Использование JFET как низкоэнергетического вкл/выкл ключа
Полевые транзисторы часто применяются в коммутационных приложениях питания. Эта статья объясняет, как транзистор с p-n переходом управления полем (JFET) может служить эффективным вкл/выкл ключом в простой ламповой схеме.

Проводимый путь JFET идет между его выводами источник и сток. На схеме ниже источник и сток JFET соединены с двумя концами лампы, точно так же, как был бы подключен механический ключ.

В отличие от биполярного транзистора, источник и сток JFET электрически неразличимы на символе. На практике большинство JFET надежно проводят в любом направлении, поэтому два вывода можно поменять местами без влияния на производительность.
JFET как разомкнутый ключ
Без напряжения между затвором и источником канал JFET полностью открыт, и лампа получает полный ток. Чтобы выключить лампу, обратное смещение DC напряжения применяется между затвором и источником:

JFET как замкнутый ключ
Приложение достаточного обратного смещения расширяет область обеднения затвор-источника, «захватывая» канал и переводя JFET в запирание. Это действие выключает лампу.

Затвор практически не потребляет тока, потому что это обратно-смещенный PN-переход. Как напряжение-управляемое устройство, JFET требует пренебрежимо малой входной мощности, что является ключевым преимуществом над биполярными транзисторами.
Однако, после снятия обратного смещения, JFET может остаться выключенным. Затвор-источный переход имеет малую емкость, способную удерживать обратное смещение как заряд. Чтобы позволить транзистору вернуться в включенное состояние, разрядной резистор помещается между затвором и источником:

Значение резистора некритично; даже высокоомный резистор обеспечивает быстрый RC-разряд, удаляющий накопленный заряд.
Любой источник напряжения, способный обеспечить несколько вольт DC, достаточно для управления JFET. Требуемое напряжение, известное как напряжение захвата или запирания, варьируется с каждым дизайном JFET и не является универсальной константой.
Ключевые моменты
- JFET управляют стоково-источным током через напряжение, приложенное между затвором и источником.
- Они нормально открыты; обратное смещение затвора расширяет область обеднения, захватывая канал.
- Разрядной резистор может понадобиться для разряда затвор-источной емкости и восстановления включенного состояния после снятия управляющего напряжения.
Связанные рабочие листы
- Рабочий лист по транзисторам с p-n переходом управления полем (JFET)
Промышленные технологии
- Использование транзистора как электрически управляемого ключа
- Полевые транзисторы с p-n переходом (JFET): направление тока затвора и N-канал vs P-канал
- Усилитель с общим истом на JFET: проектирование, анализ и практический рабочий лист
- Усилитель с общим стоком на JFET: основы, применение и рабочий лист
- Усилитель с общей базой на JFET: проектирование, работа и применения
- Параметры и корпуса JFET — выбор правильного прибора
- Раскрывайте тайны цепочки поставок с помощью публичных веб-данных
- Как умные очки повышают продуктивность техников в Индустрии 4.0
- Тиристор vs Транзистор: ключевые различия для силовой электроники
- Ethernet — фундамент Industry 4.0 и IIoT: почему промышленные коммутаторы критичны