接合型電界効果トランジスタは機能していますか?

問題を排除するために楽器を試してください





一般的に、さまざまな種類の 電気および電子部品 トランジスタなど、 集積回路 、マイクロコントローラー、変圧器、レギュレーター、モーター、インターフェースデバイス、モジュール、および基本コンポーネントは、さまざまな電気および電子プロジェクトを設計するために(要件に応じて)使用されます。回路アプリケーションで実際に使用する前に、各コンポーネントの動作について知ることが不可欠です。すべてについて詳細に議論することは非常に困難です エレクトロニクスの重要なコンポーネント 単一の記事で。したがって、接合型電界効果トランジスタ、JFETの特性、およびその動作について詳しく説明します。しかし、主に電界効果トランジスタとは何かを知る必要があります。

電界効果トランジスタ

ソリッドステートエレクトロニクスでは、トランジスタの発明によって革命的な変化がもたらされ、伝達抵抗という言葉から得られます。名前自体から、トランジスタ、つまり伝達抵抗器の機能の仕方を理解することができます。トランジスタは、次のようなさまざまなタイプに分類されます。 電界効果トランジスタ 、バイポーラ接合トランジスタなど。




電界効果トランジスタ

電界効果トランジスタ

電界効果トランジスタ(FET)は、これらのFETの動作がシングルキャリアタイプに関係しているため、通常はユニポーラトランジスタと呼ばれます。電界効果トランジスタは、MOSFET、JFET、DGMOSFET、FREDFET、HIGFET、QFETなどのさまざまなタイプに分類されます。ただし、ほとんどのアプリケーションでは、通常、MOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)とJFET(接合型電界効果トランジスタ)のみが使用されます。したがって、接合型電界効果トランジスタについて詳細に説明する前に、主にJFETとは何かを知る必要があります。



接合型電界効果トランジスタ

接合型電界効果トランジスタ

接合型電界効果トランジスタ

先に述べたように、接合型電界効果トランジスタは、電気的に制御できるスイッチとして使用されるFETの一種です。アクティブチャネルを介して、電気エネルギーはソース端子とドレイン端子の間から流れます。ゲート端子に逆バイアス電圧が供給されると、電流の流れが完全にオフになり、チャネルに負担がかかります。接合型電界効果トランジスタは、一般に極性に基づいて2つのタイプに分類されます。

  • Nチャネル接合型電界効果トランジスタ
  • Pチャネル接合型電界効果トランジスタ

Nチャネル接合型電界効果トランジスタ

NチャネルJFET

NチャネルJFET

電子が主に電荷キャリアとして構成されるJFETは、NチャネルJFETと呼ばれます。したがって、トランジスタがオンになっている場合、電流の流れは主に 電子の動き

Pチャネル接合型電界効果トランジスタ

PチャネルJFET

PチャネルJFET

正孔が主に電荷キャリアとして構成されるJFETは、PチャネルJFETと呼ばれます。したがって、トランジスタがオンになっている場合、電流は主にホールが原因であると言えます。


JFETの働き

JFETの動作は、NチャネルとPチャネルの両方で個別に調べることができます。

JFETのNチャネル動作

JFETの動作は、NチャネルJFETをオンにする方法とNチャネルJFETをオフにする方法について説明することで説明できます。 NチャネルJFETをオンにするには、VDDの正の電圧をトランジスタのドレイン端子に(ソース端子に対して)印加して、ドレイン端子がソース端子よりも適切に正になるようにする必要があります。したがって、電流はドレインを通ってソースチャネルに流れることができます。ゲート端子の電圧VGGが0Vの場合、ドレイン端子に最大電流が流れ、NチャネルJFETはオン状態であると言われます。

JFETのNチャネル動作

JFETのNチャネル動作

NチャネルJFETをオフにするには、正のバイアス電圧をオフにするか、負の電圧をゲート端子に印加することができます。したがって、ゲート電圧の極性を変更することにより、ドレイン電流を減らすことができ、NチャネルJFETはオフ状態にあると言われます。

JFETのPチャネル動作

PチャネルJFETをオンにするには、トランジスタのドレイン端子とソース端子の間に負の電圧を印加して、ドレイン端子をソース端子よりも適切に負にする必要があります。したがって、電流はドレインを通ってソースチャネルに流れることができます。の場合 ゲート端子の電圧 、VGGが0Vの場合、ドレイン端子に最大電流が流れ、PチャネルJFETはオン状態であると言われます。

JFETのPチャネル動作

JFETのPチャネル動作

PチャネルJFETをオフにするには、負のバイアス電圧をオフにするか、正の電圧をゲート端子に印加することができます。ゲート端子に正の電圧が印加されると、ドレイン電流が(カットオフまで)減少し始めるため、PチャネルJFETはオフ状態であると言われます。

JFETの特性

のJFET特性は、以下で説明するように、NチャネルとPチャネルの両方について調べることができます。

NチャネルJFETの特性

NチャネルJFETの特性または相互コンダクタンス曲線を下の図に示します。この曲線は、ドレイン電流とゲート-ソース間電圧の間でグラフ化されています。相互コンダクタンス曲線には複数の領域があり、それらはオーム、飽和、カットオフ、およびブレークダウン領域です。

NチャネルJFETの特性

NチャネルJFETの特性

オーミック領域
相互コンダクタンス曲線が線形応答を示し、ドレイン電流がJFETトランジスタ抵抗によって対抗される唯一の領域は、オーミック領域と呼ばれます。
飽和領域
飽和領域では、ゲート-ソース間電圧が印加されているために最大電流が流れるため、Nチャネル接合型電界効果トランジスタはオン状態でアクティブになります。
カットオフリージョン
このカットオフ領域では、ドレイン電流が流れないため、NチャネルJFETはオフ状態になります。
内訳地域
ドレイン端子に印加されるVDD電圧が必要な最大電圧を超えると、トランジスタは電流に抵抗できなくなり、電流はドレイン端子からソース端子に流れます。したがって、トランジスタはブレークダウン領域に入ります。

PチャネルJFETの特性

PチャネルJFETの特性または相互コンダクタンス曲線を下の図に示します。この曲線は、ドレイン電流とゲート-ソース間電圧の間でグラフ化されています。相互コンダクタンス曲線には複数の領域があり、それらはオーム、飽和、カットオフ、およびブレークダウン領域です。

PチャネルJFETの特性

PチャネルJFETの特性

オーミック領域
相互コンダクタンス曲線が線形応答を示し、ドレイン電流がJFETトランジスタ抵抗によって対抗される唯一の領域は、オーミック領域と呼ばれます。
飽和領域
飽和領域では、ゲート-ソース間電圧が印加されているために最大電流が流れるため、Nチャネル接合型電界効果トランジスタはオン状態でアクティブになります。
カットオフリージョン
このカットオフ領域では、ドレイン電流が流れないため、NチャネルJFETはオフ状態になります。
内訳地域
ドレイン端子に印加されるVDD電圧が必要な最大電圧を超えると、トランジスタは電流に抵抗できなくなり、電流はドレイン端子からソース端子に流れます。したがって、トランジスタはブレークダウン領域に入ります。

設計における接合型電界効果トランジスタの実際のアプリケーションを知りたいですか エレクトロニクスプロジェクト ?次に、技術支援が必要な場合は、以下のコメントセクションにコメントを投稿してください。