Cos'è un JFET?
Il Transistor ad Effetto di Campo a Giunzione (JFET) è un dispositivo attivo a tre terminali con funzione di amplificazione ed è il tipo più semplice di transistor ad effetto di campo unipolare. È composto da gate (G) a giunzione p-n, source (S) e drain (D), che possono essere suddivisi in canale N o canale P, come mostrato nella figura seguente:
Come funzionano i JFET?
Non possiamo studiare la relazione tra la tensione di ingresso UGS e la corrente di ingresso iG come nei BJT, perché il JFET ha un’impedenza di ingresso estremamente elevata e iG è approssimativamente 0. Pertanto, possiamo studiare solo la relazione tra la tensione di ingresso UGS e la corrente di uscita iD, che è chiamata caratteristica di trasferimento; la relazione tra la tensione di uscita UDS e la corrente di uscita iD è chiamata caratteristica di uscita. La figura seguente mostra le curve della caratteristica di trasferimento e della caratteristica di uscita:
In realtà, la curva della caratteristica di trasferimento e la curva della caratteristica di uscita sono ridondanti. In altre parole, possiamo disegnare un altro grafico da un grafico. Il metodo è anche molto semplice. Ad esempio, disegniamo una linea verticale nella posizione di UDS=6V nell’immagine a destra, che interseca più curve, e i punti ottenuti vengono disegnati come la curva nell’immagine a sinistra (etichettata UDS=6V). Un altro esempio è selezionare la posizione di UDS=1.2V, disegnare una linea verticale e otterrai diverse curve di caratteristica di trasferimento nell’immagine a sinistra (etichetta UDS=1.2V linea verde).
Come giudicare lo stato di funzionamento del JFET?
Lo stato di funzionamento del JFET è più complesso. In normali condizioni di funzionamento, può funzionare nella regione di interdizione, nella regione di resistenza variabile e nella regione di corrente costante. Inoltre, ha anche condizioni di funzionamento anomale, come lo stato in cui UGS è maggiore di 0V per i JFET a canale N.
Passaggio 1: identificare la source S e il drain D del JFET
La S e la D del JFET in molti circuiti non sono contrassegnate, quindi dobbiamo imparare a distinguere la source S e il drain D del JFET nel circuito.
Le regole sono le seguenti:
JFET a canale N, la direzione della corrente generata dall’alimentazione esterna scorre da D a S.
JFET a canale P, la direzione della corrente generata dall’alimentazione esterna è da S a D.
Passaggio 2: giudicare lo stato del JFET
Una volta identificati i pin (source S e drain D), puoi facilmente giudicare lo stato di funzionamento del JFET in base alla tabella seguente.
| N-channel JFET | UGS≤UGSOFF | UGS＜UGSOFF≤0v | UGS>0V |
| Cut-off Area | UDS＜UDS_DV, Variable Resistance Area | Abnormal state | |
| UDS＞UDS_DV, Constant Current Zone | |||
| P-channel JFET | UGS≥UGSOFF | UGSOFF＞UGS≥0v | UGS＜0V |
| Cut-off Area | UDS>UDS_DV, Variable Resistance Area | Abnormal state | |
| UDS＜UDS_DV, Constant Current Area |
Caratteristiche del JFET
- Capacità del JFET di operare in modalità depletion o enhancement:
– Nella modalità depletion, il JFET è normalmente ON e la corrente scorre attraverso il canale quando non viene applicata alcuna tensione al terminale del gate.
– Nella modalità enhancement, il JFET è normalmente OFF e il flusso di corrente attraverso il canale è controllato dalla tensione applicata al terminale del gate.
- Il JFET ha un’elevata impedenza di ingresso, il che significa che può accettare un’ampia gamma di segnali di ingresso senza influire sulle prestazioni del circuito.
- Il JFET ha una bassa impedenza di uscita, il che significa che può pilotare carichi a bassa impedenza con una minima degradazione del segnale.
- I JFET possono essere utilizzati come resistori controllati in tensione, dove la resistenza del canale può essere controllata dalla tensione applicata al terminale del gate.
