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jfet原理

JFET(結型場效應電晶體)的工作原理主要基於半導體物理的基本概念,特別是PN結的特性。以N溝道JFET為例,其工作原理可以概括為以下幾點:

柵極與源極之間的電壓控制。在N溝道JFET中,必須在柵極和源極之間施加一個負電壓(VGS<0),以使栅极与沟道之间的PN结反偏。这样,沟道中的电子(多子)可以从源极流向漏极,形成漏极电流(iD)。这个电流的大小取决于VDS(漏源电压)的大小和沟道的电阻。

耗盡層的形成與控制。當在柵極和源極之間施加負電壓時,PN結變寬,導致耗盡層變寬。這會使溝道變窄,從而增加溝道電阻並減小漏極電流。當VGS足夠負時,溝道可以被耗盡層完全覆蓋,導致溝道被夾斷,此時漏極電流接近於零。

漏源電壓的影響。漏源電壓VDS對溝道的影響是不均勻的,因為靠近漏端的耗盡層比源端寬,導致溝道呈楔形。當VDS增加,預夾斷點下移,夾斷區向源極方向延伸,導致大部分電流通過夾斷區。因此,ID(漏極電流)基本不隨VDS的進一步增大而變化。

JFET作為一種電壓控制的電流器件,其優點包括低噪聲、高輸入阻抗、寬動態範圍等。這些特性使得JFET在模擬電路、放大器和開關套用中非常有用。