Sperrschicht-Feldeffekttransistor (JFET) | Funktionsweise einfach erklärt

Der Sperrschicht-Feldeffekttransistor (SFET, engl. junction-fet, JFET bzw. non-insulated-gate-fet, NIGFET) ist der am einfachsten aufgebaute Unipolartransistor aus der Gruppe der Feldeffekttransistoren; man unterscheidet zwischen n-Kanal- und p-Kanal-JFETs. Bei offenem oder mit dem Source-Anschluss verbundenem Gate-Anschluss verhält sich der n-Kanal ähnlich wie ein ohmscher Widerstand. Ohne Ansteuerung am Gate ist der JFET leitend. Wird das Gate mit der Source verbunden und zusätzlich die Drain-Source-Spannung UDS am n-Kanal erhöht (Plus-Pol am Drain-Anschluss), so dehnt sich die Raumladungszone zwischen Gate und n-Kanal in Drain-Nähe mit wachsender Drain-Source-Spannung immer weiter aus und engt den verbleibenden Stromkanal immer weiter ein. Bei steigender Drain-Source-Spannung steigt der Strom durch den n-Kanal (= Drain-Strom) solange an, bis eine maximale Einschnürung des Kanals erreicht wurde. Die entsprechende Spannung wird als Abschnür- oder pinch-off-Spannung Up (siehe Ausgangskennlinie) bezeichnet, sie entspricht der Schwellspannung Uth bei MOSFETs. Bei weiterer Erhöhung von UDS bleibt der Drainstrom ID nahezu konstant. Die Einschnürung hat sich stabilisiert und horizontal (im Beispielbild) ausgedehnt, d. h., die „zusätzliche“ Kanalspannung wird nun vom „pinch off“ weg, im Kanal absorbiert. Dies ist der normale Arbeitsbereich dieses Transistors und der entsprechende Drainstrom wird IDSS (von englisch drain sourceshorted to gate) genannt. Der Transistor kann in diesem Zustand (quasi) als Konstantstromquelle mit IDSS verwendet werden, nachteilig gegenüber „richtigen“ Konstantstromquellen ist eine erhöhte Temperaturabhängigkeit. Die Größe der pinch-off-Spannung ist abhängig von der Dotierung ND bzw. A und der halben Breite a des Kanals, sowie von dem Spannungsabfall UD (Diffusionsspannung) über die Raumladungszonen. (Quelle: www.wikipedia.org, 31.07.2020) #AlexTbg #Elektrotechnik #jFET ►►Auf diesem neuen Kanal findet ihr Videos aus den Bereichen Mathematik, Physik, technische Mechanik und Elektrotechnik. Ich hoffe ich kann es euch gut erläutern. Falls euch dieser Kanal gefällt, dann könnt ihr ihn gerne abonnieren, was ebenfalls völlig kostenlos und jederzeit widerrufbar ist, so könnt ihr auf dem aktuellen Stand bleiben, was die neuen Videos angeht. Nun wünsche ich euch viel Spaß und vor allem Motivation beim lernen... ►Unterstütze AlexTbg :)   / alextbg   @HTLSaalfelden ►► Abonnieren:    / @alextbg-simplelearning