacità di gestione della corrente sono fondamentali.
In sintesi, sebbene i MOSFET offrano vantaggi significativi in termini di efficienza, velocità e facilità di controllo sui BJT in molte applicazioni, gli ingegneri devono considerare attentamente i requisiti applicativi specifici, le considerazioni sui costi e le potenziali limitazioni per determinare la tecnologia dei transistor più adatta ai loro progetti.