बेसिक इलेक्ट्रॉनिक्स - JFET
JFET संक्षिप्त रूप में है Junction Field Effect Transistor। JFET एक सामान्य FET की तरह है। JFET के प्रकार n- चैनल FET और P- चैनल FET हैं। एन-चैनल एफईटी में एन-टाइप सब्सट्रेट में एक पी-टाइप सामग्री जोड़ी जाती है, जबकि पी-चैनल एफईटी में पी-टाइप सब्सट्रेट में एक एन-टाइप सामग्री जोड़ी जाती है। इसलिए दोनों को समझने के लिए एक प्रकार के एफईटी पर चर्चा करना पर्याप्त है।
एन-चैनल एफईटी
एन-चैनल FET ज्यादातर इस्तेमाल किया फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है। Nchannel FET के निर्माण के लिए, N- प्रकार के अर्धचालक की एक संकीर्ण पट्टी ली जाती है, जिस पर P- प्रकार की सामग्री विपरीत पक्षों पर प्रसार द्वारा बनाई जाती है। गेट टर्मिनल के लिए एकल कनेक्शन बनाने के लिए ये दोनों पक्ष जुड़े हुए हैं। इसे निम्न आकृति से समझा जा सकता है।

ये दो गेट जमा (पी-टाइप सामग्री) दो पीएन डायोड बनाते हैं। फाटकों के बीच के क्षेत्र को ए कहा जाता हैchannel। अधिकांश वाहक इस चैनल से गुजरते हैं। इसलिए FET के क्रॉस सेक्शनल फॉर्म को निम्न आकृति के रूप में समझा जाता है।

ओमिक संपर्क एन-टाइप सेमीकंडक्टर बार के दो छोरों पर किए जाते हैं, जो स्रोत और नाली बनाते हैं। स्रोत और नाली टर्मिनलों को आपस में जोड़ा जा सकता है।
एन-चैनल एफईटी का संचालन
एफईटी के संचालन में जाने से पहले किसी को यह समझना चाहिए कि कमी की परतें कैसे बनती हैं। इसके लिए, मान लें कि गेट टर्मिनल में वोल्टेज हैVGG रिवर्स पक्षपाती है जबकि ड्रेन टर्मिनल पर वोल्टेज कहता है VDDलागू नहीं किया गया है। इसको 1 होने दो।
में case 1, कब VGG उल्टा पक्षपाती है और VDDलागू नहीं किया जाता है, पी और एन परतों के बीच की कमी वाले क्षेत्रों का विस्तार होता है। यह तब होता है जब लागू नकारात्मक वोल्टेज, गेट टर्मिनल की ओर पी-प्रकार की परत से छेद को आकर्षित करता है।
में case 2, कब VDD लागू किया जाता है (नाली के लिए सकारात्मक टर्मिनल और स्रोत के लिए नकारात्मक टर्मिनल) और VGG लागू नहीं किया जाता है, इलेक्ट्रॉनों स्रोत से नाली तक प्रवाह करते हैं जो नाली वर्तमान का गठन करते हैं ID।
आइए अब निम्नलिखित आंकड़ों पर विचार करें, यह समझने के लिए कि दोनों आपूर्ति दिए जाने पर क्या होता है।

गेट टर्मिनल में आपूर्ति घटती परत को बढ़ाती है और नाली टर्मिनल पर वोल्टेज स्रोत से नाली टर्मिनल तक नाली की वर्तमान अनुमति देता है। मान लीजिए कि स्रोत टर्मिनल पर बिंदु B है और ड्रेन टर्मिनल पर बिंदु A है, तो चैनल का प्रतिरोध ऐसा होगा कि टर्मिनल A पर वोल्टेज ड्रॉप टर्मिनल B पर वोल्टेज ड्रॉप से अधिक है।
VA>VB
इसलिए चैनल की लंबाई के माध्यम से वोल्टेज ड्रॉप प्रगतिशील है। इसलिए, रिवर्स बायपासिंग प्रभाव स्रोत टर्मिनल की तुलना में नाली टर्मिनल पर अधिक मजबूत है। यही कारण है कि घटता परत बिंदु A पर बिंदु B की तुलना में चैनल A में अधिक घुसना करता है, जब दोनोंVGG तथा VDDलागू हैं। निम्नलिखित आंकड़ा यह बताते हैं।

अब जब हम FET के व्यवहार को समझ गए हैं, तो हम FET के वास्तविक संचालन से गुजरते हैं।
ऑपरेशन का डिप्लेशन मोड
चूंकि एफईटी के संचालन में कमी परत की चौड़ाई एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, इसलिए ऑपरेशन के नाम में कमी होती है। हमारे पास ऑपरेशन का एन्हांसमेंट मोड नामक एक और मोड है, जिसे MOSFETs के संचालन में चर्चा की जाएगी। परंतुJFETs have only depletion mode आपरेशन का।
आइए हम इस बात पर विचार करें कि फाटक और स्रोत टर्मिनलों के बीच कोई क्षमता लागू नहीं है और एक संभावित VDDनाली और स्रोत के बीच लगाया जाता है। अब, एक वर्तमानIDनाले से स्रोत टर्मिनल तक प्रवाह, इसकी अधिकतम पर चैनल चौड़ाई अधिक है। गेट और सोर्स टर्मिनल के बीच वोल्टेज लागू होने देंVGGपक्षपाती है। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, इससे कमी की चौड़ाई बढ़ जाती है। जैसे-जैसे परतें बढ़ती हैं, चैनल का क्रॉस-सेक्शन कम होता जाता है और इसलिए ड्रेन करंटID भी घट जाती है।
जब इस नाली की धारा को और बढ़ाया जाता है, तो एक चरण होता है जहां दोनों घटती परतें एक दूसरे को छूती हैं, और वर्तमान को रोकती हैं IDबहे। यह निम्नलिखित आकृति में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है।

जिस वोल्टेज पर इन दोनों घटती परतों का शाब्दिक रूप से "स्पर्श" होता है उसे "कहा जाता है"Pinch off voltage"। इसे वीपी के रूप में इंगित किया गया है। इस बिंदु पर नाली का प्रवाह वस्तुतः शून्य है। इसलिए ड्रेन करंट गेट पर रिवर्स बायस वोल्टेज का एक कार्य है।
चूंकि गेट वोल्टेज नाली की धारा को नियंत्रित करता है, इसलिए एफईटी को कहा जाता है voltage controlled device। यह नाली की विशेषताओं के वक्र से अधिक स्पष्ट रूप से समझा जाता है।
JFET की नाली विशेषताएँ
आइए हम FET के कार्य को संक्षेप में प्रस्तुत करने का प्रयास करें जिसके माध्यम से हम FET के निकास के लिए विशेषता वक्र प्राप्त कर सकते हैं। इन विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए FET का सर्किट नीचे दिया गया है।

जब गेट और स्रोत के बीच वोल्टेज VGS शून्य है, या वे संक्षिप्त हैं, वर्तमान ID स्रोत से लेकर नाली भी शून्य है क्योंकि वहाँ नहीं है VDSलागू। नाली और स्रोत के बीच वोल्टेज के रूप मेंVDS वृद्धि हुई है, वर्तमान प्रवाह IDस्रोत से लेकर नाली तक बढ़ जाती है। वर्तमान में यह वृद्धि एक निश्चित बिंदु तक रैखिक हैA, जाना जाता है Knee Voltage।
गेट टर्मिनल रिवर्स बायस्ड स्थिति के तहत और जैसे ही होगा IDबढ़ जाती है, कमी क्षेत्रों में बाधा होती है। यह अवरोध लंबाई में असमान है, जिससे ये क्षेत्र नाली में और नाले के करीब आते हैं, जिससे आगे बढ़ता हैpinch offवोल्टेज। चुटकी बंद वोल्टेज को स्रोत वोल्टेज के लिए न्यूनतम नाली के रूप में परिभाषित किया गया है जहां नाली चालू एक निरंतर मूल्य (संतृप्ति मूल्य) पर पहुंचती है। जिस बिंदु पर यह वोल्टेज बंद होता है उसे चुटकी कहा जाता हैPinch off point, इस रूप में घोषित किया गया B।
जैसा VDS आगे बढ़ाया जाता है, चैनल प्रतिरोध भी इस तरह से बढ़ता है IDव्यावहारिक रूप से स्थिर रहता है। क्षेत्रBC जाना जाता है saturation regionया एम्पलीफायर क्षेत्र। अंक ए, बी और सी के साथ इन सभी को नीचे दिए गए ग्राफ में प्लॉट किया गया है।

नाली की विशेषताओं को नाली वर्तमान के लिए प्लॉट किया जाता है ID नाली स्रोत वोल्टेज के खिलाफ VDSगेट स्रोत वोल्टेज वीजीएस के विभिन्न मूल्यों के लिए। इस तरह के विभिन्न इनपुट वोल्टेज के लिए समग्र नाली विशेषताओं के तहत दिया गया है।

जैसे ही नकारात्मक गेट वोल्टेज नाली की धारा को नियंत्रित करता है, FET को वोल्टेज नियंत्रित उपकरण कहा जाता है। नाली की विशेषताएं एक एफईटी के प्रदर्शन को दर्शाती हैं। ऊपर प्लॉट की गई नाली की विशेषताओं का उपयोग नाली प्रतिरोध, ट्रांसकनेक्टैक्शन और प्रवर्धन कारक के मूल्यों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।