1. Transistor hiệu ứng trường nối JFET (Junction FET)
1.2. Nguyín lý hoạt động
Cả hai loại transistor hiệu ứng trường JFET vă MOSFET đều hoạt động dựa trín nguyín lý cơ bản lă dịng điện đi qua một mơi trường bân dẫn có tiết diện dẫn
86 điện thay đổi, dưới tâc dụng của điện trường vng góc với lớp bân dẫn đó. Khi thay đổi cường dộ điện trường ta sẽ lăm thay đổi điện trở của lớp bân dẫn, do đó sẽ lăm thay đổi dịng điện đi qua nó. Lớp bân dẫn năy gọi lă kính dẫn (channel). Hai nguồn điện âp UDS > 0 vă UGS < 0. được sử dụng để phđn cực cho JFET kính n như hình 5.2. Nếu JFET kính p ta mắc ngược lại, sao cho tiếp giâp PN bao quanh kính dẫn ln được phđn cực nghịch.
Hình 5.2: Phđn cực cho JFET kính n
Khi phđn cực như vậy thì miền điện tích khơng gian giữa cực G vă kính có dạng như hình 5.3. Ta nhận thấy miền điện tích khơng gian ăn sđu chủ yếu văo kính dẫn vì kính dẫn được pha tạp chất ít hơn so với cực G vă miền điện tích khơng gian gần cực D lă lớn nhất rồi giảm dần về phía S.
Hình 5.3: Sự biến đổi của kính khi JFET được phđn cực
Nếu UDS = 0, ứng với bất kỳ giâ trị điện âp UGS năo phđn cực nghịch chuyển tiếp PN (do G vă kính dẫn tạo ra), đều tạo ra miền điện tích khơng gian đồng đều. Nhưng nếu UDS ≠ 0 thì phải có dịng điện ID chảy từ cực D đến cực S, dòng điện năy gđy ra sụt âp trín điện trở kính
Khi cho UGS > 0 vă UDS = 0 (Hình 5.4): tiếp giâp PN phđn cực thuận, Hai cực mâng D vă cực nguồn S nối đất. FET chưa được phđn cực.
87 Hình 5.4: Phđn cực với UGS > 0 vă UDS = 0
Khi cho UGS = 0 V vă UDS > 0 (Hình 5.5): Nối pn phđn cực nghịch tạo thănh vùng hiếm 2 bín mối nối, khi VDS căng lớn vùng hiếm căng rộng lăm thắt chặt đường đi của điện tử tự do bị hút về cực thôt.
Hình 5.5: Phđn cực với UGS = 0 V vă UDS > 0
Ta có UDS nhỏ dịng thơt ID tăng nhanh, UDS căng lớn dịng thôt tăng chậm, đến lúc UDS đủ lớn vùng hiếm lăm nghẽn kính dẫn, dịng thôt bêo hịa IDSS Khi cho UDS > 0 , UGS = const vă đm (Hình 5.6): Ta có câc trường hợp sau:
Hình 5.6: Phđn cực với UDS > 0, UGS = const vă đm
Khi UDS = 0 vă tăng dần đến giâ trị dương: bề rộng vùng nghỉo kiệt của lớp chuyển tiếp tăng dần lăm cho kính dẫn DS bị thắt lại.
88 Khi UDS = UDSO : Kính bị thắt tại điểm A. Tăng UDS, điểm A sẽ dịch dần về phía cực S. Quâ trình dịch chuyển của A về S sẽ nhanh hơn nếu có tâc động thím của nguồn UGS đm. Trong q trình năy, dịng ID phụ thuộc nhiều văo UGS