Wozu dient JFET?

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

Im Gegensatz zu Bipolartransistoren werden JFETs nur unter Spannung mit Strom versorgt, da sie keinen Polarisationsstrom benötigen. Die elektrische Ladung fließt durch einen Halbleiterkanal zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen. Durch Anlegen einer umgekehrt polarisierten Spannung an einen Gate-Anschluss wird der Kanal „abgeklemmt“, so dass der elektrische Strom unterbunden bzw. ganz abgeschaltet wird.

Ein JFET wird normalerweise eingeschaltet, wenn zwischen seinen Gate- und Source-Anschlüssen kein Potenzialunterschied besteht. Wenn eine Potenzialdifferenz in der richtigen Polarität zwischen seinen Gate- und Source-Anschlüssen angelegt wird, ist der JFET stromfester, was bedeutet, dass weniger Strom in den Kanal zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen fließt. Daher werden JFETs manchmal als veraltete Geräte bezeichnet.

JFETs können einen Kanal vom Typ n oder p haben. Wenn beim Typ n die am Gate angelegte Spannung kleiner ist als die an der Source angelegte Spannung, wird der Strom reduziert (ähnlich wie beim Typ p, wenn die am Gate angelegte Spannung größer ist als die an der Source angelegte). Ein JFET hat eine große Eingangsimpedanz (manchmal bei 1010 Ohm), was bedeutet, dass er einen vernachlässigbaren Einfluss auf Komponenten oder externe Schaltkreise hat, die an seinen Anschluss angeschlossen sind.

Der Sperrschicht-Feldeffekttransistor

Wir haben zuvor gesehen, dass ein Bipolartransistor mit zwei PN-Übergängen im Hauptstromtransportpfad zwischen den Emitter- und Kollektoranschlüssen aufgebaut ist. Der Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JUGFET oder JFET) hat keine PN-Übergänge, sondern ein schmales Stück hochohmiges Halbleitermaterial, das einen „Kanal“ vom N- oder P-Typ bildet, um die Hauptträger mit zwei ohmschen elektrischen Verbindungen an beiden Enden zu verschieben, die Drain und genannt werden Quelle bzw.

Es gibt zwei grundlegende Konfigurationen von Sperrschicht-Feldeffekttransistoren: JFET zu Kanal N und JFET zu Kanal P. Der JFET-Kanal N ist mit Donor-Verunreinigungen dotiert, was darauf hinweist, dass der Stromfluss durch den Kanal negativ ist (ab hier der Begriff N-Kanal). die Form von Elektronen.

Ebenso ist der JFET-Kanal P mit Verunreinigungen des Wandlers dotiert, was bedeutet, dass der Stromfluss durch den Kanal positiv ist (daher der Kanalterm P) in Form von Löchern. Die N-Kanal-JFETs haben eine höhere Kanalleitfähigkeit (geringeren Widerstand) als ihre P-Typ-Kanaltypen, da Elektronen eine größere Beweglichkeit durch einen Leiter haben als Löcher. Dies macht den JFET zum N-Kanal-Leiter effizienter als die P-Kanal-Gegenstücke.

Wir haben zuvor gesagt, dass es an beiden Enden des Kanals zwei ohmsche elektrische Verbindungen gibt, die als Drain und Source bezeichnet werden. Aber innerhalb dieses Kanals gibt es eine dritte elektrische Verbindung, die Gate-Anschluss genannt wird. Dabei kann es sich auch um ein Material vom Typ P oder Typ N handeln, das einen PN-Übergang mit dem Hauptkanal bildet.

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