Memahami Transistor Sambungan Bidang (JFET): Dasar-dasar dan Aplikasi
Sebuah transistor adalah perangkat semikonduktor linier yang mengontrol arus menggunakan sinyal listrik daya rendah. Transistor terbagi menjadi dua keluarga utama: bipolar dan efek medan. Sementara transistor bipolar menggunakan arus kecil untuk mengatur arus besar, transistor efek medan (FET) bergantung pada tegangan kecil untuk tujuan yang sama. Artikel ini memperkenalkan konsep efek medan dan berfokus pada transistor sambungan bidang (JFET).
Semua FET adalah unipolar, berarti arus utama terdiri dari elektron dalam semikonduktor tipe N atau lubang dalam semikonduktor tipe P. Karakter unipolar ini menjadi jelas dalam struktur perangkat:
JFET Saluran N
Dalam JFET, arus yang dikontrol mengalir antara klem sumber dan drain. Tegangan gate-sumber mengatur aliran ini. Berbeda dengan perangkat bipolar, jalur arus tidak melintasi simpang PN; melainkan, melintasi saluran semikonduktor yang tidak terganggu. Diagram di atas menunjukkan saluran tipe N; saluran tipe P juga ada.
JFET Saluran P
Meskipun JFET saluran P tersedia, perangkat saluran N lebih banyak digunakan karena keuntungan pembuatan semikonduktor. Untuk tujuan praktis, perbedaan utama antara JFET saluran N dan P adalah biasing simpang gate-saluran PN.
Saat tidak ada tegangan yang diterapkan antara gate dan sumber, saluran menawarkan jalur yang lebar dan tidak terhalang untuk arus. Menerapkan tegangan bias balik pada simpang gate-sumber PN mengurangi konduktivitas saluran. Pada tegangan kritis, wilayah penyempitan perluasan untuk mencubit seluruh saluran, memaksa JFET ke mode cut-off. Efek mencubit ini analog dengan menekan mangkuk fleksibel hingga aliran berhenti.
JFET adalah perangkat normally-on: tanpa tegangan gate, arus mengalir bebas. Dalam kontras, transistor bipolar biasanya off; tanpa arus basis, arus kolektor-emitter tidak ada. Arus JFET dikontrol oleh sinyal tegangan, sementara transistor bipolar dikontrol oleh sinyal arus. Selain itu, simpang gate-sumber PN yang bias balik hampir tidak menarik arus, memperkuat klasifikasi JFET sebagai perangkat yang dikontrol tegangan.
Bias maju simpang gate-sumber sedikit meningkatkan konduktivitas saluran, tetapi simpang tidak dirancang untuk membawa arus yang signifikan, jadi bias maju harus dihindari.
Ringkasan ini menyediakan prinsip inti operasi JFET. Dalam bagian selanjutnya, kami akan memeriksa peran JFET sebagai elemen pengali.
LEMBAR KERJA TERKAIT:
- Lembar Kerja Transistor Sambungan Bidang (JFET)
- Lembar Kerja Penguat JFET
