6. Vergleich von MOSFET zu JFET
STROM - 6. Vergleich von MOSFET mit JFET
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Vergleich von MOSFET zu JFET
Bevor wir sehen, wie der FET in einer Verstärkerkonfiguration verwendet wird, machen wir eine Pause, um die wesentliche Ähnlichkeit zwischen den beiden großen FET-Klassen zu untersuchen. Wir haben den MOSFET in Abschnitt 2 und den JFET in Abschnitt 4 betrachtet. Innerhalb jeder Klasse befinden sich die n-Kanal- und p-Kanal-Geräte. Die MOSFET-Klassifizierung ist weiter in Anreicherungs- und Verarmungstransistoren unterteilt.
Diese Kombinationen führen zu sechs möglichen Gerätetypen:
● Der n-Kanal Enhancement MOSFET (Enhancement NMOS)
● Der n-Kanal-Depletion-MOSFET (Depletion-NMOS)
● Der n-Kanal-JFET
● Der p-Kanal Enhancement MOSFET (Enhancement PMOS)
● Der p-Kanal-Depletion-MOSFET (Depletion-PMOS)
● Der p-Kanal-JFET
In Abbildung 28 sind die Schaltkreissymbole für diese sechs Gerätetypen zusammengefasst. Die Pfeile im JFET-Symbol werden manchmal zum Source-Anschluss verschoben.
Abbildung 28 - Schaltungssymbole für FETs
Ein Kanal wird erzeugt und der Transistor ist eingeschaltet, wenn die Gate-Source-Spannung die Schwellenspannung (VT für MOSFETs und Vp für JFETs). Für die drei n-Kanal-Geräte, wird der Kanal erstellt, wenn
(33)
Alternativ für die p-Kanal-Geräte, wird der Kanal erstellt, wenn
(34)
Die Schwelle ist positiv für das Anreicherungs-NMOS, das Verarmungs-PMOS und das p-Kanal-JFET. Es ist negativ für das Verarmungs-NMOS, das Anreicherungs-PMOS und das n-Kanal JFET.
Damit der Transistor im Triodenbereichmuss die Drain-Source-Spannung die folgenden Ungleichungen berücksichtigen:
Aussichten für nMOSFETs oder JFETs,
(35)
Aussichten für p-Kanal-MOSFETs oder JFETs, das Gegenteil ist der Fall. Das heißt, im Triodenbereich zu arbeiten,
(36)
In jedem Fall arbeitet der Transistor im Sättigungsbereich, wenn die Ungleichung nicht beachtet wird, wenn er eingeschaltet ist.
Diese Beziehungen sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1 - FET-Beziehungen
Wir zeigen nun die Ähnlichkeit in den Gleichungen für den Drainstrom für den MOSFET und den JFET. Im Sättigungsbereich beträgt der Drainstrom für den MOSFET [Gleichung 8 (Kapitel: „2. Metalloxid-Halbleiter-FET (MOSFET)“)],
(37)
woher K ist gegeben durch,
Im Fall des JFET ist das Äquivalent [Gleichung 20 (Kapitel: „3. Junction-Feldeffekttransistor (JFET)“)].
(38)
Dies ist identisch mit der Gleichung für den MOSFET, wenn wir einstellen VT gleich Vpund setze die Konstanten gleich
(39)
Die gleiche Äquivalenz gilt für den Triodenbereich. Wir haben die Drainstromgleichung für den MOSFET vorgestellt [siehe Gleichung 4 (Kapitel: „2. Metalloxid-Halbleiter-FET (MOSFET)“]]
(40)
Diese identische Gleichung gilt für den JFET mit der Substitution von Vp für VTund der Wert von K angegeben in Gleichung (39).
Zusammenfassend sind die Werte der Konstanten der einzige Unterschied in den Gleichungen für den MOSFET und den JFET Kund die Tatsache, dass die Schwellenspannung im MOSFET gleich der Abschnürspannung im JFET ist.