Si se aplica un VGS (voltaje entre la puerta y la fuente) positivo a un JFET (transistor de efecto de campo de unión), el transistor funcionará de una manera que dependerá de su tipo. Para un JFET de canal n, que es el tipo más común, un VGS positivo (donde la puerta es más positiva que la fuente) creará un campo eléctrico que repele los agujeros en la región del canal tipo p debajo de la puerta. Esta repulsión reducirá el ancho del canal, aumentando así su resistencia. A medida que VGS continúa aumentando positivamente, el ancho del canal finalmente se cerrará completamente en el voltaje de pinzamiento (VP), lo que dará lugar a una corriente de drenaje (ID) insignificante. Por lo tanto, un VGS positivo controla efectivamente el flujo de corriente a través del JFET desde el drenaje hasta la fuente.
Cuando la unión puerta-fuente de un JFET tiene polarización directa, puede provocar un flujo excesivo de corriente a través de la unión, lo que podría causar daños al transistor. Los JFET están diseñados para funcionar con la unión puerta-fuente con polarización inversa, lo que significa que la puerta debe tener un potencial más bajo que la fuente para los JFET de canal n (y viceversa para los JFET de canal p). La polarización directa de la unión puerta-fuente puede provocar un aumento de la corriente de fuga, un control reducido sobre el ancho del canal y un rendimiento comprometido del transistor o incluso un fallo en condiciones extremas.
En un JFET, cuando el voltaje de puerta a fuente (VGS) se establece en cero voltios y el voltaje de drenaje a fuente (VDS) también se establece en cero voltios, el transistor generalmente opera en una región de corte donde muy poca o no fluye corriente desde el drenaje a la fuente. En este escenario, el JFET está efectivamente apagado, ya que no hay diferencia de voltaje para inducir el flujo de corriente a través del canal entre el drenaje y la fuente. El transistor permanece no conductor hasta que se aplican voltajes adecuados a los terminales de compuerta y drenaje para establecer las condiciones de operación deseadas.
El voltaje VGS juega un papel fundamental en el control de la corriente de drenaje ID en un JFET. Al variar VGS, modula el ancho del canal conductor entre el drenaje y la fuente. Para un JFET de canal n, un VGS más negativo aumenta el ancho del canal, lo que permite que fluya más corriente (ID) desde el drenaje a la fuente. Por el contrario, un VGS menos negativo o positivo reduce el ancho del canal, reduciendo el ID. En el voltaje de pellizco (VP), donde VGS alcanza un valor crítico, el canal se cierra por completo, lo que resulta en una ID insignificante.
En el funcionamiento típico de un JFET, VGS no es positivo porque el transistor está diseñado para funcionar con la unión puerta-fuente con polarización inversa. Para un JFET de canal n, esto significa que la puerta debe ser negativa con respecto a la fuente (que está a tierra o en un potencial positivo). El VGS positivo polarizaría hacia adelante la unión puerta-fuente, lo que provocaría efectos no deseados y potencialmente dañinos, como un flujo de corriente excesivo, un menor control sobre el canal y una posible falla del dispositivo. Por lo tanto, para garantizar el funcionamiento adecuado y la longevidad del JFET, es esencial mantener VGS dentro del rango especificado donde la unión puerta-fuente permanece con polarización inversa.
