Junction Field Effect Transistor funktioniert?

Im Allgemeinen verschiedene Arten von elektrische und elektronische Komponenten wie Transistoren, integrierte Schaltkreise Mikrocontroller, Transformatoren, Regler, Motoren, Schnittstellengeräte, Module und Basiskomponenten werden (je nach Anforderung) verwendet, um verschiedene elektrische und elektronische Projekte zu entwerfen. Es ist wichtig, die Funktionsweise der einzelnen Komponenten zu kennen, bevor sie praktisch in Schaltungsanwendungen eingesetzt werden. Es ist sehr schwierig, über alles im Detail zu diskutieren wichtige Komponenten der Elektronik in einem einzigen Artikel. Lassen Sie uns daher ausführlich über den Sperrschicht-Feldeffekttransistor, die JFET-Eigenschaften und seine Funktionsweise sprechen. Vor allem aber müssen wir wissen, was Feldeffekttransistoren sind.

Feldeffekttransistoren

In der Festkörperelektronik wurde mit der Erfindung des Transistors eine revolutionäre Änderung vorgenommen, die sich aus den Worten Übertragungswiderstand ergibt. Aus dem Namen selbst können wir die Funktionsweise des Transistors, d. H. Des Übertragungswiderstands, verstehen. Die Transistoren werden in verschiedene Typen eingeteilt, wie z Feldeffekttransistor , Bipolartransistor und so weiter.

Feldeffekttransistoren

Feldeffekttransistoren (FETs) werden üblicherweise als unipolare Transistoren bezeichnet, da diese FET-Operationen mit einem Einzelträgertyp verbunden sind. Die Feldeffekttransistoren werden in verschiedene Typen wie MOSFET, JFET, DGMOSFET, FREDFET, HIGFET, QFET usw. eingeteilt. In den meisten Anwendungen werden jedoch typischerweise nur MOSFETs (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) und JFETs (Junction-Feldeffekttransistoren) verwendet. Bevor wir also detailliert auf den Sperrschicht-Feldeffekttransistor eingehen, müssen wir in erster Linie wissen, was JFET ist.

Junction Field Effect Transistor

Junction Field Effect Transistor

Wie bereits erwähnt, ist der Sperrschicht-Feldeffekttransistor eine Art von FETs, die als Schalter verwendet werden, der elektrisch gesteuert werden kann. Durch den aktiven Kanal fließt elektrische Energie zwischen dem Source-Anschluss und dem Drain-Anschluss. Wenn der Gate-Anschluss mit einer Sperrvorspannung versorgt wird, wird der Stromfluss vollständig abgeschaltet und der Kanal wird belastet. Der Sperrschicht-Feldeffekttransistor wird im Allgemeinen aufgrund seiner Polarität in zwei Typen eingeteilt:

• N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor
• P-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor

Feldeffekttransistor mit N-Kanal-Übergang

N-Kanal-JFET

Der JFET, in dem Elektronen hauptsächlich als Ladungsträger zusammengesetzt sind, wird als N-Kanal-JFET bezeichnet. Wenn also der Transistor eingeschaltet ist, können wir sagen, dass der Stromfluss hauptsächlich auf die zurückzuführen ist Bewegung von Elektronen .

P-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor

P-Kanal JFET

Der JFET, in dem Löcher hauptsächlich als Ladungsträger zusammengesetzt sind, wird als P-Kanal-JFET bezeichnet. Wenn also der Transistor eingeschaltet ist, können wir sagen, dass der Stromfluss hauptsächlich auf die Löcher zurückzuführen ist.

Arbeiten von JFET

Der Betrieb des JFET kann sowohl für den N-Kanal als auch für den P-Kanal getrennt untersucht werden.

N-Kanal-Betrieb des JFET

Die Funktionsweise des JFET kann erklärt werden, indem erläutert wird, wie der N-Kanal-JFET eingeschaltet und der N-Kanal-JFET ausgeschaltet wird. Zum Einschalten eines N-Kanal-JFET muss eine positive Spannung von VDD an den Drain-Anschluss des Transistors mit (in Bezug auf) Source-Anschluss angelegt werden, so dass der Drain-Anschluss entsprechend positiver als der Source-Anschluss sein muss. Somit wird ein Stromfluss durch den Drain zum Source-Kanal zugelassen. Wenn die Spannung an der Gate-Klemme VGG 0 V beträgt, liegt an der Drain-Klemme maximaler Strom an und der N-Kanal-JFET wird als eingeschaltet bezeichnet.

N-Kanal-Betrieb des JFET

Zum Ausschalten des N-Kanal-JFET kann die positive Vorspannung ausgeschaltet oder eine negative Spannung an den Gate-Anschluss angelegt werden. Somit kann durch Ändern der Polarität der Gate-Spannung der Drain-Strom reduziert werden, und dann wird der N-Kanal-JFET als AUS-Zustand bezeichnet.

P-Kanal-Betrieb des JFET

Zum Einschalten des P-Kanal-JFET kann eine negative Spannung an den Drain-Anschluss des Transistors mit Source-Anschluss angelegt werden, so dass der Drain-Anschluss entsprechend negativer sein muss als der Source-Anschluss. Somit wird der Stromfluss durch den Drain zum Source-Kanal zugelassen. Wenn die Spannung am Gate-Anschluss Wenn VGG 0 V beträgt, liegt am Drain-Anschluss maximaler Strom an und der P-Kanal-JFET befindet sich im EIN-Zustand.

P-Kanal-Betrieb des JFET

Zum Ausschalten des P-Kanal-JFET kann die negative Vorspannung ausgeschaltet oder eine positive Spannung an den Gate-Anschluss angelegt werden. Wenn der Gate-Anschluss eine positive Spannung erhält, beginnen sich die Drain-Ströme zu verringern (bis zur Abschaltung), und somit wird der P-Kanal-JFET als AUS-Zustand bezeichnet.

JFET-Eigenschaften

Die JFET-Eigenschaften von können sowohl für den N-Kanal als auch für den P-Kanal untersucht werden, wie nachstehend erläutert:

N-Kanal-JFET-Eigenschaften

Die N-Kanal-JFET-Eigenschaften oder die Transkonduktanzkurve sind in der folgenden Abbildung dargestellt, die zwischen Drainstrom und Gate-Source-Spannung grafisch dargestellt ist. Es gibt mehrere Bereiche in der Transkonduktanzkurve und sie sind ohmsche Bereiche, Sättigungsbereiche, Grenzwerte und Durchbruchbereiche.

N-Kanal-JFET-Eigenschaften

Ohmsche Region
Der einzige Bereich, in dem die Transkonduktanzkurve eine lineare Antwort und einen Drainstrom zeigt, dem der JFET-Transistorwiderstand entgegengesetzt ist, wird als Ohmscher Bereich bezeichnet.
Sättigungsbereich
Im Sättigungsbereich ist der N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor eingeschaltet und aktiv, da aufgrund der angelegten Gate-Source-Spannung maximaler Strom fließt.
Grenzbereich
In diesem Grenzbereich fließt kein Drainstrom, und daher befindet sich der N-Kanal-JFET im AUS-Zustand.
Aufschlüsselungsbereich
Wenn die an den Drain-Anschluss angelegte VDD-Spannung die maximal erforderliche Spannung überschreitet, kann der Transistor dem Strom nicht widerstehen, und somit fließt der Strom vom Drain-Anschluss zum Source-Anschluss. Daher tritt der Transistor in den Durchbruchbereich ein.

P-Kanal-JFET-Eigenschaften

Die P-Kanal-JFET-Eigenschaften oder die Transkonduktanzkurve sind in der folgenden Abbildung dargestellt, die zwischen Drainstrom und Gate-Source-Spannung grafisch dargestellt ist. Es gibt mehrere Bereiche in der Transkonduktanzkurve und sie sind ohmsche Bereiche, Sättigungsbereiche, Grenzwerte und Durchbruchbereiche.

P-Kanal-JFET-Eigenschaften

Ohmsche Region
Der einzige Bereich, in dem die Transkonduktanzkurve eine lineare Antwort und einen Drainstrom zeigt, dem der JFET-Transistorwiderstand entgegengesetzt ist, wird als Ohmscher Bereich bezeichnet.
Sättigungsbereich
Im Sättigungsbereich ist der N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistor eingeschaltet und aktiv, da aufgrund der angelegten Gate-Source-Spannung maximaler Strom fließt.
Grenzbereich
In diesem Grenzbereich fließt kein Drainstrom, und daher befindet sich der N-Kanal-JFET im AUS-Zustand.
Aufschlüsselungsbereich
Wenn die an den Drain-Anschluss angelegte VDD-Spannung die maximal erforderliche Spannung überschreitet, kann der Transistor dem Strom nicht widerstehen, und somit fließt der Strom vom Drain-Anschluss zum Source-Anschluss. Daher tritt der Transistor in den Durchbruchbereich ein.

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