Array ( [0] => 15603931 [id] => 15603931 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => JFET [uri] => JFET [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 1 [has_content] => 1 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => [[Soubor:JFET cross section.svg|náhled|vpravo|270px|Uspořádání tranzistoru JFET s kanálem typu P.]] [1] => '''JFET''', příp. '''JUGFET''' ({{Vjazyce2|en|''junction gate field-effect transistor''}}, česky ''polem řízený tranzistor s přechodovým hradlem''), je nejjednodušším typem [[Unipolární tranzistor|polem řízeného tranzistoru]]. Jedná se o [[polovodič]]ovou součástku se třemi elektrodami označovanými '''G''' ({{Vjazyce2|en|''Gate''}}, česky ''hradlo'' nebo ''brána''), '''S''' ({{Vjazyce2|en|''Source''}}, česky emitor nebo zdroj), a '''D''' ({{Vjazyce2|en|''Drain''}}, česky kolektor nebo odtok), kterou lze používat jako [[elektronika|elektronicky]] řízený [[spínač]], [[zesilovač]] nebo napětím řízený [[rezistor]]. [2] => [3] => Podobně jako u [[bipolární tranzistor|bipolárních tranzistorů]] existují dva druhy JFET lišící se typem polovodiče: JFET s kanálem [[Polovodič typu N|typu N]] (N-JFET) a s kanálem [[Polovodič typu P|typu P]] (P-JFET). [[Bipolární tranzistor]]y jsou řízené proudem bází, a pokud bází neteče žádný proud, jsou zavřené. Naproti tomu JFET jsou řízené napětím na elektrodě G, a není-li mezi elektrodami G a S žádný rozdíl potenciálů, je JFET otevřený, takže polovodičovým kanálem mezi elektrodami ''S'' a ''D'' může téct [[elektrický náboj]]. Přivedením [[Elektrické napětí|předpětí]] vhodné polarity na elektrodu G dochází k přivírání kanálu – JFET bude klást průtoku proudu určitý odpor, takže proud kanálem mezi elektrodami S a D bude menší; při dosažení '''závěrného napětí''' poklesne [[elektrický proud|proud]] protékající kanálem na nulu. Pro řízení vodivosti JFET tedy přivádíme na elektrodu G napětí v závěrném směru a říkáme, že JFET pracuje v [[Režim ochuzení|režimu ochuzení]]. [4] => [5] => U JFET s kanálem typu N dochází k omezování proudu mezi elektrodami S a D, pokud je napětí na elektrodě G menší než napětí na elektrodě S (u P-JFET naopak pokud je napětí na elektrodě G větší než napětí na elektrodě S). [6] => [7] => JFET má velkou vstupní impedanci (řádu až 1010 ohmů), což znamená, že obvody připojené k elektrodě G ovlivňuje JFET zcela zanedbatelně. [8] => [9] => == Historie == [10] => [11] => Řadu patentů na polem řízené polovodičové součástky podal [[Julius Edgar Lilienfeld|Julius Lilienfeld]] již ve 20. a 30. letech 20. století. Ale bylo třeba desítek let pokroku vědy o materiálech a výrobních technologií, než se podařilo polem řízené tranzistory skutečně vyrobit. Při opakovaných neúspěšných pokusech sestrojit polem řízený tranzistor [[John Bardeen]], [[Walter Houser Brattain]] a [[William Shockley]] v roce 1947 objevili [[hrotový tranzistor|hrotový (bipolární) tranzistor]]. První tranzistory JFET byly vyrobeny až o deset let později. [12] => [13] => == Struktura == [14] => [15] => JFET je tvořen dlouhým kanálem [[polovodič|polovodivého]] materiálu [[Dotace|dotovaného]] tak, aby obsahoval buď velké množství nosičů kladného [[Elektrický náboj|náboje]] tj. [[Elektronová díra|děr]] (u typu ''P'') nebo nosičů záporného náboje tj. [[elektron]]ů (u typu ''N''). [[Ohmický kontakt|Ohmické kontakty]] na obou koncích tvoří elektrody S a D. [[Přechod P-N]] může být vytvořen na jedné nebo obou stranách kanálu nebo přechod může kanál zcela obklopovat, přičemž používá oblast dotovanou opačně než kanál, na níž je předpětí přiváděno [[Ohmický kontakt|ohmickým kontaktem]] elektrody G. [16] => [17] => == Funkce == [18] => [19] => [[Soubor:JFET n-channel en.svg|náhled|280px|[[Voltampérová charakteristika|Voltampérové charakteristiky]] a výstupní graf JFET s N-kanálem.]] [20] => Funkci JFET lze připodobnit k [[zahradní hadice|zahradní hadici]], u které lze průtok vody řídit jejím stlačením, čímž se zmenší [[průřez]] otvoru. Podobně je tok [[Elektrický náboj|elektrického náboje]] tranzistorem JFE řízen zužováním kanálu, který vede proud. Intenzita proudu závisí i na elektrickém poli mezi S a D (podobně jako rozdíl [[tlak]]u kapaliny na obou koncích hadice). [21] => [22] => Zúžení vodivého kanálu je dosaženo [[unipolární tranzistor|elektrickým polem]]: napětí mezi elektrodami G a S aplikované v závěrném směru [[Přechod P-N|P-N přechodu]], čímž dojde k rozšíření [[Vyčerpaná oblast|vyčerpané vrstvy]] přechodu (viz {{Cizojazyčně|en|''depletion layer''}} na obrázku nahoře), která zasahuje do vodivého kanálu a zmenšuje jeho průřez. Vrstva se nazývá vyčerpaná, protože z ní jsou odvedeny pohyblivé nosiče náboje, takže ji lze považovat prakticky za elektricky nevodivou. Pro diskuze o struktuře a fungování JFET viz například {{Citace monografie |titul = Electronics (fundamentals and applications) |url=http://books.google.com/books?id=n0rf9_2ckeYC&pg=PA269 |kapitola = §13.2 Junction field-effect transistor (JFET) |autor = D. Chattopadhyay |isbn=8122417809 |vydavatel = New Age International |strana = 269 ''ff'' |rok=2006}} [23] => [24] => Pokud vyčerpaná vrstva přehradí celou šířku vodivého kanálu, dojde k úplnému uzavření kanálu D-S. K úplnému uzavření dojde při určitém závěrném napětí (UGS) na přechodu G-S. Toto závěrné napětí (Up) výrazně kolísá, dokonce mezi součástkami stejného typu. Například UGS(off) tranzistoru Temic J202 může být v rozsahu {{nowrap|−0.8 V}} až {{nowrap|−4 V}}.[http://docs-europe.origin.electrocomponents.com/webdocs/0027/0900766b80027bd1.pdf Katalogový list J201] Typické hodnoty kolísají mezi {{nowrap|−0.3 V}} a {{nowrap|−10 V}}. [25] => [26] => Pro uzavření '''N'''-kanálu je nutné '''n'''egativní napětí mezi elektrodami G a S (UGS). Naopak, pro uzavření '''P'''-kanálu je nutné '''p'''ozitivní UGS. [27] => [28] => Při normální funkci elektrické pole indukované napětím na hradle snižuje vodivost kanálu mezi elektrodami S a D částečně. [29] => [30] => U některých JFET tranzistorů jsou elektrody S a D zaměnitelné. [31] => [32] => == Schematické značky == [33] => [34] => [[Soubor:JFET N-Channel Labelled.svg|náhled|100px|[[Schematická značka]] JFET s N-kanálem]] [35] => [[Soubor:JFET P-Channel Labelled.svg|náhled|100px|[[Schematická značka]] JFET s P-kanálem]] [36] => [37] => Někdy se hradlo kreslí uprostřed kanálu (nikoli u elektrody S). Tato symetrie umožňuje, aby elektrody D a S byly zaměnitelné, proto by tento symbol měl být používán pouze pro ty typy JFET, u nichž jsou elektrody S a D skutečně zaměnitelné. [38] => [39] => Součástí schematické značky by měla být i kružnice (reprezentující pouzdro diskrétní součástky). To platí ve Spojených státech i v Evropě. Při kreslení schémat integrovaných obvodů se symboly tranzistorů obvykle kreslí bez kružnic. Někteří autoři symbol bez kružnice používají i pro diskrétní součástky. [40] => [41] => Hrot šipky (stejně jako u diody) vždy směřuje ve směru [[Elektrický proud#Dohodnutý směr toku proudu|dohodnutého toku proudu]], tedy signalizuje polaritu [[Přechod P-N|přechodu P-N]] mezi kanálem a hradlem. V angličtině je [[mnemotechnická pomůcka]], že šipka '''N'''-JFETu směřuje "i'''n'''. [42] => [43] => == Porovnání s jinými typy tranzistorů == [44] => [45] => Při pokojové teplotě je proud JFET hradlem (průnik [[Přechod P-N|přechodem P-N]] v závěrném směru) srovnatelný s proudem u tranzistorů [[MOSFET]] (u nichž je hradlo od kanálu izolováno vrstvičkou oxidu křemičitého), a je mnohem menší než proud bází [[Bipolární tranzistor|bipolárního tranzistoru]]. JFET mají vyšší zisk ([[transkonduktance|transkonduktanci]]) a nižší [[růžový šum]] než MOSFET, a proto se používají v některých [[Šum (fyzika)|nízkošumových]], [[Operační zesilovač|operačních zesilovačích]] s vysokou vstupní impedancí. [46] => [47] => == Matematický model == [48] => [49] => Pro výpočet proudu N-JFETem při malém napětí UDS (tj. v lineární ohmické oblasti) můžeme považovat kanál za pravoúhlý hranol materiálu s [[elektrická vodivost|elektrickou vodivostí]] q N_d \mu_n:{{Citace monografie|autor = Balbir Kumar a Shail B. Jain|titul = Electronic Devices and Circuits|datum=2013|vydavatel = PHI Learning Pvt. Ltd.|isbn=9788120348448|strana = 342–345 | url = http://books.google.com/books?id=jr5nAgAAQBAJ&pg=PA343}} [50] => ::I_{D} = \frac{bW}{L} q N_d \mu_n U_{DS} [51] => kde [52] => : ''ID'' = proud elektrodou D [53] => : ''b'' = tloušťka kanálu při daném napětí hradla [54] => : ''W'' = šířka kanálu [55] => : ''L'' = délka kanálu [56] => : ''q'' = náboj elektronu = 1,6 x 10−19 C [57] => : ''μn'' = [[pohyblivost elektronu|pohyblivost elektronů]] [58] => : ''Nd'' = koncentrace donoru typu N [59] => [60] => === Lineární oblast === [61] => [62] => Proud elektrodou D v ''lineární oblasti'' můžeme vyjádřit vztahem [63] => [64] => ::I_D = \frac{bW}{L} q N_d {{\mu}_n}U_{DS} = \frac{aW}{L} q N_d {{\mu}_n} \left(1 - \sqrt{\frac{U_{GS}}{U_P}}\right)U_{DS} [65] => [66] => při vyjádření pomocí I_{DSS}, lze proud elektrodou D zapsat vztahem [67] => [68] => ::I_D = \frac{2I_{DSS}}{U_P^2} \left(U_{GS} - U_P - \frac{U_{DS}}{2}\right)U_{DS} [69] => [70] => === Oblast saturace === [71] => [72] => Proud elektrodou D v ''oblasti saturace'' se často aproximuje pomocí napětí hradla vztahem [73] => [74] => ::I_{DS} = I_{DSS}\left(1 - \frac{U_{GS}}{U_P}\right)^2 [75] => [76] => kde [77] => : ''I''DSS je saturační proud při nulovém napětí mezi G a S, což je maximální proud, který může téct FETem mezi elektrodami D a S při libovolném (přípustném) napětí U_{DS} (viz graf [[Voltampérová charakteristika|voltampérových charakteristik]] výše). [78] => [79] => V ''oblasti saturace'' proud elektrodou D závisí na napětí mezi G a S, ale téměř nezávisí na napětí mezi D a S. [80] => [81] => Je-li dotace kanálu rovnoměrná, tloušťka vyčerpané oblasti roste přímo úměrně s druhou odmocninou absolutní hodnoty napětí G–S. Závislost tloušťky ''b'' kanálu na napětí pak lze vyjádřit pomocí tloušťky kanálu ''a'' při nulovém napětí vztahem: [82] => [83] => ::b = a \left(1 - \sqrt{\frac{U_{GS}}{U_P}}\right) [84] => [85] => kde [86] => : ''U''P je závěrné napětí, tj. napětí G–S, při němž se tloušťka kanálu blíží k nule [87] => : ''a'' je tloušťka kanálu při nulovém napětí G–S. [88] => [89] => == Odkazy == [90] => === Reference === [91] => [92] => {{Překlad|en|JFET|709524620}} [93] => [94] => [95] => === Související články === [96] => [97] => * [[Dioda s konstantním proudem]] [98] => [99] => === Externí odkazy === [100] => * {{Commonscat}} [101] => [102] => * [https://web.archive.org/web/20031002051132/http://ist-socrates.berkeley.edu/~phylabs/bsc/PDFFiles/bsc5.pdf Physics 111 Laboratory - JFET Circuits I pdf] [103] => * [http://www-g.eng.cam.ac.uk/mmg/teaching/linearcircuits/jfet.html Interactive Explanation of n-channel JFET] [104] => {{Autoritní data}} [105] => [106] => [[Kategorie:Tranzistory]] [] => )
good wiki

JFET

Uspořádání tranzistoru JFET s kanálem typu P. JFET, příp.

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'Přechod P-N','Ohmický kontakt','Bipolární tranzistor','Elektrický náboj','polovodič','Elektrický proud#Dohodnutý směr toku proudu','Soubor:JFET P-Channel Labelled.svg','Vyčerpaná oblast','Soubor:JFET cross section.svg','Elektrické napětí','Elektronová díra','průřez'

Polovodič