Χαρακτηριστικά JFET

Ορισμός JFET

Το JFET είναι ένα είδος τρανζίστορ που ελέγχει τη ροή ρεύματος χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό πεδίο.

Κατά την αγορά ενός JFET για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, πρέπει να ελέγξουμε τις προδιαγραφές του συστήματος. Αυτές οι προδιαγραφές παρέχονται από τους κατασκευαστές. Οι παρακάτω παράμετροι χρησιμοποιούνται για την καθορισμό του JFET και αυτές είναι

• Τάση Καταστροφής Πύλης (VGS(off))

• Ρεύμα Στόμα-Πύλης με Συνδεδεμένη Πύλη (IDSS)

• Μεταβολή Διεγέρσης (gmo)

• Δυναμική Εξωτερική Αντίσταση (rd)

• Παράγοντας Ενίσχυσης (μ)

Τάση Καταστροφής Πύλης

Σε σταθερή τάση στόματος, το ρεύμα στόματος (ID) ενός JFET εξαρτάται από την τάση πύλης-πηγής (VGS).

Αν η τάση πύλης-πηγής μειωθεί από το μηδέν σε n-κανάλιο JFET, το ρεύμα στόματος επίσης μειώνεται ανάλογα. Η σχέση μεταξύ τάσης πύλης-πηγής και ρεύματος στόματος δίνεται παρακάτω. Μετά από μια συγκεκριμένη τάση πύλης-πηγής (V25155-1GS), το ρεύμα στόματος ID γίνεται μηδέν. Αυτή η τάση είναι γνωστή ως Τάση Καταστροφής Πύλης (VGS(off)). Αυτή η τάση είναι αριθμητικά ίση με την τάση πίναξης στόματος-πηγής (Vp). Στην περίπτωση p-κανάλιου JFET, αν αυξήσουμε την τάση στην πύλη από το μηδέν, το ρεύμα στόματος μειώνεται και μετά από μια συγκεκριμένη τάση πύλης-πηγής, το ρεύμα στόματος γίνεται μηδέν. Αυτή η τάση είναι η τάση καταστροφής πύλης για p-κανάλιο JFET. Είναι η τάση καταστροφής πύλης για p-κανάλιο JFET.

Ρεύμα Στόματος-Πύλης με Συνδεδεμένη Πύλη

Όταν η πύλη είναι συνδεδεμένη στη γη (VGS = 0) και η τάση στόματος-πηγής (VDS) αυξάνεται αργά σε n-κανάλιο JFET, το ρεύμα στόματος αυξάνεται γραμμικά. Μετά την τάση πίναξης (Vp), το ρεύμα στόματος παραμένει σταθερό, φθάνοντας τη μέγιστη τιμή του. Αυτό το μέγιστο ρεύμα, γνωστό ως ρεύμα στόματος-πύλης με συνδεδεμένη πύλη (IDSS), είναι σταθερό για κάθε JFET.

Μεταβολή Διεγέρσης

Η μεταβολή διεγέρσης είναι το πηλίκο της μεταβολής ρεύματος στόματος (δID) σε σχέση με τη μεταβολή τάσης πύλης-πηγής (δVGS) σε σταθερή τάση στόματος-πηγής (VDS = Σταθερή).

Αυτή η τιμή είναι μέγιστη σε V25155-7GS = 0.

Αυτό συμβολίζεται με gmo. Αυτή η μέγιστη τιμή (gmo) καθορίζεται σε ένα δεδομένο JFET. Η μεταβολή διεγέρσης σε οποιαδήποτε άλλη τιμή τάσης πύλης-πηγής (gm) μπορεί να καθοριστεί ως εξής. Η έκφραση του ρεύματος στόματος (ID) είναι

Με την μερική διαφορική της έκφρασης ρεύματος στόματος (I25155-1D) σε σχέση με την τάση πύλης-πηγής (VGS)

Σε VGS = 0, η μεταβολή διεγέρσης παίρνει τη μέγιστη τιμή της και αυτή είναι

Επομένως, μπορούμε να γράψουμε,

Δυναμική Εξωτερική Αντίσταση

Αυτή είναι το πηλίκο της μεταβολής τάσης στόματος-πηγής (δVDS) σε σχέση με τη μεταβολή ρεύματος στόματος (δID) σε σταθερή τάση πύλης-πηγής (VGS = Σταθερή). Το πηλίκο συμβολίζεται ως rd.

Παράγοντας Ενίσχυσης

Ο παράγοντας ενίσχυσης ορίζεται ως το πηλίκο της μεταβολής τάσης στόματος (δVDS) σε σχέση με τη μεταβολή τάσης πύλης (δVGS) σε σταθερό ρεύμα στόματος (ID = Σταθερό). Υπάρχει μια σχέση μεταξύ της μεταβολής διεγέρσης (g25155-8m) και της δυναμικής εξωτερικής αντίστασης (rd) και αυτή μπορεί να επιβεβαιωθεί με τον παρακάτω τρόπο.