Em geral, diferentes tipos de componentes elétricos e eletrônicos como transistores, circuitos integrados , microcontroladores, transformadores, reguladores, motores, dispositivos de interface, módulos e componentes básicos são usados (conforme o requisito) para projetar diferentes projetos elétricos e eletrônicos. É fundamental conhecer o funcionamento de cada componente antes de utilizá-lo na prática em circuitos. É muito desafiador discutir em detalhes sobre todos os componentes importantes da eletrônica em um único artigo. Portanto, vamos discutir em detalhes sobre o transistor de efeito de campo de junção, as características do JFET e seu funcionamento. Mas, principalmente, devemos saber o que são transistores de efeito de campo.
Transistores de efeito de campo
Na eletrônica de estado sólido, uma mudança revolucionária foi feita com a invenção do transistor, e é obtida a partir das palavras resistor de transferência. Pelo próprio nome, podemos entender a forma de funcionamento do transistor, ou seja, resistor de transferência. Os transistores são classificados em diferentes tipos, como um transistor de efeito de campo , transistor de junção bipolar e assim por diante.
Transistores de efeito de campo
Transistores de efeito de campo (FETs) são normalmente denominados como transistores unipolares porque essas operações FETs estão envolvidas com o tipo de portadora única. Os transistores de efeito de campo são categorizados em diferentes tipos, como MOSFET, JFET, DGMOSFET, FREDFET, HIGFET, QFET e assim por diante. Mas, apenas MOSFETs (transistores de efeito de campo de óxido de metal) e JFETs (transistores de efeito de campo de junção) são normalmente usados na maioria das aplicações. Portanto, antes de discutir em detalhes sobre o transistor de efeito de campo de junção, primeiro devemos saber o que é JFET.
Transistor de efeito de campo de junção
Transistor de efeito de campo de junção
Como discutimos anteriormente, o transistor de efeito de campo de junção é um tipo de FETs que é usado como uma chave que pode ser controlada eletricamente. Através do canal ativo, a energia elétrica fluirá entre o terminal da fonte e o terminal do dreno. Se o terminal do gate for fornecido com tensão de polarização reversa, o fluxo de corrente será completamente desligado e o canal ficará tenso. O transistor de efeito de campo de junção é geralmente classificado em dois tipos com base em suas polaridades e são:
- Transistor de efeito de campo de junção N-Channel
- Transistor de efeito de campo de junção de canal P
Transistor de efeito de campo de junção de canal N
JFET N-Channel
O JFET no qual os elétrons são compostos principalmente como portadores de carga é denominado JFET de canal N. Portanto, se o transistor estiver ligado, então podemos dizer que o fluxo de corrente é principalmente por causa do movimento de elétrons .
Transistor de efeito de campo de junção do canal P
JFET P-Channel
O JFET no qual os orifícios são principalmente compostos como portadores de carga é denominado JFET de canal P. Portanto, se o transistor estiver ligado, podemos dizer que o fluxo de corrente é principalmente por causa dos furos.
Trabalho de JFET
A operação do JFET pode ser estudada separadamente para os canais N e P.
Operação do canal N do JFET
O funcionamento do JFET pode ser explicado discutindo sobre como ativar o JFET do canal N e como desativar o JFET do canal N. Para LIGAR um JFET de canal N, a voltagem positiva do VDD deve ser aplicada ao terminal de drenagem do transistor w.r.t (em relação ao) terminal de fonte, de modo que o terminal de drenagem deve ser apropriadamente mais positivo do que o terminal de fonte. Assim, o fluxo de corrente é permitido através do dreno para o canal de origem. Se a tensão no terminal do gate, VGG for 0 V, haverá corrente máxima no terminal de drenagem e o JFET do canal N está ligado.
Operação do canal N do JFET
Para desligar o JFET do canal N, a tensão de polarização positiva pode ser desligada ou uma tensão negativa pode ser aplicada ao terminal da porta. Assim, ao alterar a polaridade da tensão da porta, a corrente de drenagem pode ser reduzida e, então, o JFET do canal N é considerado na condição OFF.
Operação do canal P do JFET
Para ligar o JFET do canal P, a voltagem negativa pode ser aplicada ao terminal de dreno do transistor w.r.t terminal de fonte de modo que o terminal de dreno deve ser apropriadamente mais negativo do que o terminal de fonte. Assim, o fluxo de corrente é permitido através do dreno para o canal de origem. Se o tensão no terminal do portão , VGG é 0 V, então haverá corrente máxima no terminal de dreno e o JFET do canal P está ligado.
Operação do canal P do JFET
Para desligar o JFET do canal P, a tensão de polarização negativa pode ser desligada ou a tensão positiva pode ser aplicada ao terminal do gate. Se o terminal da porta receber tensão positiva, as correntes de dreno começam a reduzir (até o corte) e, portanto, o JFET do canal P está na condição OFF.
Características JFET
As características JFET de podem ser estudadas para os canais N e P, conforme discutido abaixo:
Características do JFET do canal N
As características JFET do canal N ou a curva de transcondutância são mostradas na figura abaixo, que é representada graficamente entre a corrente de dreno e a tensão da porta-fonte. Existem várias regiões na curva de transcondutância e são regiões ôhmicas, de saturação, de corte e de decomposição.
Características do JFET do canal N
Região Ohmic
A única região em que a curva de transcondutância mostra uma resposta linear e a corrente de drenagem é oposta pela resistência do transistor JFET é denominada região ôhmica.
Região de Saturação
Na região de saturação, o transistor de efeito de campo de junção do canal N está na condição LIGADO e ativo, já que a corrente máxima flui por causa da tensão de porta-fonte aplicada.
Região de Corte
Nessa região de corte, não haverá fluxo de corrente de dreno e, portanto, o JFET do canal N está na condição OFF.
Região de Discriminação
Se a tensão VDD aplicada ao terminal de dreno exceder a tensão máxima necessária, o transistor não consegue resistir à corrente e, portanto, a corrente flui do terminal de dreno para o terminal de fonte. Conseqüentemente, o transistor entra na região de ruptura.
Características do JFET do canal P
As características JFET do canal P ou a curva de transcondutância são mostradas na figura abaixo, que é representada graficamente entre a corrente de dreno e a tensão da porta-fonte. Existem várias regiões na curva de transcondutância e são regiões ôhmicas, de saturação, de corte e de decomposição.
Características do JFET do canal P
Região Ohmic
A única região em que a curva de transcondutância mostra uma resposta linear e a corrente de drenagem é oposta pela resistência do transistor JFET é denominada região ôhmica.
Região de Saturação
Na região de saturação, o transistor de efeito de campo de junção do canal N está na condição LIGADO e ativo, já que a corrente máxima flui por causa da tensão de porta-fonte aplicada.
Região de Corte
Nessa região de corte, não haverá fluxo de corrente de dreno e, portanto, o JFET do canal N está na condição OFF.
Região de Discriminação
Se a tensão VDD aplicada ao terminal de dreno exceder a tensão máxima necessária, o transistor não consegue resistir à corrente e, portanto, a corrente fluirá do terminal de dreno para o terminal de fonte. Conseqüentemente, o transistor entra na região de ruptura.
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