JFET என்பது சந்தி வாயில் புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர் ஆகும். இயல்பான டிரான்சிஸ்டர் என்பது தற்போதைய கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சாதனமாகும், இது சார்புநிலைக்கு மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் JFET ஒரு மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு சாதனமாகும். எங்கள் முந்தைய டுடோரியலில் பார்த்ததைப் போலவே, MOSFET களைப் போலவே, JFET மூன்று டெர்மினல்கள் கேட், வடிகால் மற்றும் மூலத்தைக் கொண்டுள்ளது.
அனலாக் எலக்ட்ரானிக்ஸில் துல்லிய நிலை மின்னழுத்த இயக்கப்படும் கட்டுப்பாடுகளுக்கு JFET ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். நாம் JFET ஐ மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு மின்தடைகளாக அல்லது ஒரு சுவிட்சாக பயன்படுத்தலாம் அல்லது JFET ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு பெருக்கியை உருவாக்கலாம். இது பிஜேடிகளை மாற்றுவதற்கான ஆற்றல் திறன் கொண்ட பதிப்பாகும். JFET குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் மிகவும் குறைந்த மின் சிதறல்களை வழங்குகிறது, இதனால் சுற்று ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. இது மிக உயர்ந்த உள்ளீட்டு மின்மறுப்பையும் வழங்குகிறது, இது ஒரு பிஜேடிகளுக்கு மேல் ஒரு பெரிய நன்மையாகும்.
டிரான்சிஸ்டரில் வெவ்வேறு வகைகள் உள்ளன, FET களின் குடும்பத்தில், இரண்டு துணை வகைகள் உள்ளன: JFET மற்றும் MOSFET. முந்தைய டுடோரியலில் MOSFET பற்றி நாங்கள் ஏற்கனவே விவாதித்தோம், இங்கே JFET பற்றி அறிந்து கொள்வோம்.
JFET வகைகள்
MOSFET ஐப் போலவே இது இரண்டு துணை வகைகளைக் கொண்டுள்ளது- N Channel JFET மற்றும் P Channel JFET.
N சேனல் JFET மற்றும் P சேனல் JFET திட்ட மாதிரி மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. அம்பு JFET வகைகளைக் குறிக்கிறது. வாயிலுக்குக் காட்டும் அம்பு JFET N- சேனல் என்றும், மறுபுறம் வாயிலிலிருந்து அம்பு P- சேனல் JFET ஐ குறிக்கிறது. இந்த அம்பு பி.என் சந்தியின் துருவமுனைப்பையும் குறிக்கிறது, இது சேனலுக்கும் வாயிலுக்கும் இடையில் உருவாகிறது. சுவாரஸ்யமாக, ஒரு ஆங்கில நினைவாற்றல் இதுதான், ஒரு N- சேனல் சாதனத்தின் அம்பு “புள்ளிகள் i n ” என்பதைக் குறிக்கிறது.
வடிகால் மற்றும் மூலத்தின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் கேட் முனையத்தில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தை சார்ந்துள்ளது. N சேனல் JFET ஐப் பொறுத்தவரை, கேட் மின்னழுத்தம் எதிர்மறையானது மற்றும் பி சேனல் JFET க்கு கேட் மின்னழுத்தம் நேர்மறையானது.
JFET இன் கட்டுமானம்
மேலே உள்ள படத்தில், ஒரு JFET இன் அடிப்படை கட்டுமானத்தைக் காணலாம். N- சேனல் JFET ஆனது N- வகை அடி மூலக்கூறில் P- வகை பொருளைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் N- வகை பொருட்கள் p- வகை அடி மூலக்கூறில் P சேனல் JFET ஐ உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
குறைக்கடத்தி பொருளின் நீண்ட சேனலைப் பயன்படுத்தி JFET கட்டப்பட்டுள்ளது. கட்டுமான செயல்முறையைப் பொறுத்து, JFET ஆனது ஏராளமான நேர்மறை சார்ஜ் கேரியர்களைக் கொண்டிருந்தால் (துளைகள் எனக் குறிக்கிறது) ஒரு பி-வகை JFET ஆகும், மேலும் அதில் அதிக எண்ணிக்கையிலான எதிர்மறை சார்ஜ் கேரியர்கள் இருந்தால் (எலக்ட்ரான்களைக் குறிக்கிறது) N- வகை JFET.
குறைக்கடத்தி பொருளின் நீண்ட சேனலில், மூல மற்றும் வடிகால் இணைப்புகளை உருவாக்க ஒவ்வொரு முனையிலும் ஓமிக் தொடர்புகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. சேனலின் ஒன்று அல்லது இருபுறமும் ஒரு பிஎன் சந்தி உருவாகிறது.
JFET இன் வேலை
ஒரு JFET இன் வேலையைப் புரிந்து கொள்ள ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு தோட்டக் குழாய் குழாயை கற்பனை செய்வது. ஒரு தோட்டக் குழாய் அதன் வழியாக நீர் ஓட்டத்தை அளிக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். நாம் குழாய் கசக்கினால் நீர் ஓட்டம் குறைவாக இருக்கும், ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் நாம் அதை முழுமையாக கசக்கிவிட்டால் பூஜ்ஜிய நீர் ஓட்டம் இருக்கும். JFET சரியாக அந்த வழியில் செயல்படுகிறது. நாம் குழாய் ஒரு JFET உடன் பரிமாறிக்கொள்கிறோம் மற்றும் நீரோட்டத்தை ஒரு மின்னோட்டத்துடன் மாற்றிவிட்டு, தற்போதைய-சுமக்கும் சேனலைக் கட்டினால், தற்போதைய ஓட்டத்தை நாம் கட்டுப்படுத்தலாம்.
வாயில் மற்றும் மூலத்தின் குறுக்கே மின்னழுத்தம் இல்லாதபோது, சேனல் ஒரு மென்மையான பாதையாக மாறும், இது எலக்ட்ரான்கள் பாய்வதற்கு பரந்த அளவில் திறந்திருக்கும். தலைகீழ் துருவமுனைப்பில் வாயிலுக்கும் மூலத்திற்கும் இடையில் ஒரு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது தலைகீழ் விஷயம் நிகழ்கிறது, இது பிஎன் சந்தியை பக்கச்சார்பாக மாற்றுகிறது மற்றும் குறைப்பு அடுக்கை அதிகரிப்பதன் மூலம் சேனலை குறுகச் செய்கிறது மற்றும் JFET ஐ கட்-ஆஃப் அல்லது பிஞ்ச் ஆஃப் பிராந்தியத்தில் வைக்கலாம்.
கீழேயுள்ள படத்தில் நாம் செறிவு பயன்முறையைக் காணலாம் மற்றும் பிஞ்ச் ஆஃப் பயன்முறையைக் காணலாம், மேலும் குறைப்பு அடுக்கு விரிவடைந்து தற்போதைய ஓட்டம் குறைவாகிவிடும் என்பதை நாம் புரிந்து கொள்ள முடியும்.
நாம் ஒரு JFET ஐ அணைக்க விரும்பினால், N- வகை JFET க்கு V GS எனக் குறிப்பிடப்படும் மூல மின்னழுத்தத்திற்கு எதிர்மறை வாயிலை வழங்க வேண்டும். பி-வகை JFET க்கு, நாம் நேர்மறை V GS ஐ வழங்க வேண்டும்.
JFET குறைப்பு பயன்முறையில் மட்டுமே இயங்குகிறது, அதேசமயம் MOSFET களில் குறைப்பு முறை மற்றும் மேம்பாட்டு முறை உள்ளது.
JFET சிறப்பியல்பு வளைவு
மேலே உள்ள படத்தில், ஒரு JFET ஒரு மாறி DC வழங்கல் மூலம் சார்புடையது, இது ஒரு JFET இன் V GS ஐக் கட்டுப்படுத்தும். வடிகால் மற்றும் மூலத்தின் குறுக்கே ஒரு மின்னழுத்தத்தையும் பயன்படுத்தினோம். மாறி V GS ஐப் பயன்படுத்தி, ஒரு JFET இன் IV வளைவை நாம் திட்டமிடலாம்.
மேலே உள்ள IV படத்தில், வி ஜிஎஸ் மின்னழுத்தங்களின் மூன்று வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு, 0 வி, -2 வி மற்றும் -4 வி ஆகிய மூன்று வரைபடங்களைக் காணலாம். ஓமிக், செறிவு மற்றும் முறிவு பகுதி என மூன்று வெவ்வேறு பகுதிகள் உள்ளன. ஓமிக் பிராந்தியத்தின் போது , JFET ஒரு மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு மின்தடையம் போல செயல்படுகிறது, அங்கு தற்போதைய ஓட்டம் அதற்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. அதன் பிறகு, வளைவு கிட்டத்தட்ட நேராக இருக்கும் செறிவூட்டல் பகுதிக்கு JFET கிடைக்கிறது. அதாவது தற்போதைய ஓட்டம் வி டிஎஸ் தற்போதைய ஓட்டத்தில் தலையிடாது. ஆனால் வி டிஎஸ் சகிப்புத்தன்மையை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, தற்போதைய ஓட்டம் கட்டுப்பாடற்ற நிலையில் இருக்கும் முறிவு பயன்முறையில் ஜே.எஃப்.இ.டி.
இந்த IV வளைவு பி சேனல் JFET க்கும் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருக்கிறது, ஆனால் சில வேறுபாடுகள் உள்ளன. வி ஜிஎஸ் மற்றும் பிஞ்ச் மின்னழுத்தம் அல்லது (வி பி) ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்போது JFET கட்-ஆஃப் பயன்முறையில் செல்லும். மேலே உள்ள வளைவைப் போலவே, N சேனல் JFET க்கு V GS அதிகரிக்கும் போது வடிகால் மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும். ஆனால் பி-சேனல் JFET க்கு வி ஜிஎஸ் அதிகரிக்கும் போது வடிகால் மின்னோட்டம் குறைகிறது.
JFET இன் சார்பு
JFET ஐ சரியான முறையில் சார்பு செய்ய பல்வேறு வகையான நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல்வேறு நுட்பங்களிலிருந்து, மூன்றிற்குக் கீழே பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
- நிலையான டிசி பயாசிங் நுட்பம்
- சுய சார்பு நுட்பம்
- சாத்தியமான வகுப்பி பயாசிங்
நிலையான டிசி பயாசிங் நுட்பம்
ஒரு N சேனல் JFET இன் நிலையான DC சார்பு நுட்பத்தில், JFET இன் நுழைவாயில் JFET இன் V GS எல்லா நேரத்திலும் எதிர்மறையாக இருக்கும் வகையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. JFET இன் உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு மிக அதிகமாக இருப்பதால் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையில் ஏற்றுதல் விளைவுகள் எதுவும் இல்லை. மின்தடை R1 வழியாக தற்போதைய ஓட்டம் பூஜ்ஜியமாக உள்ளது. உள்ளீட்டு மின்தேக்கி சி 1 முழுவதும் ஏசி சிக்னலைப் பயன்படுத்தும்போது, சிக்னல் கேட் முழுவதும் தோன்றும். இப்போது, ஆர் 1 முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் கணக்கிட்டால், ஓம்ஸ் சட்டத்தின்படி அது வி = ஐ எக்ஸ் ஆர் அல்லது வி டிராப் = கேட் நடப்பு எக்ஸ் ஆர் 1 ஆக இருக்கும். வாயிலுக்கு தற்போதைய பாய்ச்சல் 0 ஆக இருப்பதால், வாயிலின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சி பூஜ்ஜியமாகவே உள்ளது. எனவே, இந்த சார்பு நுட்பத்தின் மூலம், நிலையான மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவதன் மூலம் JFET வடிகால் மின்னோட்டத்தை நாம் கட்டுப்படுத்தலாம், இதனால் V GS ஐ மாற்றலாம்.
சுய சார்பு நுட்பம்
சுய-சார்பு நுட்பத்தில், மூல முள் முழுவதும் ஒற்றை மின்தடை சேர்க்கப்படுகிறது. மூல மின்தடை R2 முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி மின்னழுத்தத்தை சார்புடையதாக V GS ஐ உருவாக்குகிறது. இந்த நுட்பத்தில், கேட் மின்னோட்டம் மீண்டும் பூஜ்ஜியமாகும். மூல மின்னழுத்தம் அதே ஓம்ஸ் சட்டத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது V = I x R. எனவே மூல மின்னழுத்தம் = தற்போதைய x மூல மின்தடையத்தை வடிகட்டவும். இப்போது, வாயு மின்னழுத்தத்திற்கும் மூல மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான வேறுபாடுகளால் மூல மின்னழுத்தத்திற்கான வாயிலை தீர்மானிக்க முடியும்.
கேட் மின்னழுத்தம் 0 என்பதால் (கேட் தற்போதைய ஓட்டம் 0 ஆக இருப்பதால், வி = ஐஆர் படி, கேட் மின்னழுத்தம் = கேட் நடப்பு எக்ஸ் கேட் மின்தடையம் = 0) வி ஜிஎஸ் = 0 - கேட் நடப்பு x மூல எதிர்ப்பு. இதனால் வெளிப்புற சார்பு ஆதாரம் தேவையில்லை. மூல மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைப் பயன்படுத்தி, சார்பு சுயமாக உருவாக்கப்படுகிறது.
சாத்தியமான வகுப்பி பயாசிங்
இந்த நுட்பத்தில், ஒரு கூடுதல் மின்தடை பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் சுற்று சுய-சார்பு நுட்பத்திலிருந்து சற்று மாற்றியமைக்கப்படுகிறது, R1 மற்றும் R2 ஐப் பயன்படுத்தும் சாத்தியமான மின்னழுத்த வகுப்பி JFET க்கு தேவையான DC சார்புகளை வழங்குகிறது. மின்தடை வகுப்பி வாயில் மின்னழுத்தத்தை விட பெரியதாக இருக்க மூல மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சி தேவைப்படுகிறது. அந்த வகையில் வி ஜிஎஸ் எதிர்மறையாக இருக்கும்.
எனவே JFET எவ்வாறு கட்டமைக்கப்படுகிறது மற்றும் சார்புடையது.