JFET (ang. Junction Field Effect Transistor) to urządzenie półprzewodnikowe, które wykorzystuje napięcie wejściowe do sterowania charakterystyką wyjściową (sterowane napięciem). Dodatkowo posiada trzy zaciski, przez które przepuszcza dziury lub elektrony (nośniki) w celu przewodzenia prądu. Jednym z typów J111 JFET, który będzie przedmiotem naszego dzisiejszego rozważania. W związku z tym omówimy jego konfigurację wyprowadzeń, właściwości, zastosowania, a następnie przedstawimy zasadę działania JFET-ów. 

P-kanałowy JFET 

Źródło: Wikipedia 

Konfiguracja pinów tranzystora j111 JFET

J111 JFET ma trzy piny w swoim układzie wyprowadzeń. Są to piny bramki, drenu i źródła. 

Symbol n-kanałowego tranzystora JFET J111 

Źródło; Wikipedia 

Pin1/ Zacisk drenu - umożliwia przepływ prądu do układu.

Pin2/ Zacisk źródła - steruje biasowaniem JFET-a.

Pin3/ Zacisk bramki - łączy się z masą (GND) i jest wyjściem prądu z układu. 

J111 w obudowie TO-92 

Źródło: Wikipedia 

Funkcje

Cechy i maksymalne wartości znamionowe JFET J111 są następujące;

Uwaga; Maksymalne wartości znamionowe to indywidualne wartości graniczne naprężeń, które określają wielkość uszkodzenia, jakie może wytrzymać J111. 

Posiada on internetową geometrię N0132S o wysokiej impedancji wejściowej.

Ponadto jest zgodny z dyrektywą RoHS.

Temperatura pracy i przechowywania wynosi od -65°C do +150°C, natomiast temperatura złącza wynosi 300°C. 

Charakteryzuje się również dużym wzmocnieniem mocy - typowo 1 5mS i niskim poziomem szumów - typowo 1,2 nV/√Hz. 

Rozproszenie mocy wynosi około 625 mW. 

Ponadto maksymalne napięcie bramka-źródło i maksymalne napięcie bramki drenu wynosi 35 V.

Układ jest dostępny w obudowach TH (przelotowych), Bare Die i SMT. Dostępne są również pakiety TO-92 z liczbą pinów oraz SOT-23 do montażu powierzchniowego.

Jak działa JFET？

Aby wyjaśnić, jak działa JFET, posłużymy się dwoma scenariuszami roboczymi;

Pierwszy przypadek

Pierwszy obwód ilustrujący działanie JFET-a

Zaczyna się od przyłożenia napięcia VDS pomiędzy zaciskami źródła i drenu bez napięcia bramki. W rezultacie powstają warstwy zubożenia utworzone przez dwa złącza p-n na bokach pręta.

Następnie rozpocznie się przepływ elektronów ze źródła do drenu przez kanał utworzony między warstwami zubożenia. 

Uwaga: Rozmiary warstw zubożających decydują o prądzie przewodzonym przez pręt oraz o szerokości kanału. 

Drugi przypadek

Druga ilustracja działania JFET 

Tutaj będziemy pracować w odwrotnym kierunku. Dlatego między źródło i bramkę przyłożymy napięcie VGS. Dzięki zasilaniu zwiększymy szerokość warstwy zubożenia. 

W konsekwencji kanał przewodzący będzie zmniejszał, a nie zwiększał rezystancję n-baru, a więc zmniejszy się prąd od źródła do drenu.  

I odwrotnie, zmniejszenie prądu wstecznego bramki powoduje zmniejszenie szerokości warstwy zubożającej. Następnie prąd od źródła do drenu wzrasta ze względu na zwiększoną szerokość kanału przewodzącego. 

Należy zauważyć, że n-kanałowe i p-kanałowe JFETS działają podobnie. Jedyna różnica polega na tym, że p-kanałowe JFETS wykorzystują dziury, a nie elektrony jako nośniki prądu w kanale. Ponadto mają one odwróconą polaryzację VGS i VDS. 

Równoważnik J111

Jako odpowiednik lub zamiennik N-kanałowego JFET-a J111 można rozważyć J107. Jest to ekonomiczny przełącznik działający jako niskoszumny wzmacniacz JFET.

(elektroniczne JFET-y)

Tranzystor bipolarny i tranzystor JFET różnią się od siebie w sposób przedstawiony w tabeli;

JFETBJT 
JFET jest tranzystorem unipolarnym, ponieważ ma jeden rodzaj nośników, tzn. elektrony w kanale typu n i dziury w kanale typu p. Jest to tranzystor bipolarny, ponieważ w przewodzeniu uczestniczą zarówno dziury, jak i elektrony. 
Jego obwód wejściowy ma biasowanie wsteczne, co przyczynia się do wysokiej impedancji wejściowej. Biasowanie do przodu w jego obwodzie wejściowym powoduje niską impedancję wejściową. 
Nie posiada złącza, stąd niski poziom szumów. Obecność złącz skutkuje zwiększonym poziomem szumów. 
Wykorzystuje napięcie bramki do regulacji prądu między źródłem a drenem. Wykorzystuje prąd bazy do sterowania wiatrem między emiterem a kolektorem. 
W tym przypadku zacisk bramkowy nie otrzymuje prądu. Z drugiej strony, BJT otrzymuje prądy bazowe o wartości kilku µA. 

Zastosowanie J111 JFET

J111 JFET jest często stosowany w aplikacjach o dużym wzmocnieniu i niskim poziomie szumów, jak wymieniono poniżej.

Choppery,

Audio i zastosowania przemysłowe, 

przełączniki analogowe, oraz 

Komutatory.

Prosty komutator 

Źródło: Wikimedia 

Podsumowanie 

Podsumowując, J111 jest tranzystorem JFET typu chopper, który działa na wielu napięciach zasilania. Co więcej, jego parametry pracy sprawiają, że jest to produkt odpowiedni dla wielu ekspertów technicznych, ponieważ jest prosty w obsłudze. 

To wszystko na dzisiaj. W przypadku dalszych pytań prosimy o kontakt z nami.