ویژگی‌های JFET

تعریف JFET

JFET نوعی ترانزیستور است که جریان را با استفاده از یک میدان الکتریکی کنترل می‌کند.

در زمان خرید JFET برای کاربرد خاص، باید مشخصات دستگاه را بررسی کنیم. این مشخصات توسط سازندگان ارائه می‌شوند. پارامترهای زیر برای مشخص کردن JFET استفاده می‌شوند:

• ولتاژ برش درب (VGS(off))

• جریان دریچه به منبع با درب کوتاه شده (IDSS)

• انتقال هادی (gmo)

• مقاومت خروجی دینامیک (rd)

• ضریب تقویت (μ)

ولتاژ برش درب

در ولتاژ منبع ثابت، جریان دریچه (ID) یک JFET به ولتاژ درب به منبع (VGS) بستگی دارد.

اگر ولتاژ درب به منبع در JFET کانال n از صفر کاهش یابد، جریان دریچه نیز به طور متناسب کاهش می‌یابد. رابطه بین ولتاژ درب به منبع و جریان دریچه در زیر آمده است. پس از ولتاژ درب به منبع خاص (V25155-1GS)، جریان دریچه ID به صفر می‌رسد. این ولتاژ به عنوان ولتاژ برش درب (VGS(off)) شناخته می‌شود. این ولتاژ عددی برابر با ولتاژ پینچ-آف دریچه به منبع (Vp) است. در مورد JFET کانال p اگر ولتاژ ترمینال درب از صفر افزایش یابد، جریان دریچه کاهش می‌یابد و پس از ولتاژ درب به منبع خاص، جریان دریچه به صفر می‌رسد. این ولتاژ به عنوان ولتاژ برش درب برای JFET کانال p شناخته می‌شود. این ولتاژ برش درب برای JFET کانال p است.

جریان دریچه به منبع با درب کوتاه شده

وقتی ترمینال درب به زمین متصل شود (VGS = 0) و ولتاژ دریچه به منبع (VDS) در JFET کانال n به آرامی افزایش یابد، جریان دریچه به طور خطی افزایش می‌یابد. پس از ولتاژ پینچ-آف (Vp)، جریان دریچه ثابت می‌ماند و به حداکثر مقدار خود می‌رسد. این جریان حداکثر، به عنوان جریان دریچه به منبع با درب کوتاه شده (IDSS) شناخته می‌شود و برای هر JFET ثابت است.

انتقال هادی

انتقال هادی نسبت تغییر جریان دریچه (δID) به تغییر ولتاژ درب به منبع (δVGS) در ولتاژ دریچه به منبع ثابت (VDS = ثابت) است.

این مقدار در V25155-7GS = 0 حداکثر است.

این مقدار با gmo نشان داده می‌شود. این مقدار حداکثر (gmo) در برگه داده JFET مشخص شده است. انتقال هادی در هر مقدار دیگری از ولتاژ درب به منبع (gm) می‌تواند به صورت زیر تعیین شود. عبارت جریان دریچه (ID) به صورت زیر است:

با مشتق جزئی عبارت جریان دریچه (I25155-1D) نسبت به ولتاژ درب به منبع (VGS)

در VGS = 0، انتقال هادی حداکثر مقدار خود را به دست می‌آورد و آن به صورت زیر است:

بنابراین، می‌توانیم بنویسیم:

مقاومت خروجی دینامیک

این نسبت تغییر ولتاژ دریچه به منبع (δVDS) به تغییر جریان دریچه (δID) در ولتاژ درب به منبع ثابت (VGS = ثابت) است. این نسبت با rd نشان داده می‌شود.

ضریب تقویت

ضریب تقویت به عنوان نسبت تغییر ولتاژ دریچه (δVDS) به تغییر ولتاژ درب (δVGS) در جریان دریچه ثابت (ID = ثابت) تعریف می‌شود. رابطه‌ای بین انتقال هادی (g25155-8m) و مقاومت خروجی دینامیک (rd) وجود دارد که به صورت زیر قابل اثبات است.