Se um VGS (tensão entre a porta e a fonte) positivo for aplicado a um JFET (transistor de efeito de campo de junção), o transistor operará de maneira dependente de seu tipo. Para um JFET de canal n, que é o tipo mais comum, um VGS positivo (onde a porta é mais positiva que a fonte) criará um campo elétrico que repele buracos na região do canal tipo p abaixo da porta. Esta repulsão reduzirá a largura do canal, aumentando assim a sua resistência. À medida que o VGS continua a aumentar positivamente, a largura do canal acabará por fechar completamente na tensão de pinçamento (VP), levando a uma corrente de dreno (ID) insignificante. Portanto, um VGS positivo controla efetivamente o fluxo de corrente através do JFET do dreno até a fonte.
Quando a junção porta-fonte de um JFET é polarizada diretamente, isso pode levar a um fluxo excessivo de corrente através da junção, causando potencialmente danos ao transistor. Os JFETs são projetados para operar com polarização reversa da junção porta-fonte, o que significa que a porta deve estar em um potencial mais baixo do que a fonte para JFETs de canal n (e vice-versa para JFETs de canal p). A polarização direta da junção porta-fonte pode resultar em aumento da corrente de fuga, redução do controle sobre a largura do canal e comprometimento do desempenho do transistor ou até mesmo falha sob condições extremas.
Em um JFET, quando a tensão porta-fonte (VGS) é definida como zero volts e a tensão dreno-fonte (VDS) também é definida como zero volts, o transistor normalmente opera em uma região de corte onde muito pouco ou nenhuma corrente flui do dreno para a fonte. Neste cenário, o JFET está efetivamente desligado, pois não há diferença de tensão para induzir o fluxo de corrente através do canal entre o dreno e a fonte. O transistor permanece não condutor até que tensões adequadas sejam aplicadas aos terminais de porta e dreno para estabelecer as condições operacionais desejadas.
A tensão VGS desempenha um papel crítico no controle da corrente de dreno ID em um JFET. Como o VGS é variado, ele modula a largura do canal condutor entre o dreno e a fonte. Para um JFET de canal n, um VGS mais negativo aumenta a largura do canal, permitindo que mais corrente (ID) flua do dreno para a fonte. Por outro lado, um VGS menos negativo ou positivo estreita a largura do canal, reduzindo o ID. Na tensão de pinçamento (VP), onde o VGS atinge um valor crítico, o canal fecha completamente, resultando em um ID insignificante.
Na operação típica de um JFET, o VGS não é positivo porque o transistor é projetado para funcionar com polarização reversa da junção porta-fonte. Para um JFET de canal n, isso significa que a porta deve ser negativa em relação à fonte (que está no terra ou em potencial positivo). O VGS positivo polarizaria diretamente a junção porta-fonte, levando a efeitos não intencionais e potencialmente prejudiciais, como fluxo excessivo de corrente, diminuição do controle sobre o canal e possível falha do dispositivo. Portanto, para garantir a operação adequada e a longevidade do JFET, é essencial manter o VGS dentro da faixa especificada, onde a junção porta-fonte permanece polarizada reversamente.
