JFET Junction fieldeffect transistor JFET spojni FET Inverzno

* JFET Junction field-effect transistor (JFET), spojni FET • Inverzno polarisan PN spoj kontroliše struju • Iste elektrode kao kod MOSFETa • Može biti p ili n tipa (*Sedra-Smith, Drugo izdanje, u petom ne postoji. Vasiljevic, Tesic, 87 -100 )

JFET • VGS je uvijek negativno, gejt na manjem potencijalu od sorsa • VDS je pozitivno

JFET • Zavistnost struje drejna od napona VGS.

JFET • Oznake

Strujno-naponske karakteristike JFETa • Izlazna karakteristika, VGS=0 V • Napon stiskanja Vp (pinch-off), uoči razliku sa Vt kod MOSFETa!

Strujno-naponske karakteristike JFETa • VGS<>0 V, VGS(off)=-Vp • Radi u triodnoj oblasti i oblasti zasićenja

Strujno-naponske karakteristike JFETa • Oblast zasićenja, prenosna karakteristika

Strujno-naponske karakteristike JFETa • Triodna oblast, naponom kontrolisana otpornost

Strujno-naponske karakteristike JFETa • Oblast zasićenja G D S Model za DC analizu

Strujno-naponske karakteristike JFETa • kataloške karakteristike za tipični FET

DC analiza Primjer: Za 2 N 5459 JFET naći struju ID za VGS = 0 V, -1 V i – 4 V Iz kataloških karakteristika nalazimo IDSS = 9 m. A i Vp = -8 V Za VGS = 0 ID = IDSS = 9 m. A Za VGS = – 1 V upotrebljavamo jednačinu: ID = IDSS(1 – VGS/Vp)2 = (9 m. A)(1 – (-1 V/-8 V))2 = 6. 89 m. A Takodje za VGS = – 4 V : ID = IDSS(1 – VGS/Vp)2 = (9 m. A)(1 – (-4 V/-8 V))2 = 2. 25 m. A

DC analiza • Trankonduktansa

DC analiza • Polarizacija, samo-polarizacija, Gate na nultom potencijalu kako je IS = ID i VG = 0, tada VS = IDRS. Tada: VGS = VG – VS = 0 – IDRS = – IDRS VD = VDD – IDRD Kako je VS = IDRS, VDS = VD – VS = VDD – ID(RD + RS)

• grafička anliza DC analiza

DC analiza • Polarizacija razdelnikom napona VG = VDD(R 2/(R 2 + R 1)) VGS = VG - VS ID = (VG - VGS)/RS VD=7 V, ID = (VDD – VD)/RD = (12 V – 7 V)/3. 3 kΩ = 1. 52 m. A VS = IDRS = (1. 52 m. A)(2. 2 kΩ) = 3. 34 V VG = R 2/(R 1+R 2)VDD = (1 MΩ)/(7. 8 MΩ) 12 V = 1. 54 V VGS = VG – VS = 1. 54 V – 3. 34 V =– 1. 8 V

FET kao pojačavač AC analiza • Model za male signale, isto kao kod MOSFETa • pojednostavljeni model • transkonduktansu nalazimo iz DC analize

FET kao pojačavač • zajednički sors (common source, CS)

FET kao pojačavač

FET kao pojačavač Primjer: Naći ukupni izlazni napon za kolo na slici? Pretpostaviti IDSS=770μA i Vp = – 3 V. DC analiza ID = IDSS(1 – IDRS/(Vp) = 770 μA (1 – (ID)(910 Ω)/(-3 V))2 0 = 1 – ID(2 RS/Vp + 1/IDSS) + ID 2(RS/Vp)2 A = (RS/Vp)2, B = 2 RS/Vp + 1/IDSS, and C = 1. : 0 = A ID 2 + B ID + 1 ID = [-B ± √(B 2 – 4 AC)]/(2 A) = 1. 96 m. A VD = VDD – IDRD = 12 V – (1. 96 m. A)(3. 3 kΩ) = 5. 53 V VGS = -IDRS = -(1. 96 m. A)(910 Ω) = – 1. 78 V gm 0 = 2 IDSS/|VGS(off)| = 2(770 μA)/3 V = 2. 31 m. S gm = gm 0(1 – VGS/VGS(off)) = (2. 31 m. S)(1 – (-1. 78 V)/(-3 V)) = 940 μS AC analiza Vout = Av. Vin = gm. RDVin = (940 μS)(3. 3 kΩ)(100 m. V) = 310 m. Vrms Tako je zadata efektivna vrijednost ulaznog napona, tada je Vizm= (310 m. V)(1. 41) = 438. 9 m. V oko 5. 53 V DC vrijednosti, tj VIZ=438. 9 m. V sinwt + 5. 53 V

FET kao pojačavač • zajednički drejn (common drain, CD) • zajednički gejt (common gate, CG)