Nói chung, các loại linh kiện điện và điện tử chẳng hạn như bóng bán dẫn, mạch tích hợp , bộ vi điều khiển, máy biến áp, bộ điều chỉnh, động cơ, thiết bị giao tiếp, mô-đun và các thành phần cơ bản được sử dụng (theo yêu cầu) để thiết kế các dự án điện và điện tử khác nhau. Điều cần thiết là phải biết về hoạt động của từng thành phần trước khi sử dụng nó thực tế trong các ứng dụng mạch. Rất khó để thảo luận chi tiết về tất cả các thành phần quan trọng của điện tử trong một bài báo. Do đó, chúng ta hãy thảo luận chi tiết về bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp, các đặc tính của JFET và hoạt động của nó. Nhưng, chủ yếu chúng ta phải biết bóng bán dẫn hiệu ứng trường là gì.

Bóng bán dẫn hiệu ứng trường

Trong thiết bị điện tử ở trạng thái rắn, một thay đổi mang tính cách mạng đã được thực hiện với sự phát minh ra bóng bán dẫn, và thu được từ điện trở truyền từ. Từ tên gọi của chính nó, chúng ta có thể hiểu cách hoạt động của bóng bán dẫn, tức là điện trở truyền. Các bóng bán dẫn được phân loại thành các loại khác nhau như bóng bán dẫn hiệu ứng trường , bóng bán dẫn mối nối lưỡng cực, v.v.

Bóng bán dẫn hiệu ứng trường

Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET) thường được gọi là bóng bán dẫn đơn cực vì các hoạt động của FETs này liên quan đến loại sóng mang đơn. Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được phân loại thành nhiều loại khác nhau như MOSFET, JFET, DGMOSFET, FREDFET, HIGFET, QFET, v.v. Tuy nhiên, chỉ MOSFET (Bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại) và JFET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường nối) thường được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng. Vì vậy, trước khi thảo luận chi tiết về bóng bán dẫn hiệu ứng trường giao nhau, trước hết chúng ta phải biết JFET là gì.

Transistor hiệu ứng trường nối

Như chúng ta đã thảo luận trước đó, bóng bán dẫn hiệu ứng trường giao nhau là một loại FET được sử dụng như một công tắc có thể được điều khiển bằng điện. Thông qua kênh hoạt động, năng lượng điện sẽ truyền từ giữa đầu cuối nguồn và đầu cuối cống. Nếu đầu cuối cổng được cung cấp điện áp phân cực ngược, thì dòng điện sẽ bị ngắt hoàn toàn và kênh bị căng. Bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp thường được phân loại thành hai loại dựa trên phân cực của chúng và chúng là:

Bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp kênh N
Bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp kênh P

Bóng bán dẫn hiệu ứng trường nối kênh N

JFET kênh N

JFET trong đó các điện tử được cấu tạo chủ yếu là hạt tải điện được gọi là JFET kênh N. Do đó, nếu bóng bán dẫn được bật, thì chúng ta có thể nói rằng dòng điện chủ yếu là do chuyển động của các electron .

Transistor hiệu ứng trường nối kênh P

P-Channel JFET

“radar làm gì ”

JFET trong đó các lỗ chủ yếu được cấu tạo như vật mang điện tích được gọi là JFET kênh P. Do đó, nếu bóng bán dẫn được bật, thì chúng ta có thể nói rằng dòng điện chủ yếu là do các lỗ.

Hoạt động của JFET

Hoạt động của JFET có thể được nghiên cứu riêng biệt cho cả kênh N và kênh P.

Hoạt động kênh N của JFET

Hoạt động của JFET có thể được giải thích bằng cách thảo luận về cách bật JFET kênh N và cách tắt JFET kênh N. Để BẬT JFET kênh N, điện áp dương của VDD phải được áp dụng cho cực thoát của bóng bán dẫn w.r.t (đối với) cực nguồn sao cho cực dương phải có giá trị dương hơn cực nguồn một cách thích hợp. Do đó, dòng điện được phép đi qua cống đến kênh nguồn. Nếu điện áp tại cực cổng, VGG là 0V, thì sẽ có dòng điện cực đại tại cực tiêu và JFET kênh N được cho là ở trạng thái BẬT.

Hoạt động kênh N của JFET

Để tắt JFET kênh N, có thể tắt điện áp phân cực dương hoặc áp dụng điện áp âm cho cực cổng. Do đó, bằng cách thay đổi cực tính của điện áp cổng, dòng xả có thể được giảm xuống và khi đó JFET kênh N được cho là ở điều kiện TẮT.

Hoạt động kênh P của JFET

Để BẬT JFET kênh P, điện áp âm có thể được áp dụng qua cực tiêu của cực nguồn w.r.t của bóng bán dẫn sao cho cực âm phải có giá trị âm hơn đầu cực nguồn một cách thích hợp. Do đó, dòng điện được phép đi qua cống đến kênh nguồn. Nếu điện áp ở đầu cuối cổng , VGG là 0V, khi đó sẽ có dòng điện cực đại tại đầu nối xả và JFET kênh P được cho là ở điều kiện BẬT.

Hoạt động kênh P của JFET

Để TẮT JFET kênh P, có thể tắt điện áp phân cực âm hoặc áp dụng điện áp dương cho cực cổng. Nếu cực cổng được cấp điện áp dương, thì dòng xả bắt đầu giảm (cho đến khi cắt) và do đó JFET kênh P được cho là ở điều kiện TẮT.

Đặc điểm của JFET

Các đặc tính JFET của có thể được nghiên cứu cho cả kênh N và kênh P như được thảo luận dưới đây:

Đặc điểm JFET kênh N

Đặc tính JFET kênh N hoặc đường cong độ dẫn điện được thể hiện trong hình bên dưới, được vẽ biểu đồ giữa dòng xả và điện áp nguồn cổng. Có nhiều vùng trong đường cong độ dẫn điện và chúng là các vùng ohmic, bão hòa, ngưỡng và sự cố.

Đặc điểm JFET kênh N

Vùng Ohmic
Vùng duy nhất trong đó đường cong độ dẫn điện cho thấy đáp ứng tuyến tính và dòng tiêu bị phản đối bởi điện trở bóng bán dẫn JFET được gọi là vùng Ohmic.
Vùng bão hòa
Trong vùng bão hòa, bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp kênh N ở trạng thái BẬT và hoạt động, khi dòng điện cực đại chạy do điện áp nguồn cổng được áp dụng.
Vùng cắt
Trong vùng cắt này, sẽ không có dòng xả chạy qua và do đó, JFET kênh N ở trong điều kiện TẮT.
Khu vực sự cố
Nếu điện áp VDD đặt vào đầu cực xả vượt quá điện áp tối đa cần thiết, thì bóng bán dẫn không thể chống lại dòng điện và do đó, dòng điện chạy từ đầu cuối cống đến cực nguồn. Do đó, bóng bán dẫn đi vào vùng đánh thủng.

Đặc điểm JFET kênh P

Đặc tính JFET kênh P hoặc đường cong độ dẫn điện được thể hiện trong hình bên dưới, được vẽ biểu đồ giữa dòng xả và điện áp nguồn cổng. Có nhiều vùng trong đường cong độ dẫn điện và chúng là các vùng ohmic, bão hòa, ngưỡng và sự cố.

Đặc điểm JFET kênh P

“Bộ chuyển đổi 3 pha sang đơn ”

Vùng Ohmic
Vùng duy nhất trong đó đường cong độ dẫn điện cho thấy đáp ứng tuyến tính và dòng tiêu bị phản đối bởi điện trở bóng bán dẫn JFET được gọi là vùng Ohmic.
Vùng bão hòa
Trong vùng bão hòa, bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp kênh N ở trạng thái BẬT và hoạt động, khi dòng điện cực đại chạy do điện áp nguồn cổng được áp dụng.
Vùng cắt
Trong vùng cắt này, sẽ không có dòng xả chạy qua và do đó, JFET kênh N ở trong điều kiện TẮT.
Khu vực sự cố
Nếu điện áp VDD đặt vào đầu cực xả vượt quá điện áp cần thiết tối đa, thì bóng bán dẫn không thể chống lại dòng điện và do đó, dòng điện sẽ chạy từ đầu cuối cống đến cực nguồn. Do đó, bóng bán dẫn đi vào vùng đánh thủng.

Bạn có muốn biết các ứng dụng thực tế của bóng bán dẫn hiệu ứng trường tiếp giáp trong thiết kế dự án điện tử ? Sau đó, gửi ý kiến của bạn trong phần bình luận bên dưới để được hỗ trợ kỹ thuật thêm.