V E= IERE B = E +BE
2. Đặc tuyến và các thơng số cơ bản của Transistor trường 1 Nguyên lý vận chuyển
2.1. Nguyên lý vận chuyển
Giữa D và S đặt một điện áp VDS tạo ra một điện trường mạnh cĩ tác dụng đẩy hạt tải đa số của bán dẫn kênh chạy từ S sang D hình thành dịng ID. Dịng ID tăng lên theo
điện áp VDS cho đến khi đạt giá trị bão hồ IDSS ( Saturation) và điện áp VDS tương ứng gọi là điện áp nghẽn tắt (pinch off) VP0.
Giữa cực G và S đặt một điện áp VGS sao cho phân cực nghịch mối nối P-N. Sự phân cực nghịch làm cho vùng tiếp xúc thay đổi điện tích. Điện áp phân cực nghịch VGS
càng lớn thì vùng tiếp xúc càng mở rộng ra, làm cho tiết diện của kênh dẫn điện bị thu hẹp lại, điện trở kênh tăng lên, làm cho dịng điện qua kênh ID giảm xuống và ngược lại nếu VGS nhỏ thì dịng ID tăng lên.
2.2 Đặc tuyến
Khảo sát sự thay đổi dịng thốt ID theo điện thế VGS và VDS, từ đĩ người ta đưa ra hai đặc tuyến của JFET.
2.2.1 Đặc tuyến chuyển ID(VGS) VDS=const
Giữ VDS khơng đổi, thay đổi VGS và khảo sát sự biến thiên của ID.
Hình 7.7.Đặc tuyến chuyển ID
- Khi VGS = 0V, dịng điện ID lớn nhất, cĩ giá trị bão hịa, ký hiệu IDSS.
- ID thay đổi giảm xuống tuỳ VGS âm ít hay nhiều. Đến lúc VGS khá âm thì ID = 0 gọi là điện thế cắt của JFET ký hiệu : VPO.
2.2.2 Đặc tuyến ngõ ra ID(VDS) Vgs=Const
Giữ nguyên VGS ở một trị số khơng đổi nhất định, thay đổi VDS và khảo sát sự biến thiên của dịng thốt ID.
Hình 7.8 Đặc tuyến ngõ ra ID
Khi VGG =0V tức VGS=0V, mối nối P-N giữa G và S khơng phân cực, mối nối P-N giữa G và D phân cực nghịch. Tăng nguồn VDD để tăng điện thế VDS từ 0V lên thì dịng ID tăng lên nhanh nhưng sau đĩ đến một trị giới hạn thì dịng điện ID khơng tăng được nữa gọi là dịng điện bão hồ IDSS (Staturation). Điện thế VDS cĩ IDSS gọi là điện thế nghẽn VP0.
Khi VGG<0 hay VGS<0, mối nối P-N giữa G và S phân cực nghịch, mối nối P-N giữa G và D phân cực nghịch lớn hơn trước dẫn đến nghẽn sớm hơn. Khi tăng điện thế âm ở cực G đến giá trị sao cho VGS âm nhiều thì kênh nghẽn ngay từ đầu nên ID =0 ở mọi giá trị VDS. Lúc bấy giờ kênh ngưng.
2.2.3 Đặc tuyến truyền đạt của JFET
Ta thầy V GS (vùng giá trị từ 0 tới VGS (off)) điều khiển dịng điện I D chạy trong JFET. Với JFET kênh n VGS (off)<0 với JFET kênh p VGS (off) >0. Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa VGS và ID được gọi là đặc tuyến truyền đạt và cĩ dạng như trên hình vẽ dưới đây:
Đường cong này chính là đặc tuyến truyền đạt của JFET kênh n nĩ cho ta biết giới hạn hoạt động của JFET.
Hình 7.9 Đặc tuyến truyền đạt của JFET
Ta cĩ thể thu được đặc tuyến truyền đạt từ đặc tuyến ra như hình dưới đây.
Đường cong đặc tuyến truyền đạt cĩ dạng parabol và cĩ phương trình biểu diễn như sau:
ID=IDSS(1− VGSVGS(off))2 VGS(off))2
cũng chính vì vậy mà FET cịn được xếp vào các linh kiện tuân theo luật bình phương (square-law devices)