טרנזיסטור אפקט שדה צומת עובד?

באופן כללי, סוגים שונים של רכיבים חשמליים ואלקטרוניים כגון טרנזיסטורים, מעגלים משולבים , מיקרו-בקרים, שנאים, וסתים, מנועים, התקני ממשק, מודולים ורכיבים בסיסיים משמשים (לפי דרישה) לתכנון פרויקטים שונים של חשמל ואלקטרוניקה. חשוב לדעת על העבודה של כל רכיב לפני השימוש בו כמעט ביישומי מעגל. זה מאתגר מאוד לדון בפירוט על כל העניינים רכיבים חשובים של אלקטרוניקה במאמר יחיד. לפיכך, בואו נדון בפירוט אודות טרנזיסטור אפקט שדה צומת, מאפייני JFET ועבודתו. אך בעיקר עלינו לדעת מהם טרנזיסטורים של אפקט שדה.

טרנזיסטורים לאפקט שדה

באלקטרוניקה במצב מוצק, נעשה שינוי מהפכני עם המצאת הטרנזיסטור, והוא מתקבל מהמילים העברת הנגד. מהשם עצמו נוכל להבין את דרך התפקוד של הטרנזיסטור כלומר נגד העברה. הטרנזיסטורים מסווגים לסוגים שונים כגון a טרנזיסטור אפקט שדה , טרנזיסטור צומת דו קוטבי, וכן הלאה.

טרנזיסטורים לאפקט שדה

טרנזיסטורים לאפקט שדה (FET) נקראים בדרך כלל כטרנזיסטורים חד קוטביים מכיוון שפעולות FET אלה קשורות לסוג נשא יחיד. טרנזיסטורי אפקט השדה מסווגים לסוגים שונים כגון MOSFET, JFET, DGMOSFET, FREDFET, HIGFET, QFET, וכן הלאה. אך רק MOSFETs (טרנזיסטורי אפקט שדה מוליכים למחצה), ו- JFET (טרנזיסטורי אפקט שדה צומת) משמשים בדרך כלל ברוב היישומים. לכן, לפני שנדון בפירוט על טרנזיסטור אפקט שדה צומת, עלינו לדעת מהו JFET.

טרנזיסטור אפקט שדה צומת

טרנזיסטור אפקט שדה צומת

כפי שדנו קודם, טרנזיסטור אפקט שדה צומת הוא סוג אחד של FET המשמש כמתג שניתן לשלוט בו באופן חשמלי. דרך הערוץ הפעיל אנרגיה חשמלית תזרום בין מסוף המקור למסוף הניקוז. אם מסוף השער מסופק עם מתח הטיה הפוך, אז זרם הזרם ינותק לחלוטין והתעלה מתח. טרנזיסטור אפקט שדה צומת מסווג בדרך כלל לשני סוגים בהתבסס על הקוטביות שלהם והם:

• טרנזיסטור אפקט שדה בצומת N
• טרנזיסטור אפקט שדה צומת P

טרנזיסטור אפקט שדה בצומת N

ערוץ N JFET

ה- JFET שבו האלקטרונים מורכבים בעיקר כמוביל המטען נקרא JFET בערוץ N. לפיכך, אם הטרנזיסטור מופעל, אנו יכולים לומר כי הזרם הנוכחי הוא בעיקר בגלל תנועה של אלקטרונים .

טרנזיסטור אפקט שדה בצומת P

ערוץ P JFET

ה- JFET שבו חורים מורכבים בעיקר כמוביל המטען נקרא JFET בערוץ P. לפיכך, אם הטרנזיסטור מופעל, אנו יכולים לומר כי הזרימה הנוכחית היא בעיקר בגלל החורים.

עבודה של JFET

ניתן ללמוד את הפעולה של JFET בנפרד הן עבור ערוץ N והן עבור ערוץ P.

הפעלת JFET בערוץ N

ניתן להסביר את עבודתה של JFET על ידי דיון כיצד להפעיל JFET בערוץ N וכיצד לכבות את JFET בערוץ N. להפעלת JFET של ערוץ N, יש להחיל מתח חיובי של VDD על מסוף הניקוז של טרנזיסטור w.r.t (ביחס למסוף המקור, כך שמסוף הניקוז חייב להיות חיובי כראוי ממסוף המקור. לפיכך, זרימת זרם מותרת דרך הניקוז לערוץ המקור. אם המתח במסוף השער, VGG הוא 0 וולט, אז יהיה זרם מקסימלי במסוף הניקוז ונאמר כי JFET בערוץ N נמצא במצב ON.

הפעלת JFET בערוץ N

לכיבוי ה- JFET של ערוץ N, ניתן לכבות את מתח ההטיה החיובי או להפעיל מתח שלילי על מסוף השער. לפיכך, על ידי שינוי קוטביות השער ניתן להפחית את זרם הניקוז ואז נאמר כי JFET בערוץ N נמצא במצב OFF.

הפעלת ערוץ P של JFET

להפעלת JFET של ערוץ P, ניתן להפעיל מתח שלילי על פני מסוף הניקוז של טרנזיסטור w.r.t המקור, כך שמסוף הניקוז חייב להיות שלילי יותר מאשר מסוף המקור. לפיכך, זרימת הזרם מותרת דרך הניקוז לערוץ המקור. אם ה מתח במסוף השער , VGG הוא 0V, ואז יהיה זרם מקסימאלי במסוף הניקוז ונאמר כי ה- JFET של ערוץ P נמצא במצב ON.

הפעלת ערוץ P של JFET

לכיבוי JFET של ערוץ P, ניתן לכבות את מתח ההטיה השלילי או להפעיל מתח חיובי על מסוף השער. אם למסוף השער ניתן מתח חיובי, אז זרמי הניקוז מתחילים להפחית (עד לניתוק) וכך נאמר כי ה- JFET של ערוץ P נמצא במצב OFF.

מאפייני JFET

ניתן ללמוד את מאפייני ה- JFET הן עבור ערוץ N והן עבור ערוץ P כמוסבר להלן:

מאפייני JFET בערוץ N

מאפייני ה- JFET של ערוץ N או עקומת ההולכות המוצגות מוצגים באיור שלמטה, המתואר בתרשים בין זרם הניקוז למתח מקור השער. ישנם מספר אזורים בעקומת ההולכות, והם אזורים אוהם, רוויה, ניתוק והתמוטטות.

מאפייני JFET בערוץ N

אזור אומי
האזור היחיד שבו עקומת מוליכות מציגה תגובה לינארית וזרם ניקוז מנוגד על ידי התנגדות הטרנזיסטור JFET מכונה אזור אומי.
אזור הרוויה
באזור הרוויה, טרנזיסטור אפקט שדה צומת N נמצא במצב ON פעיל, שכן הזרם המרבי זורם בגלל מתח המקור של השער המופעל.
אזור מנותק
באזור ניתוק זה, לא יזרום זרם ניקוז ולכן JFET של ערוץ N נמצא במצב OFF.
אזור התמוטטות
אם מתח ה- VDD המופעל על מסוף הניקוז עולה על המתח הדרוש המרבי, אז הטרנזיסטור אינו מצליח לעמוד בפני הזרם וכך, הזרם זורם ממסוף הניקוז למסוף המקור. לפיכך, הטרנזיסטור נכנס לאזור ההתמוטטות.

מאפייני JFET של ערוץ P

מאפייני JFET של ערוץ P או עקומת מוליכות טרנס-וולנד מוצגים באיור שלמטה המופיע בתרשים בין זרם הניקוז למתח מקור השער. ישנם מספר אזורים בעקומת ההולכות, והם אזורים אוהם, רוויה, ניתוק והתמוטטות.

מאפייני JFET של ערוץ P

אזור אומי
האזור היחיד שבו עקומת מוליכות מציגה תגובה לינארית וזרם ניקוז מנוגד על ידי התנגדות הטרנזיסטור JFET מכונה אזור אומי.
אזור הרוויה
באזור הרוויה, טרנזיסטור אפקט שדה צומת N נמצא במצב ON פעיל, שכן הזרם המרבי זורם בגלל מתח המקור של השער המופעל.
אזור מנותק
באזור ניתוק זה, לא יזרום זרם ניקוז ולכן JFET של ערוץ N נמצא במצב OFF.
אזור התמוטטות
אם מתח ה- VDD המופעל על מסוף הניקוז חורג מהמתח הדרוש המרבי, אז הטרנזיסטור אינו מצליח לעמוד בפני הזרם וכך, הזרם יזרום ממסוף הניקוז למסוף המקור. לפיכך, הטרנזיסטור נכנס לאזור ההתמוטטות.

האם אתה רוצה לדעת את היישומים המעשיים של טרנזיסטור אפקט שדה צומת בתכנון פרויקטים אלקטרוניים ? לאחר מכן, פרסם את הערותיך בסעיף ההערות למטה לקבלת סיוע טכני נוסף.