Všeobecne platí, že rôzne typy elektrické a elektronické komponenty ako sú tranzistory, integrované obvody , mikrokontroléry, transformátory, regulátory, motory, prepojovacie zariadenia, moduly a základné komponenty sa používajú (podľa požiadaviek) na navrhovanie rôznych elektrických a elektronických projektov. Pred praktickým použitím v obvodových aplikáciách je nevyhnutné poznať fungovanie každého komponentu. Je veľmi náročné podrobne diskutovať o všetkom dôležité súčasti elektroniky v jednom článku. Preto poďme diskutovať podrobne o tranzistore s efektom spojovacieho poľa, charakteristikách JFET a jeho fungovaní. Primárne však musíme vedieť, čo sú tranzistory s efektom poľa.
Tranzistory s efektom poľa
V elektronike v pevnom stave sa pomocou vynálezu tranzistora urobila revolučná zmena, ktorá sa získala zo slov prenosový rezistor. Zo samotného názvu môžeme pochopiť spôsob fungovania tranzistora, tj. Prenosového rezistora. Tranzistory sú rozdelené do rôznych typov, napríklad a tranzistor s efektom poľa , bipolárny spojovací tranzistor atď.
Tranzistory s efektom poľa
Tranzistory s efektom poľa (FET) sa zvyčajne označujú ako unipolárne tranzistory, pretože tieto operácie FET sú spojené s typom s jedným nosičom. Tranzistory s efektom poľa sú kategorizované do rôznych typov, ako napríklad MOSFET, JFET, DGMOSFET, FREDFET, HIGFET, QFET atď. Vo väčšine aplikácií sa ale zvyčajne používajú iba MOSFET (tranzistory s efektom poľa s oxidom kovu s polovodičovým poľom) a JFET (tranzistor s efektom spojenia s poľom). Pred podrobnou diskusiou o tranzistore s efektom spojovacieho poľa teda musíme predovšetkým vedieť, čo je JFET.
Tranzistor s efektom spojovacieho poľa
Tranzistor s efektom spojovacieho poľa
Ako sme už diskutovali, tranzistor s efektom spojovacieho poľa je jedným typom FET, ktorý sa používa ako spínač, ktorý je možné ovládať elektricky. Aktívnym kanálom bude prúdiť elektrická energia z terminálu zdroja do terminálu odtoku. Ak je terminál brány napájaný reverzným predpätím, tok prúdu sa úplne vypne a kanál sa napne. Tranzistor s efektom spojovacieho poľa je všeobecne klasifikovaný do dvoch typov na základe ich polarít a sú to:
- Tranzistor s efektom spojovacieho poľa N-kanála
- Tranzistor s efektom spojovacieho poľa P-kanála
Tranzistor s efektom poľa spojenia N-kanálom
N-kanálový JFET
JFET, v ktorom sú elektróny primárne tvorené ako nosič náboja, sa nazýva JFET v N-kanále. Preto, ak je tranzistor zapnutý, potom môžeme povedať, že tok prúdu je primárne kvôli pohyb elektrónov .
Tranzistor s efektom poľa spojenia P-kanálom
P-kanál JFET
JFET, v ktorom sú otvory primárne tvorené ako nosič náboja, sa nazýva JFET v P-kanáli. Ak je teda tranzistor zapnutý, môžeme povedať, že tok prúdu je primárne kvôli otvorom.
Fungovanie JFET
Prevádzku JFET je možné študovať osobitne pre N kanál aj P kanál.
Prevádzka N-kanála JFET
Fungovanie JFET možno vysvetliť diskusiou o tom, ako zapnúť N-kanálový JFET a ako vypnúť N-kanálový JFET. Pre zapnutie N-kanálového JFET musí byť kladené napätie VDD privedené na odtokovú svorku tranzistora w.r.t (vzhľadom na) zdrojovú svorku, takže odtoková svorka musí byť primerane kladnejšia ako zdrojová svorka. Tok prúdu je teda povolený cez odtok do zdrojového kanála. Ak je napätie na svorke brány, VGG 0 V, potom bude na odtokovej svorke maximálny prúd a N-kanál JFET je označený ako zapnutý.
Prevádzka N-kanála JFET
Na vypnutie N-kanálového JFET sa môže vypnúť kladné predpätie alebo sa môže na svorku brány priviesť záporné napätie. Teda zmenou polarity hradlového napätia je možné znížiť odtokový prúd a potom sa hovorí, že N-kanál JFET je v stave VYPNUTÝ.
Prevádzka JFET v kanáli P
Na zapnutie JFET kanálu P v kanáli P môže byť na odtokovú svorku zdrojového terminálu tranzistora w.r.t privedené záporné napätie tak, že odtoková svorka musí byť primerane zápornejšia ako zdrojová svorka. Tok prúdu je teda povolený cez odtok do kanála zdroja. Ak napätie na termináli brány , VGG je 0V, potom bude na odtokovej svorke maximálny prúd a JFET v kanáli P sa považuje za zapnutý.
Prevádzka JFET v kanáli P
Pre vypnutie P-kanála JFET sa môže vypnúť záporné predpätie alebo sa môže na svorku brány priviesť kladné napätie. Ak je na svorke brány kladné napätie, potom sa začnú znižovať odtokové prúdy (až do prerušenia), a teda sa hovorí, že JFET v kanáli P je v stave VYPNUTÉ.
Charakteristika JFET
Charakteristiky JFET možno študovať pre N-kanál aj P-kanál, ako je uvedené nižšie:
Charakteristiky N-kanálového JFET
Charakteristiky NF-kanála JFET alebo krivka transkonduktancie sú znázornené na obrázku nižšie, ktorý je znázornený medzi odtokovým prúdom a napätím hradlového zdroja. V transkonduktančnej krivke je viac oblastí a sú to ohmické, saturačné, medzné a rozpadové oblasti.
Charakteristiky N-kanálového JFET
Ohmický región
Jediná oblasť, v ktorej krivka transkonduktancie vykazuje lineárnu odozvu a odtokový prúd, proti ktorej odpor JFET tranzistora odporuje, sa nazýva ohmická oblasť.
Región sýtosti
V oblasti nasýtenia je tranzistor s efektom spojovacieho poľa kanálu N v stave ZAPNUTÝ a aktívny, pretože z dôvodu použitého napätia zdroja brány prúdi maximálny prúd.
Oblasť obmedzenia
V tejto medznej oblasti nebude pretekať žiadny odtokový prúd a NF-kanál JFET je teda v stave VYPNUTÝ.
Členenie regiónu
Ak napätie VDD privedené na odtokovú svorku presahuje maximálne potrebné napätie, tranzistor nedokáže odolávať prúdu, a preto prúd preteká od odtokovej svorky k zdrojovej svorke. Tranzistor teda vstupuje do oblasti rozpadu.
Charakteristiky JFET kanálu P
Charakteristiky JFET kanálu P alebo krivka transkonduktancie sú znázornené na obrázku nižšie, ktorý je znázornený medzi odtokovým prúdom a napätím hradlového zdroja. V transkonduktančnej krivke je viac oblastí a sú to ohmické, saturačné, medzné a rozpadové oblasti.
Charakteristiky JFET kanálu P
Ohmický región
Jediná oblasť, v ktorej krivka transkonduktancie vykazuje lineárnu odozvu a odtokový prúd, proti ktorej odpor JFET tranzistora odporuje, sa nazýva ohmická oblasť.
Región sýtosti
V oblasti nasýtenia je tranzistor s efektom spojovacieho poľa kanálu N v stave ZAPNUTÝ a aktívny, pretože z dôvodu použitého napätia zdroja brány prúdi maximálny prúd.
Oblasť obmedzenia
V tejto medznej oblasti nebude pretekať žiadny odtokový prúd a NF-kanál JFET je teda v stave VYPNUTÝ.
Členenie regiónu
Ak napätie VDD privedené na odtokovú svorku prekročí maximálne potrebné napätie, potom tranzistor nedokáže odolávať prúdu, a preto bude prúd tiecť z odtokovej svorky k zdrojovej svorke. Tranzistor teda vstupuje do oblasti rozpadu.
Chcete poznať praktické aplikácie tranzistora s efektom spojovacieho poľa pri navrhovaní projekty elektroniky ? Potom pošlite svoje komentáre v sekcii komentárov nižšie, aby ste získali ďalšiu technickú pomoc.
