JFET *

1. JFET* Junction field-effect transistor (JFET), spojni FET • Inverzno polarisan PN spoj kontroliše struju • Iste elektrode kao kod MOSFETa • Može biti p ili n tipa (*Sedra-Smith, Drugo izdanje, u petom ne postoji. Vasiljevic, Tesic, 87-100 )

2. JFET • VGS je uvijek negativno, gejt na manjem potencijalu od sorsa • VDS je pozitivno

3. JFET • Zavistnost struje drejna od napona VGS.

4. JFET • Oznake

5. Strujno-naponske karakteristike JFETa • Izlazna karakteristika, VGS=0V • Napon stiskanja Vp (pinch-off), uoči razliku sa Vt kod MOSFETa!

6. Strujno-naponske karakteristike JFETa • VGS<>0V, VGS(off)=-Vp • Radi u triodnoj oblasti i oblasti zasićenja

7. Strujno-naponske karakteristike JFETa • Oblast zasićenja, prenosna karakteristika

8. Strujno-naponske karakteristike JFETa • Triodna oblast, naponom kontrolisana otpornost

9. Strujno-naponske karakteristike JFETa • Oblast zasićenja G D S Model za DC analizu

10. Strujno-naponske karakteristike JFETa • kataloške • karakteristike za • tipični FET

11. DC analiza Primjer: Za 2N5459 JFET naći struju ID za VGS = 0 V, -1 V i –4 V Iz kataloških karakteristika nalazimo IDSS = 9 mA i Vp = -8 V Za VGS = 0 ID = IDSS = 9mA Za VGS= –1V upotrebljavamo jednačinu: ID = IDSS(1 – VGS/Vp)2 = (9 mA)(1 – (-1 V/-8 V))2 = 6.89 mA Takodje za VGS= –4 V : ID = IDSS(1 – VGS/Vp)2 = (9 mA)(1 – (-4 V/-8 V))2 = 2.25 mA

12. DC analiza • Trankonduktansa

13. DC analiza • Polarizacija, samo-polarizacija, Gate na nultom potencijalu kako je IS = IDi VG = 0, tada VS = IDRS. Tada: VGS = VG – VS = 0 – IDRS = – IDRS VD = VDD – IDRD Kako je VS = IDRS, VDS = VD – VS = VDD – ID(RD + RS)

14. DC analiza • grafička anliza

15. DC analiza • Polarizacija razdelnikom napona VG = VDD(R2/(R2 + R1))  VGS = VG - VS ID = (VG - VGS)/RS VD=7V, ID = (VDD – VD)/RD = (12 V – 7 V)/3.3 kΩ = 1.52 mA VS = IDRS = (1.52 mA)(2.2 kΩ) = 3.34 V VG = R2/(R1+R2)VDD = (1 MΩ)/(7.8 MΩ) 12 V = 1.54 V VGS = VG – VS = 1.54 V – 3.34 V =–1.8V

16. FET kao pojačavačAC analiza • Model za male signale, isto kao kod MOSFETa • pojednostavljeni model • transkonduktansu nalazimo • iz DC analize

17. FET kao pojačavač • zajednički sors (common source, CS)

18. FET kao pojačavač

19. FET kao pojačavač Primjer: Naći ukupni izlazni napon za kolo na slici? Pretpostaviti IDSS=770μA i Vp = –3 V. DC analiza ID = IDSS(1 – IDRS/(Vp) = 770 μA (1 – (ID)(910 Ω)/(-3 V))2 0 = 1 – ID(2 RS/Vp + 1/IDSS) + ID2(RS/Vp)2 A = (RS/Vp)2, B = 2 RS/Vp + 1/IDSS, and C = 1. : 0 = A ID2 + B ID + 1 ID = [-B ± √(B2 – 4 AC)]/(2 A) = 1.96 mA VD = VDD – IDRD = 12 V – (1.96mA)(3.3 kΩ) = 5.53 V VGS = -IDRS = -(1.96 mA)(910 Ω) = –1.78 V gm0 = 2 IDSS/|VGS(off)| = 2(770 μA)/3 V = 2.31 mS gm = gm0(1 – VGS/VGS(off)) = (2.31 mS)(1 – (-1.78 V)/(-3 V)) = 940 μS AC analiza Vout = AvVin = gmRDVin = (940 μS)(3.3 kΩ)(100 mV) = 310 mVrms Tako je zadata efektivna vrijednost ulaznog napona, tada je Vizm= (310mV)(1.41) = 438.9 mV oko 5.53 V DC vrijednosti, tj VIZ=438.9 mV sinwt + 5.53V

20. FET kao pojačavač • zajednički drejn (common drain, CD) • zajednički gejt (common gate, CG)