دسته بندی: مهندسی » مهندسی برق و الکترونیک
تعداد مشاهده: 292 مشاهده
فرمت فایل دانلودی: rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 85
حجم فایل: 1,224 کیلوبایت
فصل اول
مشخصات JFET
1ـ1 مقدمه
ترانزیستور اثر میدانی (یا به اختصار FET) قطعه‌ای سه پایانه است که در موارد بسیاری بکار میرود و در مقیاس وسیعی با ترانزیستور BJT رقابت میکند. اگرچه اختلافات مهمی بین این دو نوع قطعه وجود دارد اما تشابه بسیاری نیز بین آنها وجود دارد که در بخشهای بعد به آن اشاره خواهد شد.
اختلاف نخست بین او دو نوع ترانزیستور در آن است که ترانزیستور BJT همانگونه که در شکل (الف 1ـ1) نشان داده شد یک قطعه کنترل جریان است، در حالیکه ترانزیستور JFET همانگونه که در شکل (ب 1ـ1) دیده میشود یک قطعه کنترل ولتاژ است. به بیان دیگر، جریان IC در شکل (الف 1ـ1) تابع مستقیم مقدار IB است. در FET جریان I تابعی از ولتاژ VGS است که مطابق شکل (ب 1ـ1) به ورودی مدار اعمال میشود. در هر حالت جریان مدار خروجی با یک پارامتر ورودی کنترل میشود. در یک حالت بوسیله جریان و در دیگری بوسیله ولتاژ اعمال شده.
درست مانند ترانزیستورهای npn و pnp قطبی، ترانزیستورهای اثر میدانی نیز از دو نوع کانال n و کانال p هستند. از اینرو، مهم است به خاطر داشته باشید که ترانزیستور BJT یک قطعه دو قطبی (bipolar) است. یعنی میزان هدایت در آن تابع دو نوع حامل است: الکترونها و حفره‌ها. FET قطعه‌ای تکقطبی است که فقط به هدایت اکلترون در (کانال n) و یا حفره (کانال p) وابسته است.
عبارت «اثر میدانی در نام این ترانزیستور با خود توضیحاتی را بهمراه دارد. ما همه با توانایی یک مغناطیس دائمی آشنا هستیم که براده‌های فلزی را بدون تماس واقعی به سوی خود میکشد. میدان مغناطیسی یک مغناطیس دائمی براده‌های آهن را در امتداد خطوط شار مغناطیسی جذب میکند. در FET، بوسیله بارهای آن میدان الکتریکی بوجود میآید که مسیر هدایت جریان خروجی را کنترل میکند بدون تماس مستقیم بین کنترل کننده و کمیتهای کنترل شونده.
این تمایل طبیعی است که دومین قطعه را با تعدادی از کاربردهای مشابه قطعه اول معرفی کرده و برخی مشخصه‌های آن را با هم مقایسه کنیم. یکی از مهمترین شاخصه‌ای FET، امپدانس ورودی زیاد آن است. مقاومت ورودی آن در اندازه‌های 1 تا چند صد مگااهم از مقاومت ورودی ترانزیستور BJT بیشتر میشود. و این شاخصه‌ای است که در طراحی سیستمهای تقویت ac خطی بسیار مهم است. به به عبارت دیگر، با ولتاژ اعمال شده یکسان تغییر در جریان خروجی معمولاً برای BJT بیشتر از FETها است. به همین دلیل، معمولاً بهره ولتاژ ac تقویت کننده‌های BJT خیلی بیشتر از FETهاست. بطور کلی، FETها در مقابل حرارت با ثبات‌تر از BJTها هستند. FETها معمولاً از نظر ساختمان از BJTها کوچکترند و این امر بطور ویژه کاربردشان را در تراشه‌های مدار مجتمع (آیسی) کارآمد میسازد. مشخصه‌های ساختمان برخی FETها در بکارگیری آنها بسیار موثر است.