Warum wird der JFET als Spannungssteuergerät bezeichnet?

Der Junction-Gate-Feldeffekttransistor (JFET oder JUGFET) ist die einfachste Art von Feldeffekttransistor. Hierbei handelt es sich um Halbleiterbauelemente mit drei Anschlüssen, die als elektronisch gesteuerte Schalter, Verstärker oder elektrisch gesteuerte Widerstände verwendet werden können.

Der JFET-Betrieb kann mit dem einer Gartenpfeife verglichen werden. Der Wasserfluss durch ein Rohr kann durch Zerkleinern des Rohrs gesteuert werden, um den Querschnitt zu verringern, und der elektrische Ladungsfluss durch einen JFET wird durch Erzwingen des stromführenden Kanals gesteuert. Der Strom hängt auch vom elektrischen Feld zwischen der Quelle und der Entladung ab (ähnlich der Druckdifferenz an beiden Enden der Röhre).

Die Leitung des leitenden Kanals erfolgt mithilfe des Feldeffekts: Eine Spannung zwischen Gate und Source wird angelegt, um den Gate-n-Source-pn-Übergang umzukehren, wodurch die in die Kanalleitung eindringende Brückenschicht verbreitert und ihre Querschnittsfläche begrenzt wird. Die Verarmungsschicht wird so genannt, weil sie keine beweglichen Ladungsträger enthält und daher aus praktischen Gründen elektrisch nicht leitend ist.

Wenn sich die Drainageschicht über die Breite des Leitungskanals erstreckt, wird eine Reduzierung erreicht und die Drain-Source-Leitung wird unterbrochen. Das Einklemmen tritt bei einer bestimmten Umkehrpolarisation (VGS) des Gate-Source-Übergangs auf. Die Abschaltspannung (Vp) variiert erheblich, selbst zwischen Geräten des gleichen Typs. Beispielsweise variiert VGS (aus) für das Temic J202-Gerät zwischen -0,8 V und -4 V. Die typischen Werte liegen zwischen -0,3 V und -10 V.

Zum Ausschalten eines Kanalgeräts n ist eine negative Gate-Source-Spannung (VGS) erforderlich. Umgekehrt ist zum Ausschalten eines p-Kanal-Geräts ein positiver VGS erforderlich.

Im Normalbetrieb blockiert das vom Gate entwickelte elektrische Feld bis zu einem gewissen Grad die Leitung des Source-Drain. Einige JFET-Geräte sind hinsichtlich Ursprung und Entladung symmetrisch.

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