Что такое JFET?
Полевой транзистор с переходным слоем (JFET) — это трехконтактное активное устройство с функцией усиления, представляющее собой самый простой тип однополярного полевого транзистора. Он состоит из p-n-перехода, затвора (G), истока (S) и стока (D), которые можно разделить на N-канал или P-канал, как показано на следующем рисунке:
Как работают JFET?
Мы не можем изучать взаимосвязь между входным напряжением JFET UGS и входным током iG, как в случае с BJT, поскольку JFET имеет чрезвычайно высокий входной импеданс, а iG приблизительно равен 0. Поэтому мы можем изучать только взаимосвязь между входным напряжением UGS и выходным током iD, которая называется характеристикой передачи; взаимосвязь между выходным напряжением UDS и выходным током iD называется характеристикой выхода. На рисунке ниже показаны кривые передаточной характеристики и выходной характеристики:
На самом деле, кривая передаточной характеристики и кривая выходной характеристики являются избыточными. Другими словами, мы можем построить другой график на основе одного графика. Метод также очень прост. Например, мы проводим вертикальную линию в положении UDS=6 В на правом рисунке, которая пересекается с несколькими кривыми, и полученные точки отображаются в виде кривой на левом рисунке (с пометкой UDS=6 В). Другой пример: выберите положение UDS=1,2 В, проведите вертикальную линию, и вы получите различные кривые передаточной характеристики на левом рисунке (с зеленой линией с пометкой UDS=1,2 В).
Как оценить рабочее состояние JFET?
Рабочее состояние JFET более сложное. В нормальном режиме работы он может работать в области отсечки, области переменного сопротивления и области постоянного тока. Кроме того, он также имеет ненормальные условия работы, такие как состояние, при котором UGS больше 0 В для N-канальных JFET.
Шаг 1: Определите источник S и сток D JFET
S и D JFET во многих схемах не обозначены, поэтому нам нужно научиться различать источник S и сток D JFET в схеме.
Правила следующие:
N-канальный JFET: направление тока, генерируемого внешним источником питания, протекает от D к S.
P-канальный JFET: направление тока, генерируемого внешним источником питания, — от S к D.
Шаг 2: Оцените состояние JFET
После того, как вы определили контакты (S — источник и D — сток), вы можете легко определить рабочее состояние JFET по приведенной ниже таблице.
| 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 |
Особенности JFET
- Способность JFET работать как в режиме истощения, так и в режиме обогащения:
— В режиме истощения JFET обычно находится в состоянии «ВКЛ», и ток протекает через канал, когда на затвор не подается напряжение.
— В режиме обогащения JFET обычно находится в состоянии «ВЫКЛ», и протекание тока через канал регулируется напряжением, подаваемым на затвор.
- JFET имеет высокий входной импеданс, что означает, что он может принимать широкий диапазон входных сигналов без ущерба для производительности схемы.
- JFET имеет низкий выходной импеданс, что означает, что он может управлять нагрузками с низким импедансом с минимальным ухудшением сигнала.
- JFET могут использоваться в качестве резисторов с управляемым напряжением, где сопротивление канала может регулироваться напряжением, подаваемым на затвор.
