JFETの特性

JFETの定義

JFETは、電界を用いて電流の流れを制御するトランジスタの一種です。

特定の用途にJFETを購入する際には、デバイスの仕様を確認する必要があります。これらの仕様はメーカーによって提供されています。以下に示すのはJFETを指定するためのパラメータです。

• ゲートカットオフ電圧（VGS(off)）

• ショートゲートドレイン電流（IDSS）

• 転送導電度（gmo）

• 動的出力抵抗（rd）

• 増幅係数（μ）

ゲートカットオフ電圧

固定されたドレイン電圧において、JFETのドレイン電流（ID）はゲート対ソース電圧（VGS）に依存します。

nチャネルJFETにおいて、ゲート対ソース電圧がゼロから減少すると、ドレイン電流もそれに応じて減少します。ゲート対ソース電圧とドレイン電流の関係は以下の通りです。あるゲート対ソース電圧（V25155-1GS）を超えると、ドレイン電流IDはゼロになります。この電圧はカットオフゲート電圧（VGS(off)）と呼ばれています。この電圧は数値的にピンチオフドレイン対ソース電圧（Vp）と等しくなります。pチャネルJFETの場合、ゲート端子電圧をゼロから増加させると、ドレイン電流が減少し、あるゲート対ソース電圧でドレイン電流がゼロになります。この電圧はpチャネルJFETのカットオフゲート電圧であり、pチャネルJFETのゲートカットオフ電圧となります。

ショートゲートドレイン電流

ゲート端子を接地（VGS = 0）し、ドレイン-ソース電圧（VDS）を徐々に増加させた場合、nチャネルJFETのドレイン電流は線形に増加します。ピンチオフ電圧（Vp）を超えると、ドレイン電流は一定になり最大値に達します。この最大電流はショートゲートドレイン電流（IDSS）と呼ばれ、各JFETごとに固定されています。

転送導電度

転送導電度は、一定のドレイン-ソース電圧（VDS = 定数）において、ドレイン電流（δID）の変化に対するゲート対ソース電圧（δVGS）の変化の比です。

この値はV25155-7GS = 0のときに最大となります。

これはgmoで表されます。この最大値（gmo）はJFETデータシートで指定されています。他のゲート対ソース電圧（gm）での転送導電度は以下の方法で決定できます。ドレイン電流（ID）の式は以下の通りです。

ドレイン電流（I25155-1D）の式をゲート対ソース電圧（VGS）に関して部分微分すると

VGS = 0のとき、転送導電度は最大値となり、それは以下の通りです。

したがって、私たちは次のように書くことができます。

動的出力抵抗

これは、一定のゲート対ソース電圧（VGS = 定数）において、ドレイン-ソース電圧（δVDS）の変化に対するドレイン電流（δID）の変化の比です。この比はrdで表されます。

増幅係数

増幅係数は、一定のドレイン電流（ID = 定数）において、ドレイン電圧（δVDS）の変化に対するゲート電圧（δVGS）の変化の比として定義されます。転送導電度（g25155-8m）と動的出力抵抗（rd）との間に次の関係があります。