คุณลักษณะของ JFET

คำนิยามของ JFET

JFET เป็นประเภทหนึ่งของทรานซิสเตอร์ที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยใช้สนามไฟฟ้า

เมื่อทำการซื้อ JFET สำหรับการใช้งานเฉพาะอย่าง เราต้องตรวจสอบสเปกของอุปกรณ์ สเปกดังกล่าวถูกให้ไว้โดยผู้ผลิต ต่อไปนี้คือพารามิเตอร์ที่ใช้ในการระบุ JFET และได้แก่

• แรงดันตัดประตู (VGS(off))

• กระแสระหว่างประตูกับ-drain เมื่อประตูถูกป้อน (IDSS)

• ความนำทางเข้า (gmo)

• ความต้านทานเอาต์พุตแบบไดนามิก (rd)

• ปัจจัยขยาย (μ)

แรงดันตัดประตู

ที่แรงดัน drain คงที่ กระแส drain (ID) ของ JFET จะขึ้นอยู่กับแรงดันระหว่างประตูกับแหล่ง (VGS)

หากแรงดันระหว่างประตูกับแหล่งลดลงจากศูนย์ใน JFET ช่อง n กระแส drain ก็จะลดลงตามลำดับ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันระหว่างประตูกับแหล่งและกระแส drain แสดงดังนี้ หลังจากแรงดันระหว่างประตูกับแหล่ง (V25155-1GS) บางค่า กระแส drain ID จะกลายเป็นศูนย์ แรงดันนี้เรียกว่า แรงดันตัดประตู (VGS(off)) แรงดันนี้มีค่าเท่ากับแรงดัน pinch-off ระหว่าง drain กับแหล่ง (Vp) ในกรณีของ JFET ช่อง p หากเราเพิ่มแรงดันที่ปลายประตูจากศูนย์ กระแส drain จะลดลง และหลังจากแรงดันระหว่างประตูกับแหล่งบางค่า กระแส drain จะกลายเป็นศูนย์ แรงดันนี้คือแรงดันตัดประตูสำหรับ JFET ช่อง p ซึ่งเป็นแรงดันตัดประตูสำหรับ JFET ช่อง p

กระแส Drain เมื่อประตูถูกป้อน

เมื่อปลายประตูถูกต่อลงกราวด์ (VGS = 0) และแรงดันระหว่าง drain กับแหล่ง (VDS) ถูกเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ใน JFET ช่อง n กระแส drain จะเพิ่มขึ้นอย่างเชิงเส้น หลังจากแรงดัน pinch-off (Vp) กระแส drain จะคงที่ที่ค่าสูงสุด กระแสสูงสุดนี้เรียกว่า กระแส Drain เมื่อประตูถูกป้อน (IDSS) ซึ่งเป็นค่าคงที่สำหรับแต่ละ JFET

ความนำทางเข้า

ความนำทางเข้าคืออัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงของกระแส drain (δID) ต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันระหว่างประตูกับแหล่ง (δVGS) ที่แรงดันระหว่าง drain กับแหล่งคงที่ (VDS = คงที่)

ค่านี้สูงสุดที่ V25155-7GS = 0

นี่คือ gmo ค่าสูงสุด (gmo) ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล JFET ความนำทางเข้าที่ค่าอื่น ๆ ของแรงดันระหว่างประตูกับแหล่ง (gm) สามารถกำหนดได้ดังต่อไปนี้ การแสดงออกของกระแส drain (ID) คือ

โดยการหาอนุพันธ์ย่อยของการแสดงออกของกระแส drain (I25155-1D) เทียบกับแรงดันระหว่างประตูกับแหล่ง (VGS)

ที่ VGS = 0 ความนำทางเข้ามีค่าสูงสุดและค่านั้นคือ

ดังนั้น เราสามารถเขียนว่า

ความต้านทานเอาต์พุตแบบไดนามิก

นี่คืออัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงของแรงดันระหว่าง drain กับแหล่ง (δVDS) ต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแส drain (δID) ที่แรงดันระหว่างประตูกับแหล่งคงที่ (VGS = คงที่) อัตราส่วนนี้ระบุด้วย rd

ปัจจัยขยาย

ปัจจัยขยายถูกกำหนดเป็นอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน drain (δVDS) ต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันประตู (δVGS) ที่กระแส drain คงที่ (ID = คงที่) มีความสัมพันธ์ระหว่างความนำทางเข้า (g25155-8m) และความต้านทานเอาต์พุตแบบไดนามิก (rd) ซึ่งสามารถสร้างได้ดังต่อไปนี้