ویژگی‌های JFET

تعریف JFET

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

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

• ولتاژ قطع درب (VGS(off))

• جریان درب-سرچشمه در حالت قطع درب (IDSS)

• انتقال‌پذیری (gmo)

• مقاومت خروجی پویا (rd)

• ضریب تقویت (μ)

ولتاژ قطع درب

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

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

جریان درب-سرچشمه در حالت قطع درب

وقتی ترمینال درب به زمین متصل شود (VGS = 0) و ولتاژ درب-سرچشمه (VDS) در یک JFET کانال n به آرامی افزایش یابد، جریان درب به طور خطی افزایش می‌یابد. پس از ولتاژ فشرده‌سازی (Vp)، جریان درب ثابت می‌ماند و به حداکثر مقدار خود می‌رسد. این جریان حداکثر، به عنوان جریان درب-سرچشمه در حالت قطع درب (IDSS) شناخته می‌شود و برای هر JFET ثابت است.

انتقال‌پذیری

انتقال‌پذیری نسبت تغییر جریان درب (δID) به تغییر ولتاژ درب-سرچشمه (δVGS) در حالت ثابت ولتاژ درب-سرچشمه (VDS = ثابت) است.

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

این با gmo نشان داده می‌شود. این مقدار حداکثر (gmo) در نمودار داده‌های JFET مشخص شده است. انتقال‌پذیری در هر مقدار دیگری از ولتاژ درب-سرچشمه (gm) می‌تواند به صورت زیر تعیین شود. عبارت جریان درب (ID) به صورت زیر است

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

در VGS = 0، انتقال‌پذیری به حداکثر مقدار خود می‌رسد و آن به صورت زیر است

بنابراین، می‌توانیم بنویسیم،

مقاومت خروجی پویا

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

ضریب تقویت

ضریب تقویت به عنوان نسبت تغییر ولتاژ درب (δVDS) به تغییر ولتاژ درب (δVGS) در حالت ثابت جریان درب (ID = ثابت) تعریف می‌شود. رابطه‌ای بین انتقال‌پذیری (g25155-8m) و مقاومت خروجی پویا (rd) وجود دارد که می‌توان به صورت زیر برقرار کرد.