9 faktů o JFET: práce, funkce, aplikace, výhody a nevýhody

• Co je JFET?
• Typy JFET
• Charakteristika JFET
• BJT vs FET
• JFET vs MOSFET
• Aplikace
• Výhody nevýhody

V tomto článku se dozvíme o Field Effect Transistor nebo FET in detaily a jeden z jeho důležitých typů konkrétně Junction Field Effect Transistor (JFET) podrobně.

Tranzistor s polním efektem (FET):

V tranzistoru s efektem pole se pro řízení toku proudu používá pouze elektrické pole. FET jsou unipolární tranzistory. Tranzistor s polním efektem (FET) má tři terminály, kterými jsou Source, Drain a Gate.

Typy tranzistorů s efektem pole

Existují dva hlavní typy tranzistorů s efektem pole,

1. Tranzistor s efektem spojovacího pole (JFET)
2. Tranzistor s efektem pole polovodičového oxidu kovu (MOSFET) nebo tranzistor s efektem pole s izolovanou bránou nebo IGFET).

Vlastnosti tranzistoru s efektem pole

• Jednopolární - V tranzistoru s efektem pole se vedení děje buď dírou, nebo elektronem.
• Vysoká vstupní impedance - tranzistor s efektem pole má vysokou vstupní impedanci, protože vstupní proud v FET letěl pouze kvůli zpětnému předpětí.
• výstupní impedance - Výstupní impedance FET je velmi malá.
• Zařízení řízené napětíme - Tranzistor s efektem pole se nazývá napěťově řízené zařízení, protože jeho výstupní napětí je řízeno pouze vstupním napětím brány. 
• Hluk je nízký - Tranzistor s efektem šumu pole je nižší než u BJT, jako u FET, ve vodivé cestě nejsou žádné spoje.
• Získat - Zisk je charakterizován jako trans-vodivost v tranzistoru s efektem pole.

Tranzistor s efektem spojovacího pole

JFET je jeden z nejjednodušších typů tranzistorů s efektem pole, které mají tři koncové polovodiče.

Na rozdíl od PNP a NPN tranzistory, tři vývody tranzistoru Junction Field Effect Transistor jsou,

1. Zdroj
2. Brána
3. Vysušit

Junction Field Effect Tranzistor (JFET) funguje

JFET je zařízení řízené napětím, protože je řízeno použitím zpětného zkreslení napětí na terminál brány. Kanál se vyčerpá a elektrický proud se vypne. O tranzistoru s efektem spojovacího pole se obvykle říká, že je zapnutý, když mezi hradlem a zdrojovým kolíkem není napětí.

Tranzistor s efektem spojovacího pole (JFET) je obvykle dva typy, protože se používá kanál typu n nebo p podle pracovního postupu. V typu n, když je zdroj napětí připojen k bráně je -ve vzhledem ke zdroji, proud klesá. Odpovídajícím způsobem, když JFET mají kanál typu p, pokud je kladné napětí aplikováno na bránu vzhledem ke zdroji, proud se sníží.

Symbol tranzistoru s efektem přechodového pole (JFET):

Provoz tranzistoru s efektem přechodového pole (JFET):

S V_GS= 0; aplikované napětí V_DS způsobí průchod proudu od odtoku ke zdrojovým svorkám.

Pokud je aplikováno záporné hradlové napětí na zdroj, vrstva vyčerpání křižovatky hradlového kanálu se rozšiřuje a kanál se zužuje. Tím se zvýší odpor kanálu a t.j._d klesá pro danou hodnotu V_DS. Kvůli malé hodnotě V_DS, vrstva vyčerpání je rovnoměrná a zařízení funguje jako napěťově proměnný odpor. Jako hodnota V_GS se zvyšuje v záporném směru, vrstva vyčerpání se rozšiřuje, dokud nezabere celý kanál. Tato hodnota V_GS se nazývá Pinch off napětí (V_P).

Jako V_DS se objeví podél délky kanálu, napětí stoupá podél kanálu od zdroje k odtoku. Výsledkem je, že vrstva vyčerpání se stává nerovnoměrnou. Reverzní odchylka se mění podél délky kanálu a je nejvyšší na konci odtoku a vrstva vyčerpání je nejširší na konci odtoku. Odpor kanálu se tedy podél kanálu mění a charakteristická křivka se stává nelineární.

Parametry JFET:

Transkonduktance (g_m)

Mezitím je Junction Field Effect Tranzistor řízen napětím zdroj proudu, zisk je změna odtokového proudu dělená změnou napětí hradla. To se nazývá transkonduktanční zisk (zkráceně g_m) JFET

transkonduktančních je poměr změny odtokového proudu (δI_D) ke změně napětí brány na zdroj (δV_GS) při konstantním odtoku ke zdroji napětí (V_DS = Konstantní). Takže g_m je v zásadě sklon změny I_D a pokud jde o změnu V_GS s konstantním V_DS. Je to dáno,

Tato hodnota je maximální při nule brány ke zdroji napětí (V_GS = 0). Maximální hodnota (např_mo) je uveden v konkrétním datovém listu JFET (Junction Field Effect Transistor). . Obvykle je přítomen v jednotkách vodivosti, zejména jednotkou Siemens. U FET jsou standardní hodnoty transkonduktance (g_m) jsou v rozmezí od jednoho do třiceti milionů siemens.

Odpor střídavého proudu, ( r_d  )

Jedná se o odpor mezi odtokovými a zdrojovými svorkami, když tranzistor s efektem spojovacího pole pracuje v oblasti Pinch Off. Vysvětluje se to jako poměr (ΔV_DS), změna napětí odtokového zdroje na změnu odtokového proudu (ΔI_D) při konstantní V_GS - napětí zdroje brány. Takže lze psát jako

Zesilovací faktor (µ)

Zesilovací faktor tranzistoru s efektem spojovacího pole určuje, o kolik více řídí napětí hradla (V_GS) má nad vypouštěcím napětím (V_DS). Například, pokud µ JFET je 30, znamená to, že V_GS je 30krát účinnější.

I – V charakteristiky a výstupní graf n-kanálového JFET

Čtyři různé oblasti provozu tranzistoru s efektem spojovacího pole jsou vysvětleny následovně:

Ohmická oblast

Pokud je napětí brány nulové (V_GS = 0), pak je vrstva vyčerpání velmi minimální a tranzistor s efektem spojovacího pole funguje jako rezistor řízený napětím.

Odříznutá oblast

Během Cut-off regionu, V_GS - napětí brány, je dostatečné k tomu, aby tranzistor s efektem spojovacího pole působil jako otevřený obvod, protože odpor kanálu je maximální. Cut-off region se někdy označuje také jako pinch-off region.

Sytost nebo aktivní oblast 

Během oblasti saturace funguje tranzistor s efektem spojovacího pole jako dobrý vodič a je řízen V_GS- napětí brány-zdroje. Vzhledem k tomu, že během tohoto období došlo k odtoku ke zdroji napětí (V_DS) má malý nebo zanedbatelný vliv.

Členění regionu 

V oblasti rozdělení The V_DS - napětí mezi odtokem a zdrojem musí být dostatečně vysoké, aby způsobilo, že tranzistory s efektem spojovacího pole fungují jako odporový průchod, který se rozpadne a umožní nekontrolovaný proud.

Výhody JFET:

• Vysoká vstupní impedance
• Nízká hlučnost
• Malá velikost
• Vysokofrekvenční odezva

Nevýhody JFET:

• Tranzistor s efektem spojovacího pole (JFET) má produkt s malou šířkou pásma
• Má větší zranitelnost vůči poškození během manipulace a údržby.

Aplikace JFET:

• JFET se používá jako přepínač
• Tranzistor s efektem spojovacího pole se používá jako zesilovač.
• Může být použit jako vyrovnávací paměť
• Je použit Junction Field Effect Transistor (JFET). digitální elektronika obvody kvůli jeho velikosti a použitelnosti.

BJT vs FET:

Více informací elektronika klikněte zde

Soumali Bhattacharya

Ahoj, jsem Soumali Bhattacharya. Vystudoval jsem elektroniku.
V současné době investuji do oblasti elektroniky a komunikace.
Mé články jsou zaměřeny na hlavní oblasti základní elektroniky ve velmi jednoduchém, ale informativním přístupu.
Jsem živý student a snažím se udržovat si aktuální informace o všech nejnovějších technologiích v oblasti elektronických domén.

Spojme se přes LinkedIn –