6. Jämförelse av MOSFET till JFET
STRÖM - 6. Jämförelse av MOSFET med JFET
TIDLIGARE - 5. MOSFET Integrerade kretsar
Jämförelse av MOSFET till JFET
Innan vi ser hur man använder FET i en förstärkarkonfiguration, pausar vi för att undersöka den väsentliga likheten mellan de två stora klasserna FET. Vi har övervägt MOSFET i avsnitt 2 och JFET i avsnitt 4. Inom varje klass finns n-kanal och p-kanal enheter. MOSFET-klassificeringen är vidare indelad i förstärknings- och uttömningstransistorer.
Dessa kombinationer leder till sex möjliga typer av enheter:
● N-kanalförbättringen MOSFET (enhancement NMOS)
● N-kanalutarmningen MOSFET (utplåning NMOS)
● N-kanalen JFET
● P-kanalförbättring MOSFET (förstärkning PMOS)
● P-kanalutarmningen MOSFET (utplåning PMOS)
● P-kanalen JFET
Figur 28 sammanfattar kretssymbolerna för dessa sex typer av enheter. Pilarna i JFET-symbolen flyttas ibland till Source-terminalen.
Figur 28 - Kretssymboler för FET
En kanal skapas och transistorn är PÅ när spänningen från grind till källa bryter tröskelspänningen (VT för MOSFET och Vp för JFETs). För de tre nkanalkanaler, kanalen skapas när
(33)
Alternativt, för pkanalkanaler, kanalen skapas när
(34)
Tröskeln är positiv för förstärknings NMOS, uttömning PMOS och p-kanal JFET. Det är negativt för uttömningen NMOS, förstärkningen PMOS och n-kanalen JFET.
För att transistorn ska kunna fungera i triodregionen, måste spänningen från spännings-till-källan följa följande ojämlikheter:
För n-kanal MOSFET eller JFET,
(35)
För p-kanal MOSFET eller JFET, det motsatta är sant. Det vill säga att fungera i triodistriktet,
(36)
I båda fallen, om ojämlikheten inte följs, fungerar transistorn i mättningsområdet när den är på.
Dessa relationer sammanfattas i tabell 1.
Tabell 1 - FET-relationer
Vi visar nu likheten i ekvationerna för dräneringsström för MOSFET och JFET. I mättningsområdet är avloppsströmmen för MOSFET [ekvation 8 (kapitel: "2. Metalloxid halvledare FET (MOSFET)")],
(37)
var K ges av,
När det gäller JFET är ekvivalenten [Ekvation 20 (kapitel: "3. Junction field-effect transistor (JFET)")]].
(38)
Detta är identiskt med ekvationen för MOSFET om vi ställer in VT lika med Vp, och ekvate konstanterna,
(39)
Samma ekvivalens gäller för trioderegionen. Vi presenterade dräneringsström ekvationen för MOSFET [se ekvation 4 (kapitel: "2. Metalloxid halvledare FET (MOSFET)"]
(40)
Denna identiska ekvation håller för JFET med substitutionen av Vp för VT, och värdet av K ges i ekvation (39).
Sammanfattningsvis är den enda skillnaden i ekvationerna för MOSFET och JFET värdena för konstanten K, och det faktum att tröskelspänningen i MOSFET motsvarar spänningsspänningen i JFET.