Полевые транзисторы с управляющим переходом
Полевой транзистор с управляющим переходом (JFET - Junction-Gate Field-Effect Transistor) имеет основной (управляемый) канал из полупроводника одного типа - p или n. Отсюда и название - полевой или униполярный. К нему с обеих сторон подключены контакты - сток (drain) и исток (source). Третий контакт - затвор (gate) - подведен сбоку через материал противоположной проводимости, который образует p-n-переход с основным каналом. Изменяя напряжение на этом переходе, подводимое через затвор-исток (входное напряжение), можно регулировать проводимость основного канала - от истока к стоку.
Полевой транзистор с управляющим переходом при нулевом сигнале управления максимально открыт, т.е. находится в режиме насыщения. При подаче напряжения на затвор относительно истока он начинает закрываться и полностью закрывается при достижении его значения определенной величины, называемой напряжением отсечки. В зависимости от типа основного канала полевые транзисторы различают n-канальные и p-канальные. При этом для закрытия n-канального транзистора на его затвор подается отрицательное напряжение относительно истока, а для p-канального - положительное.
Входное сопротивление полевого транзистора очень велико, гораздо выше, чем у биполярного, и, соответственно, ток управления им очень мал. При этом полевые транзисторы с управляющим переходом меньше шумят. Эти качества делают их применение наиболее предпочтительным в различных усилителях, особенно в предварительных каскадах.
Основные характеристики полевых транзисторов с управляющим переходом
- Максимальная рассеиваемая мощность, Pd
- Power Dissipation. Мощность в ваттах, выделяемая полевым транзистором, равна произведению тока через основной канал на падение напряжения на нем. Если она больше максимально допустимой для конструкции транзистора, то происходит его перегрев и тепловой пробой. Для мощных транзисторов этот параметр указывается при условии установки их на дополнительный теплоотвод.
- Максимально допустимое напряжение затвор-исток, Vbgs
- Gate-Source Breakdown Voltage. Максимальное напряжение между затвором и истоком в вольтах, превышение которого вызывает электрический пробой управляющего перехода транзистора.
- Начальный ток стока, ток насыщения, Idss
- Zero-Gate Voltage Drain Current, Drain Saturation Current. Максимальный ток в миллиамперах, проходящий через полностью открытый транзистор в режиме насыщения.
- Напряжение отсечки, Vgs(off)
- Gate-Source Cut-off Voltage, Pinch-off Voltage. Напряжение, поданное на затвор-исток, в вольтах, при котором канал полевого транзистора полностью закрывается.
- Ток утечки затвора, Igss
- Gate Reverse Current, Gate Leakage Current, Gate Cut-off Current. Ток в наноамперах, протекающий через управляющий переход полевого транзистора, находящегося в закрытом состоянии, т.е. в режиме отсечки.
- Сопротивление открытого перехода сток-исток, Rds
- Drain-Source On-State Resistance. Сопротивление полностью открытого канала полевого транзистора между истоком и стоком в омах в режиме насыщения.
- Входная емкость, Ci
- Input Capacitance. Паразитная емкость управляющего перехода полевого транзистора в пикофарадах. При увеличении частоты управляющего сигнала приводит к существенному возрастанию тока затвора, расходуемого на ее перезаряд.