Waarom heeft de FET-veldeffecttransistor geen ingangskarakteristieken?

Een veldeffecttransistor (FET) heeft geen ingangskarakteristieken die vergelijkbaar zijn met bipolaire junctietransistors (BJT’s), omdat deze door spanning wordt aangedreven in plaats van door stroom. Bij FET’s wordt de ingang bestuurd door een elektrisch veld dat wordt gecreëerd door de spanning die wordt aangelegd op de gate-terminal, en dat de geleidbaarheid van het kanaal tussen de source- en drain-terminals moduleert. Dit gebrek aan ingangsstroom resulteert in ander gedrag vergeleken met BJT’s, waarbij de ingangskarakteristieken worden bepaald door de basisstroom en de relatie ervan met de basis-emitterspanning.

FET’s hebben een hoge ingangsimpedantie omdat de poortaansluiting van het kanaal is geïsoleerd door een dunne oxidelaag in MOSFET’s of door de spervoorgespannen pn-overgang in JFET’s. Deze isolatie zorgt ervoor dat er vrijwel geen stroom in de poort vloeit, wat resulteert in een zeer hoge weerstand tegen het ingangssignaal. De hoge ingangsimpedantie maakt FET’s ideaal voor gebruik in versterkers en andere toepassingen waarbij het belangrijk is om te voorkomen dat de voorgaande fase in het circuit wordt belast.

De kenmerken van een veldeffecttransistor (FET) zijn onder meer een hoge ingangsimpedantie, die het belastingseffect op eerdere fasen van een circuit minimaliseert, en een lage uitgangsimpedantie, waardoor ze effectief zijn als buffers. FET’s zijn spanningsgestuurde apparaten waarbij de stroom door het kanaal tussen de source en drain wordt geregeld door de spanning die op de gate wordt aangelegd. Ze vertonen een lineair gebied waar ze als versterkers kunnen fungeren en een verzadigingsgebied waar ze als schakelaars functioneren. FET’s hebben doorgaans ook een laag geluidsniveau en zijn thermisch stabieler vergeleken met BJT’s.

De ingangsstroom naar een Junction Field-Effect Transistor (JFET) is feitelijk nul omdat de poort-bronovergang in tegengestelde richting is voorgespannen. In deze omgekeerde voorspanningstoestand stroomt slechts een zeer kleine lekstroom, typisch in het nanoampèrebereik, door de poort. Deze verwaarloosbare stroom heeft tot gevolg dat er vrijwel geen stroom uit het ingangssignaal wordt gehaald, wat bijdraagt ​​aan de hoge ingangsimpedantie van JFET’s.

De FET wordt een veldeffecttransistor genoemd omdat de werking ervan gebaseerd is op de controle van het elektrische veld. De spanning die op de gate-aansluiting wordt aangelegd, creëert een elektrisch veld dat de geleidbaarheid van het halfgeleiderkanaal tussen de source- en drain-aansluitingen beïnvloedt. Dit veldeffect moduleert de stroom door het kanaal, waardoor de FET kan functioneren als een elektronische schakelaar of versterker. De naam benadrukt het werkingsmechanisme dat FET’s onderscheidt van andere typen transistors, zoals BJT’s, die afhankelijk zijn van stroomregeling.