Передаточная характеристика полевого транзистора с встроенным каналом (также известным как JFET или полевой транзистор с управляющим переходом) описывает зависимость тока стока от напряжения на затворе при фиксированном напряжении сток-исток. Давайте разберем шаги для понимания этой характеристики.
- Понимание структуры JFET:
- JFET имеет три основных вывода: затвор (Gate),сток (Drain) и исток (Source).
- У него есть встроенный канал, который может быть либо n-типа, либо p-типа. В зависимости от типа канала, полярность напряжений будет различаться.
- Режимы работы JFET:
- JFET может работать в нескольких режимах: отсечка (cut-off),активный (или линейный) и насыщение.
- В режиме отсечки канал закрыт, и ток стока минимален.
- В активном режиме канал открыт, и ток стока пропорционален напряжению сток-исток.
- В режиме насыщения ток стока стабилизируется и мало зависит от напряжения сток-исток.
- Анализ передаточной характеристики:
- Передаточная характеристика показывает, как изменяется ток стока (Id) в зависимости от напряжения на затворе (Vgs).
- При уменьшении напряжения Vgs (более отрицательное для n-типа или более положительное для p-типа),ток стока уменьшается.
- Существует пороговое напряжение (Vgs(off)),при котором ток стока становится практически нулевым. Это напряжение соответствует полному закрытию канала.
- Формула для JFET:
- Ток стока в активном режиме можно описать формулой: Id = Idss * (1 - Vgs/Vgs(off))^2, где Idss - максимальный ток стока при Vgs = 0.
- Построение графика:
- На графике по оси X откладывается напряжение Vgs, а по оси Y - ток стока Id.
- График будет иметь параболическую форму, начиная с максимального значения Idss при Vgs = 0 и стремясь к нулю при Vgs = Vgs(off).
Таким образом, правильная передаточная характеристика JFET позволяет понять, как изменяется ток стока в зависимости от управляющего напряжения на затворе, что важно для его применения в схемах усиления и переключения сигналов.