BJT vs. MOSFET

01 · Punto de partida

Dos campeones, un ring por carga

Para un LED da igual; para 2 A el MOSFET gana por goleada; con 3,3 V sin logic-level gana el BJT por walkover. No hay mejor absoluto: hay mejor para cada caso, y se decide con cuatro números (mando disponible, corriente, caída admitida y costo).

Este tema cierra el bloque de llaves (19–24) con la tabla que usarás en cada proyecto desde ahora.

• ¿Qué compara cada criterio?
• ¿Cuándo gana cada uno?
• ¿Cuánto cuesta realmente cada opción?
• ¿Cómo lo verifico en mesa?

02 · Comparativa

Cara a cara, sin fanatismo

Lectura: BJT hasta ~500 mA con mando disponible; MOSFET desde ahí o con micros de poca corriente. La frontera se mueve con precios, no con religión.

03 · Casos

Cinco veredictos con números

04 · Costo total

La pieza es lo de menos

BJT barato suma R

Pieza + Rb calculada: dos líneas de BOM. Sin pull-down ni cuidados extra. Total mínimo en cargas chicas.

MOSFET suma red

Pieza + R gate + pull-down (+ diodo si inductiva): cuatro líneas. Se amortiza desde ~500 mA o con micros justos.

Disipador decide formato

BJT a 2 A pide disipador sí o sí; MOS a 2 A va pelado. El disipador cuesta más que la diferencia de piezas.

Stock manda a veces

Con 2N2222 a mano y carga de 100 mA, BJT ya: lo perfecto (MOS) pierde contra lo disponible.

05 · Decisor en código

Función que elige por vos

Entra carga y mando: compara pérdidas, verifica pin y dicta con motivo:

def decidir(i_a, v_mando=5.0, logic_ok=True):
    p_bjt = 0.3 * i_a
    p_mos = i_a**2 * 0.022
    ib = i_a / 20 * 1000  # mA con beta forzada 20
    pin_ok = ib <= 15
    if not logic_ok:
        ver = "BJT (MOS sin logic-level a este mando)"
    elif i_a < 0.2:
        ver = "BJT (simple y barato)"
    elif not pin_ok:
        ver = "MOSFET (el pin no da la base)"
    else:
        ver = "MOSFET (frío y libre el pin)" if p_mos < p_bjt else "BJT"
    print(f"I={i_a}A: BJT {p_bjt*1000:.0f}mW (Ib {ib:.1f}mA) vs MOS {p_mos*1000:.0f}mW -> {ver}")
    return ver


for caso in [(0.015, 5), (0.5, 5), (2.0, 5), (2.0, 3.3)]:
    decidir(caso[0], caso[1], logic_ok=(caso[1] >= 4.5))

Agregá tu caso (motor 12 V/1 A con 5 V): ¿qué dicta y con qué margen de pin?

Medición comparativa en mesa

Montar ambas llaves con la misma carga y anotar Vce vs Vds + tacto: el protocolo que valida la tabla.

def comparar_mesa(i_a, vce_medido, vds_medido):
    print(f"BJT: {vce_medido}V -> {vce_medido*i_a*1000:.0f}mW | MOS: {vds_medido}V -> {vds_medido*i_a*1000:.0f}mW")
    print("Coherente con teoría" if abs(vce_medido-0.3) < 0.3 and vds_medido < 0.2 else "REMEDIR: valores raros")


comparar_mesa(0.5, 0.25, 0.011)

06 · Analogía programador

Hilos vs. eventos

1. 1
   BJT = worker con costo.

   Cada conmutación paga su base (mA). Barato de lanzar, caro de escalar.

2. 2
   MOSFET = event-driven.

   El mando es señal, no consumo: escala a amperios sin cargar al emisor.

3. 3
   Decisor = scheduler.

   decidir() asigna el recurso según carga y contexto, como un balanceador con costos.

07 · Exploración

Laboratorio: duelo en vivo

Mové corriente y mando: el laboratorio calcula P de ambos, verifica pin y logic-level, y dicta con motivo.

Preguntas para explorar

1. ¿A qué corriente el pin (15 mA con β/20) deja de dar la base?
2. ¿Por qué con 3,3 V el laboratorio pide revisar aunque gane el MOS?
3. ¿En qué zona gana el BJT aunque pierda en P?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de decisión

Ejercicio 1: tres veredictos

Con decidir(): LED 15 mA/5 V, tira 500 mA/5 V y motor 2 A/3,3 V (sin L). ¿Qué dicta cada uno y por qué?

Ejercicio 2: medir el duelo

Montá ambas llaves con 500 mA (lámpara 12 V o R 22 Ω/5 W). Medí Vce y Vds. Ejecutá comparar_mesa(). ¿Coherente?

Ejercicio 3: límite del pin

¿Hasta qué Ic llega un pin de 15 mA con β/20? ¿Y con Darlington β/1000? ¿Cuándo usarías cada uno?

10 · Síntesis

Ideas para recordar

Bloque de llaves cerrado con criterio. Ahora, a aislar mundos: en el próximo tema, relés, contactos y drivers.