النضوب والحصر و انحياز JFET

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يعملJFET بسبب توليد الفولطية عند البوَّابة حقلاً كهربائياً يتدخَّل -إلى حدٍّ ما- في جريان حوامل الشحنة على طول القناة.

مع زيادة فولطية المصرف ، يزداد أيضاً تيّار المصرف صعوداً حتى قيمة نهاية عظمى "استقرارية" معيَّنة؛ طالما بقيت فولطية البوَّابة  ثابتةً، وطالما لم تكُن  كبيرةً بشكل مفرط.

ومع زيادة  (في السلبية بالنسبة للقناة من النوع N، أو في الإيجابية بالنسبة للقناة من النوع P)، فإنّ منطقةَ نضوب تتشكَّل في القناة. لا تستطيع حواملُ الشحنة الجريان ضمن منطقة النضوب، لذلك يجب عليها أن تمرّ من خلال قناة محصورة ضيّقة. وبسبب هذا الطريق المحدود المقيَّد، تنخفض قيمة التيّار.

مع زيادة فولطية البوَّابة  (في السلبية بالنسبة لجهازٍ ذي قناة من النوع N، أو في الإيجابية بالنسبة لجهازٍ ذي قناة من النوع P)، يزداد عرض منطقة النضوب وتتضيَّق القناة. إذا صارت  عاليةً إلى درجةٍ كافيةٍ، فإنّ منطقةَ النضوب تغلق القناةَ تماماً مانعةً أيَّ جريانٍ لحوامل الشحنة من المصدر إلى المصرف. وندعو هذه الظروف باسم الحصر.

 

انحياز JFET

يرينا الشكل 6-9 نظامَي ترتيبَين لانحياز JFET بقناة من النوع N. في القسم أ، تكون البوَّابةُ مؤرَّضةً من خلال مكون المقاومة R2.

ويقيِّد مكون مقاومةِ المصدرِ R1 التيّارَ المارَّ عبر الجهاز. ويقرِّر مكونا المقاومة R1 وR2 انحيازَ البوَّابة. ويجري تيّار المصرف  من خلال R3 مولِّداً فولطية عبره. وتمرّ إشارةُ خرجِ التيّار المتناوب من خلال C2.

في القسم ب، تكون البوَّابةُ موصولة من خلال مقياس فولطية R2 مع  مصدرِ فولطية تيّارٍ مستمرٍ سالبةٍ. وعندما نعدِّل مقياس الفولطية هذا، فإننا نغيّر فولطية البوَّابة السالبةَ  عند النقطة بين مكوني المقاومة R2 وR3.

 

يقيِّد مكون المقاومة R1 التيّارَ المارَّ عبر JFET. ويجري تيّار المصرف  من خلال R4 مولِّداً فولطية عبره. وتمرّ إشارةُ خرجِ التيّار المتناوب من خلال C2.

في كلتا الدارتَين الظاهرتَين في الشكل 6-9، نقوم بوصل المصرف مع مصدرِ فولطية تيّارٍ مستمرٍ موجبةٍ بالنسبة للتأريض. وفي حالة دارة JFET بقناة من النوع P، يجب عكس القطبيات.

إنّ نظامَ ترتيبِ الانحياز في الشكل 6-9 أ يُستخدَم بشكلٍ شائعٍ في مضخِّمات الإشارة الضعيفة ومضخِّمات المستوى المنخفض والهزّازات. أمّا التخطيط الظاهر في الشكل 6-9 ب فيُستعمَل في مضخِّمات قدرةمعيَّنة لديها إشارةُ دخلٍ جوهريةٌ.

تكون فولطيات وحداتِ تغذيةِ JFET النموذجية مشابهةً لتلك الموافقة للترانزستورات ثنائية القطبية. ويمكن للفولطية  بين المصرف والتأريض أن تتراوح من 3 حتى 50 فولط تقريباً؛ وتكون في غالبية الأحيان بين 6 إلى 12 فولط.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]