ЈФЕТ је транзистор са пољским ефектом на спојној капији. Уобичајени транзистор је уређај којим се контролише струја којем је потребна струја за пристраност, док је ЈФЕТ уређај под напоном. Као и МОСФЕТ-ови, као што смо видјели у претходном водичу, ЈФЕТ има три терминала Гате, Драин и Соурце.
ЈФЕТ је суштинска компонента за прецизно управљање напоном на нивоу аналогне електронике. ЈФЕТ можемо користити као отпорнике под напоном или као прекидач, или чак направити појачало помоћу ЈФЕТ-а. Такође је енергетски ефикасна верзија која замењује БЈТ. ЈФЕТ пружа ниску потрошњу енергије и прилично ниско расипање снаге, чиме се побољшава укупна ефикасност кола. Такође пружа веома високу улазну импедансу што је главна предност у односу на БЈТ.
Постоје различите врсте транзистора, у породици ФЕТ-ова постоје два подтипа: ЈФЕТ и МОСФЕТ. О МОСФЕТ-у смо већ разговарали у претходном водичу, овде ћемо сазнати више о ЈФЕТ-у.
Врсте ЈФЕТ-а
Као и МОСФЕТ, он има два подтипа - Н Цханнел ЈФЕТ и П Цханнел ЈФЕТ.
Шематски модел Н-канала ЈФЕТ и П-канала ЈФЕТ приказани су на горњој слици. Стрелица означава типове ЈФЕТ-а. Стрелица која показује капији означава да је ЈФЕТ Н-канални, а са друге стране стрелица капија означава П-каналну ЈФЕТ. Ова стрелица такође указује на поларитет ПН споја, који се формира између канала и капије. Занимљиво је да је енглеска мнемотехника та стрелица Н-Цханнел уређаја која означава „Поинтс и н “.
Струја која протиче кроз одвод и извор зависи од напона који се примењује на прикључку капије. За Н-канални ЈФЕТ напон гејта је негативан, а за П-канални ЈФЕТ напон гејта је позитиван.
Изградња ЈФЕТ-а
На горњој слици можемо видети основну конструкцију ЈФЕТ-а. Н-Цханнел ЈФЕТ се састоји од материјала типа П у подлози типа Н, док се материјали типа Н користе у подлози типа п за формирање П канала канала ЈФЕТ.
ЈФЕТ је конструисан користећи дуги канал полупроводничког материјала. У зависности од процеса конструкције, ако ЈФЕТ садржи велики број носача позитивног наелектрисања (назива се рупама), то је ЈФЕТ типа П, а ако има велики број носача негативног наелектрисања (назива се електрони) назива се Н-тип ЈФЕТ.
У дугом каналу полупроводничког материјала стварају се омски контакти на сваком крају да би се створиле везе Извор и Одвод. ПН спој је формиран на једној или обе стране канала.
Рад ЈФЕТ-а
Један од најбољих примера за разумевање рада ЈФЕТ-а је замишљање цеви за баштенске цеви. Претпоставимо да баштенско црево обезбеђује проток воде кроз њега. Ако стиснемо црево, проток воде ће бити мањи, а у одређеном тренутку, ако га потпуно стиснемо, неће бити протока воде. ЈФЕТ ради управо на тај начин. Ако изменимо црево са ЈФЕТ-ом и проток воде са струјом, а затим конструишемо канал који носи струју, могли бисмо контролисати проток струје.
Када нема напона на капији и извору, канал постаје глатка стаза која је широм отворена за проток електрона. Али обрнута ствар се дешава када се напон примени између гејта и извора у обрнутом поларитету, што чини ПН спој обрнутим пристрасним и чини канал ужим повећањем слоја исцрпљивања и могао би да стави ЈФЕТ у одсечено или одцепљено подручје.
На доњој слици можемо видети режим засићења и режим прикљештења и моћи ћемо да схватимо да је слој исцрпљења постао шири, а тренутни проток мањи.
Ако желимо да искључимо ЈФЕТ, морамо да обезбедимо негативни улаз на напон извора означен као В ГС за ЈФЕТ типа Н. За ЈФЕТ типа П морамо да пружимо позитивне В ГС.
ЈФЕТ ради само у режиму исцрпљивања, док МОСФЕТ-ови имају режим исцрпљивања и режим побољшања.
ЈФЕТ крива карактеристика
На горњој слици, ЈФЕТ је пристран кроз променљиво једносмерно напајање, које ће контролисати В ГС ЈФЕТ-а. Такође смо применили напон преко одвода и извора. Користећи променљиву В ГС, можемо уцртати ИВ криву ЈФЕТ-а.
На горњој ИВ слици можемо видети три графикона за три различите вредности напона В ГС, 0В, -2В и -4В. Постоје три различита региона: омски, засићени и сломљени. Током омског региона, ЈФЕТ делује као отпорник под напоном, где се проток струје контролише напоном примењеним на њега. Након тога, ЈФЕТ улази у подручје засићења где је крива готово равна. То значи да је проток струје довољно стабилан тамо где В ДС не би ометао ток струје. Али када је В ДС много већи од толеранције, ЈФЕТ прелази у режим квара где је тренутни проток неконтролисан.
Ова ИВ крива је готово иста и за П канал ЈФЕТ, али постоји мало разлика. ЈФЕТ ће прећи у режим прекида када су В ГС и напон стезања или (В П) једнаки. Такође као у горњој кривој, за Н канал ЈФЕТ струја одвода се повећава када се повећава В ГС. Али за П-канални ЈФЕТ струја одвода се смањује када се повећава В ГС.
Предрасуде ЈФЕТ-а
Различите врсте техника се користе да би се на прави начин пристрасли ЈФЕТ-у. Од различитих техника, широко се користе следеће три:
- Техника фиксног једносмерног одступања
- Техника самопристрасности
- Потенцијално пристрасно раздвајање
Техника фиксног једносмерног одступања
У фиксној техници једносмерног одступања Н-канала ЈФЕТ, капија ЈФЕТ-а је повезана на такав начин да В ГС ЈФЕТ-а остаје негативан све време. Како је улазна импеданса ЈФЕТ-а врло велика, на улазном сигналу се не уочавају ефекти оптерећења. Проток струје кроз отпорник Р1 остаје нула. Када применимо сигнал наизменичне струје преко улазног кондензатора Ц1, сигнал се појави преко капије. Сада, ако израчунамо пад напона на Р1, према Омском закону то ће бити В = И к Р или В пад = Струја прикључка к Р1. Како је струја која тече ка капији 0, пад напона на капији остаје нула. Дакле, овом техником одступања можемо контролисати одводну струју ЈФЕТ-а само променом фиксног напона мењајући тако В ГС.
Техника самопристрасности
У техници самопомицања, један отпорник је додат преко изворног пина. Пад напона на отпорнику извора Р2 ствара В ГС за одступање напона. У овој техници, капија струје је поново нула. Напон извора одређен је истим законом ома В = И к Р. Стога је напон извора = Одвод струје к отпорник извора. Сада се напон капије до извора може одредити разликама између напона капије и напона извора.
Пошто је напон на капији 0 (пошто је проток струје на капији 0, према В = ИР, напон на капији = струја на капији к отпорник на капији = 0), В ГС = 0 - струја на капији к отпор извора. Стога није потребан спољни извор пристрасности. Преднапона се креира самостално, користећи пад напона на отпорнику извора.
Потенцијално пристрасно раздвајање
У овој техници се користи додатни отпорник и коло је мало модификовано у односу на технику самопомицања, делилац потенцијалног напона који користи Р1 и Р2 обезбеђује потребно једносмерно одступање за ЈФЕТ. Пад напона на отпорнику извора потребан је да буде већи од напона капије отпорника преграде. На тај начин В ГС остаје негативан.
Дакле, ЈФЕТ је тако конструисан и пристрасан.