Dlaczego JFET jest zawsze odwrotny?

Tranzystory JFET (złączowe tranzystory polowe) zaprojektowano do pracy w trybie polaryzacji zaporowej w celu uzyskania optymalnej wydajności. W JFET kanał między źródłem a drenem jest kontrolowany przez napięcie przyłożone do zacisku bramki względem zacisku źródła. Gdy do bramki zostanie przyłożone napięcie ujemne (polaryzacja odwrotna) w stosunku do źródła, powstaje pole elektryczne, które wyczerpuje kanał nośników ładunku (elektronów lub dziur), zmniejszając przewodność między źródłem a drenem. To odwrotne odchylenie umożliwia precyzyjną kontrolę przepływu prądu przez tranzystor JFET, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających zmiennej rezystancji lub wzmocnienia sterowanego napięciem.

Kolektor tranzystora, szczególnie w tranzystorach bipolarnych (BJT), jest zwykle spolaryzowany zaporowo, aby zapewnić prawidłowe działanie tranzystora w jego obszarze aktywnym. W BJT złącze kolektor-baza jest spolaryzowane zaporowo, aby zapobiec nadmiernemu przepływowi prądu z kolektora do bazy i utrzymać tranzystor w trybie aktywnym, w którym może wzmacniać prąd lub działać jako przełącznik. Odwrotne polaryzacja kolektora pomaga również w zmniejszeniu prądu upływowego i poprawie ogólnej stabilności i niezawodności tranzystora.

JFET zazwyczaj nie działają w trybie polaryzacji w kierunku przewodzenia, ponieważ ich struktura i działanie są zoptymalizowane pod kątem warunków polaryzacji zaporowej. Przy polaryzacji przewodzenia złącze bramka-źródło tranzystora JFET przewodziłoby prąd, skutecznie powodując zwarcie mechanizmu sterującego tranzystora. Uniemożliwiłoby to JFET prawidłowe modulowanie przepływu prądu między źródłem a drenem, negując jego zamierzoną funkcję rezystora lub wzmacniacza sterowanego napięciem.

Odwrotne polaryzacja tranzystorów, w tym JFET i BJT, jest niezbędne do kontrolowania ich działania i zapewnienia prawidłowego funkcjonowania w obwodach elektronicznych. Odwrotne polaryzacja zmienia barierę potencjału na złączach (źródło bramki w JFET lub emiter bazy w BJT), wpływając na przepływ nośników ładunku (elektronów lub dziur), regulując w ten sposób przewodność lub możliwości wzmocnienia tranzystora. Stosując napięcie polaryzacji zaporowej, projektanci mogą precyzyjnie kontrolować zachowanie tranzystora, upewniając się, że działa on w określonych parametrach i spełnia wymagania projektu obwodu, czy to do wzmacniania, przełączania, czy do innych zastosowań.