នេះជា ច្រកទ្វារប្រសព្វត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល ( JFET ឬ JUGFET )

JFET

JFET

ចរន្តអគ្គីសនី ពី ប្រភព ដើម្បី បង្ហូរទឹក នៅក្នុងចំនុច PF-channel JFET ត្រូវបានកំរិតនៅពេល វ៉ុលត្រូវបានគេដាក់នៅ ច្រកទ្វារ ។
វាយ	សកម្ម
កំណត់រចនាសម្ព័ន្ធការកំណត់	បង្ហូរ, ច្រក, ប្រភព
សញ្ញានិម្មិត

នេះជា ច្រកទ្វារប្រសព្វត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលផល ( JFET ឬ JUGFET ) គឺជាប្រភេទសាមញ្ញបំផុតនៃ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រវាលដែលមានប្រសិទ្ធិភាព ។ពួកគេគឺ
មានបីស្ថានីយ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ឧបករណ៍ដែលអាចត្រូវបានប្រើជា អេឡិចត្រូនិ -controlled ប្តូរ , អំភ្លីឬវ៉ុលដែលគ្រប់គ្រង resistors ។

មិនដូច transistor bipolar, JFETs គឺមានតង់ស្យុងគ្រប់គ្រងដែលថាពួកគេមិនត្រូវការ បច្ចុប្បន្ន លំអៀង មួយ ។ ចរន្តអគ្គីសនី ហូរកាត់តាមឆានែលអេឡិចត្រូនិករវាង ស្ថានីយ ប្រភព និង ស្ថានីយ បង្ហូរ ។ ដោយអនុវត្ត វ៉ុល លំអៀងបញ្ច្រាស ទៅ ច្រកទ្វារច្រក ឆានែលត្រូវបាន "ចង្អុល" ដូច្នេះ ចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានរារាំងឬបិទទាំងស្រុង។ JFET ជាធម្មតានៅលើនៅពេលដែលមិនមានភាពខុសគ្នារវាងសក្តានុពលរវាងច្រកទ្វារនិងស្ថានីយប្រភពរបស់វា។ ប្រសិនបើភាពខុសគ្នារវាងប៉ារ៉ាម៉ែត្ររបស់វានិងច្រកប្រភពប្រភពសក្ដានុពលត្រូវបានអនុវត្ត JFET នឹងកាន់តែមានប្រតិកម្មទៅនឹងលំហូរបច្ចុប្បន្នដែលមានន័យថាចរន្តអគ្គិសនីតិចនឹងហូរនៅក្នុងឆានែលរវាងស្ថានីយប្រភពនិងរន្ធ។ ដូច្នេះជួនកាល JFETs ត្រូវបានគេសំដៅទៅជា ឧបករណ៍នៃការ ធ្លាក់ចុះ ។

JFETs អាចមាន ឆានែល ប្រភេទណា ឬ ប្រភេទ P ។ ក្នុងប្រភេទ n ប្រសិនបើវ៉ុលបានអនុវត្តទៅច្រកទ្វារតិចជាងដែលបានអនុវត្តចំពោះប្រភពចរន្តនឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយ (ស្រដៀងគ្នាក្នុងប្រភេទ p ប្រសិនបើវ៉ុលបានអនុវត្តទៅច្រកទ្វារ ធំជាង ប្រភពដែលបានប្រើទៅប្រភព ) ។ JFET មានឧបសគ្គធាតុបញ្ចូលធំ (ជួនកាលតាមលំដាប់ 10 ¹⁰ ohms) ដែលមានន័យថាវាមានឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានទៅលើសមាសធាតុខាងក្រៅឬសៀគ្វីដែលភ្ជាប់ទៅច្រកទ្វាររបស់វា។

មាតិកា

• 1ប្រវត្តិ
• រចនាសម្ព័ន្ធ2
• 3មុខងារ
• 4និមិត្តសញ្ញាគំនូសតាង
• 5ប្រៀបធៀបជាមួយ transistor ផ្សេងទៀត
• 6គំរូគណិតវិទ្យា
  • 6.1តំបន់លីនេអ៊ែរ
  • 6.2តំបន់បច្ចុប្បន្នថេរ
• 7សូមមើលផងដែរ
• 8ឯកសារយោង
• 9តំណខាងក្រៅ

ប្រវត្តិ 

ឧបករណ៍បន្តបន្ទាប់គ្នារបស់ FET ត្រូវបានចុះហត្ថលេខាដោយ លោក Julius Lilienfeld នៅទសវត្សឆ្នាំ 1920 និងឆ្នាំ 1930 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយបច្ចេកវិទ្យាវិទ្យាសាស្រ្តនិងបច្ចេកវិទ្យាប្រឌិតនឹងតម្រូវឱ្យមានភាពជឿនលឿនជាច្រើនទសវត្សរ៍មុនពេល FETs អាចផលិតបាន។

ប្រភេទដំបូងនៃ JFET គឺ transistor ប ញ្ឆិកអាក់រអួល (SIT) ដែលបង្កើតឡើងដោយវិស្វករជប៉ុន Jun-ichi Nishizawa និង Y. Watanabe ក្នុងឆ្នាំ 1950 ។ SIT គឺជាប្រភេទនៃ JFET ដែលមានប្រវែងឆានែលខ្លី។ ^[2] ពីរឆ្នាំក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1952 ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវ លោក John Bardeen , លោក Walter Houser Brattain និង លោក William Shockley ឯករាជ្យបានរកឃើញ JFET, ^[2] ប៉ុន្តែត្រូវបានបរាជ័យម្តងហើយម្តងទៀតរបស់ពួកគេនៅក្នុងការប៉ុនប៉ងដើម្បីធ្វើឱ្យ FET មួយ។ ពួកគេបានរកឃើញ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រចំណុចចំនុច ក្នុងការព្យាយាមរកមូលហេតុនៃការបរាជ័យរបស់ពួកគេ។ JFETs ជាក់ស្តែងដំបូងត្រូវបានបង្កើតឡើងមួយទសវត្សរ៍ក្រោយមក។

រចនាសម្ព័ន្ធ 

JFET នេះគឺជាការឆានែលវែងនៃ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក សម្ភារៈ, doped ដើម្បីឱ្យមានភាពសម្បូរបែបនៃវិជ្ជមានជា ការចោទប្រកាន់ នាវាផ្ទុកឬ រន្ធ ( ទំប្រភេទ ) ឬអវិជ្ជមានឬមានរបស់នាវាដឹក អេឡិចត្រុង ( n-ប្រភេទ ) ។ ទំនាក់ទំនងអ៊ូម៉ិច នៅចុងបញ្ចប់បង្កើតប្រភព (S) និងបង្ហូរ (D) ។ ការ PN-ប្រសព្វ ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមួយឬភាគីទាំងពីរនៃឆានែលឬនៅជុំវិញវាដោយប្រើតំបន់ទល់មុខជាមួយនឹងសារធាតុញៀនទៅនឹងឆានែលមួយនិងការប្រើប្រាស់ទំនាក់ទំនងច្រកទ្វារលម្អៀងមួយ ohmic (G) ។

មុខងារ 

លក្ខណៈ I-V និងគ្រោងទិន្នផលនៃ JFET ឆានែល N

ប្រតិបត្តិការ JFET អាចប្រៀបធៀបទៅនឹង បំពង់ឧស្ម័ន ។ លំហូរទឹកតាមរយៈបំពង់មួយអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយច្របាច់វាដើម្បីកាត់បន្ថយ ផ្នែកឆ្លងកាត់ ហើយលំហូរនៃ បន្ទុកអគ្គីសនី តាមរយៈ JFET ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការរឹតបន្តឹងបណ្តាញដឹកជញ្ជូនបច្ចុប្បន្ន។ ចរន្តអគ្គិសនីក៏ពឹងផ្អែកលើចរន្តអគ្គិសនីរវាងប្រភពនិងបង្ហូរទឹក (ស្រដៀងទៅនឹងភាពខុសគ្នា នៃសម្ពាធ ទៅលើចុងបំពង់) ។

រួមនៃឆានែលធ្វើការត្រូវបានសម្រេចដោយប្រើ បែបផែនវាល : តង់ស្យុងរវាងទ្វារនិងប្រភពមួយដែលត្រូវបានអនុវត្តទៅបញ្ច្រាសលំអៀងច្រកទ្វារប្រភព PN-ប្រសព្វដោយហេតុនេះអាចពង្រីកបាន ស្រទាប់ថយចុះ នៃការប្រសព្វនេះ (សូមមើលរូបខាងលើ), រំលោភលើ ការធ្វើឱ្យឆានែលនិងការដាក់កម្រិតតំបន់ដែលមានរាងជារង្វង់។ ស្រទាប់ depletion ត្រូវបានគេហៅថាដោយសារតែវាត្រូវបាន depleted នៃក្រុមហ៊ុនទូរស័ព្ទចល័តហើយដូច្នេះគឺមិនមែនជាអគ្គិសនីសម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែង។ ^[3]

នៅពេលដែលស្រទាប់ depletion បូកទទឹងនៃឆានែល conduction, pinch-off ត្រូវបានសម្រេចហើយចរន្តបង្ហូរទៅជាប្រភពឈប់។ ការចង្អុលបង្ហាញបានកើតមានឡើងនៅការខុសប្រក្រតីបញ្ច្រាស (V _GS ) នៃប្រសព្វនៃច្រកទ្វារប្រភព។ វ៉ុលចង្អៀត (V _p ) មានភាពខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងសូម្បីតែក្នុងចំណោមឧបករណ៍ប្រភេទដូចគ្នា។ ឧទាហរណ៍ V _{GS (បិទ)} សម្រាប់ឧបករណ៍ Temic J202 ប្រែប្រួលពី -0,8 V ដល់ -4 V ។ ^[4] តម្លៃធម្មតាមានភាពខុសគ្នាពី -0.3 V ដល់ -10 V ។

ដើម្បីប្តូរបិទ n ឧបករណ៍ -channel តម្រូវឱ្យមាន n egative ប្រភពតង់ស្យុងច្រកទ្វារ (V _{រដ្ឋលេខាធិការ} ) ។ ផ្ទុយទៅវិញការបិទជា ទំ -channel ឧបករណ៍ដែលតម្រូវឱ្យមានការ ទំ ositive រ V _{រដ្ឋលេខាធិការ}។

នៅក្នុងប្រតិបត្តិការធម្មតាវាលអេឡិចត្រូនិចដែលបង្កើតឡើងដោយច្រកទ្វារនេះបានរាំងស្ទះចរន្តប្រភពចំលងដល់កម្រិតខ្លះ។

ឧបករណ៍ JFET មួយចំនួនត្រូវបានស៊ីមេទ្រីដោយគោរពតាមប្រភពនិងបង្ហូរ។

និមិត្តសញ្ញាគំនូសតាង 

និមិត្តសញ្ញាសៀគ្វីសម្រាប់បណ្តាញ JFET ណាណូ

និមិត្តសញ្ញាសៀគ្វីសម្រាប់ JFET ប៉ុស្តិ៍ប៉ុស្តិ៍

ច្រកទ្វារ JFET ត្រូវបានគូរនៅពេលខ្លះនៅកណ្តាលនៃឆានែល (ជំនួសឱ្យការបង្ហូរឬអេឡិចត្រូនិកប្រភពដូចក្នុងឧទាហរណ៍ទាំងនេះ) ។ ស៊ីមេទ្រីនេះបង្ហាញថា "បង្ហូរ" និង "ប្រភព" អាចផ្លាស់ប្តូរគ្នាបានដូច្នេះនិមិត្តសញ្ញានេះគួរតែត្រូវបានប្រើសម្រាប់តែ JFETs ទាំងនោះដែលពួកគេអាចផ្លាស់ប្តូរបាន។

ជាផ្លូវការរចនាប័ទ្មនៃនិមិត្តសញ្ញាគួរតែបង្ហាញសមាសធាតុនៅក្នុងរង្វង់ (តំណាងឱ្យស្រោមសំបុត្រនៃឧបករណ៍ដាច់ដោយឡែក) ។ នេះគឺជាការពិតទាំងនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិកនិងអឺរ៉ុប។ ជាទូទៅនិមិត្តសញ្ញាត្រូវបានគូរដោយគ្មានរង្វង់នៅពេលគូរគ្រោងការណ៍នៃសៀគ្វីបញ្ចូលគ្នា។ ថ្មីៗនេះនិមិត្តសញ្ញាត្រូវបានគូរដោយគ្មានរង្វង់របស់វាសូម្បីតែសម្រាប់ឧបករណ៍ដាច់ដោយឡែក។

ក្នុងគ្រប់ករណីទាំងអស់ក្បាលព្រួញបង្ហាញពីចំណុចខ្វែងរបស់ប្រសព្វ PN ដែលបង្កើតឡើងរវាងឆានែលនិងច្រកទ្វារ។ ដូចនឹង ឌីវីត ធម្មតា ព្រួញចង្អុលពី P ទៅ N ដែលជាទិសដៅនៃ ចរន្តចរន្ត នៅពេលដែលលំអៀងទៅមុខ។ ភាសាអង់គ្លេសជា សក្ខីភាពមួយ គឺថាសញ្ញាព្រួញរបស់ឧបករណ៍ N-channel "points i n " ។

ប្រៀបធៀបជាមួយត្រង់ស៊ីស្ទ័រដទៃទៀត 

នៅសីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់ចរន្តអគ្គីសនីច្រក JFET (ការលេចធ្លាយបញ្ច្រាសនៃ ប្រសព្វ ពីច្រកទៅ ច្រក ) គឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹង MOSFET (ដែលមានអ៊ីសូឡង់អ៊ីសូឡង់រវាងច្រកទ្វារនិងឆានែល) ប៉ុន្តែតិចជាងចរន្តមូលដ្ឋាននៃ transistor ប្រសព្វ bipolar ។ ។ JFET មានការកើនឡើងខ្ពស់ជាងនេះ ( transconductance ) ជាង MOSFET នេះព្រមទាំងទាបជាង សំឡេងរំខាន flicker , និងត្រូវបានប្រើនៅបាតមួយចំនួនហេតុដូច្នេះហើយ សំលេងរំខាន , បញ្ចូល-ប្រសិទ្ធិភាពខ្ពស់ ការីអំពែរ- ។

គំរូគណិតវិទ្យា 

បច្ចុប្បន្ននៅក្នុង N-JFET ដោយសារតែវ៉ុលតូចមួយរ V _{ទម្រង់ DS} (នោះគឺនៅក្នុងតំបន់ ohmic លីនេអ៊ែរ) ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយឆានែលដែលជាការព្យាបាលរបារចតុកោណមួយនៃសម្ភារៈនៃ ចរន្តអគ្គិសនី $${\ displaystyle qN_ {d} \ mu _ {n}}: ^[5]

$${\ displaystyle I_ {D} = {\ frac {bW} {ល}} qN_ {d} \ mu _ {n} V_ {DS}}

ដែលជាកន្លែង

I _D = ចរន្តប្រឡាក់

b = កម្រាស់ឆានែលសម្រាប់វ៉ុលច្រកដែលបានផ្តល់

W = ទទឹងឆានែល

L = ប្រវែងឆានែល

q = អេឡិចត្រុង = 1.6 x 10 ^-19 អង្សាសេ

μ _n = ចលនាអេឡិចត្រុង

N _d = n-type doping (ម្ចាស់ជំនួយ) ។

V _P = ចង្កឹះលេខចង្អៀត។

តំបន់លីនេអ៊ែរ [ កែប្រែ ]

បនា្ទាប់មកចរន្តបង្ហូរនៅក្នុង តំបន់លីនេអ៊ែរ អាចត្រូវបានបញ្ជាក់ជា:

$${\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ {{}} {{\}} {{}} {} {{}} {{fr} } {{\ mu} _ {n}} \ left (1 - {\ sqrt {\ frac {V_ {GS}} {V_ {P}}}}} \ right) V_ {DS}}

នៅ​ក្នុង​លក្ខខណ្ឌ​នៃ $${\ displaystyle I_ {DSS}}ចរន្តអគ្គិសនីក៏អាចជា: ^{[ ត្រូវការអំណះអំណាង ]}

$${\ displaystyle I_ {D} = {\ frac {2I_ {DSS}} {V_ {P} ^ {2}}} \ left (V_ {GS} -V_ {P} - {\ frac {V_ {DS}} {2}} \ right) V_ {DS}}

តំបន់បច្ចុប្បន្នថេរ 

ចរន្តបង្ហូរនៅក្នុង តំបន់តិត្ថិភាព ត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណជាញឹកញាប់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការលំអៀងរបស់ច្រកទ្វារដូចជា: ^[5]

$${\ displaystyle I_ {DS} = I_ {DSS} \ left (1 - {\ frac {V_ {GS}} {V_ {P}}} \ right) ^ {2}}

ដែលជាកន្លែង

I _DSS គឺជាចរន្តតិត្ថិភាពនៅតង់ស្យុងច្រក - សូន្យដែលមានន័យថាចរន្តអតិបរមាដែលអាចហូរតាមរយៈ FET ពីចរន្តបង្ហូរទៅប្រភពនៅវ៉ុលទៅប្រភពដើមណាមួយ (អាចមើលបាន) ។

នៅក្នុង តំបន់តិត្ថិភាពនេះ ចរន្តបង្ហូរ JFET ត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដោយវ៉ុលច្រកប្រភពនិងស្ទើរតែរងឥទ្ធិពលដោយវ៉ុលប្រភពរន្ធ។

ប្រសិនបើមានសារធាតុញៀនឆានែលនេះគឺមានឯកសណ្ឋាន, ដូចដែលកម្រាស់តំបន់ថយចុះនឹងកើនឡើងនៅក្នុងសមាមាត្រទៅនឹងឫសការេនៃតម្លៃដាច់ខាតនៃតង់ស្យុងច្រកទ្វារប្រភពនោះកម្រាស់ឆានែល ខ អាចត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការគ្មានការលំអៀងកម្រាស់ឆានែល មួយ ដូច: ^{[ ត្រូវការអំណះអំណាង ]}

$${\ displaystyle b = a \ left (1 - {\ sqrt {\ frac {V_ {ស}}} {V_ {P}}}} \ right}}

ដែលជាកន្លែង

V _P គឺជាវ៉ុលចង្អៀត - បិទវ៉ុល - ប្រភពដែលមានកម្រាស់ឆកទៅសូន្យ

a គឺជាកម្រាស់ឆានែលនៅតង់ស្យុងច្រក - សូន្យ។

សូមមើលផងដែរ 

• ច្រកអេឡិចត្រូនិក

• ដ្យាក្រាមបច្ចុប្បន្នថេរ
• ហ្វីតរូន
• MOSFET

• Twitter
• Facebook
• Google
• Tumblr
• Pinterest