JFET क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग

सामग्री

  • JFET क्या है?
  • JFET के प्रकार
  • JFET के लक्षण
  • BJT बनाम FET
  • JFET बनाम MOSFET
  • अनुप्रयोगों
  • फायदे नुकसान

इस लेख में हम विस्तार से फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर या FET के बारे में जानेंगे और इसके महत्वपूर्ण प्रकारों में से एक अर्थात् जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) के बारे में विस्तार से जानेंगे।

एक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर क्या है?

FET की परिभाषा:

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (FET):

एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर में, केवल विद्युत क्षेत्र का उपयोग वर्तमान के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। एफईटी एकध्रुवीय ट्रांजिस्टर हैं। फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) के तीन टर्मिनल हैं, जो स्रोत, नाली और गेट हैं।

फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर के प्रकार (FET)

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के दो मुख्य प्रकार हैं,

  1. जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET)
  2. मेटल ऑक्साइड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFET) या इंसुलेटेड-गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर या IGFET)।

फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) की विशेषताएं

  • एकध्रुवीय - फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर में, चालन छिद्र या इलेक्ट्रॉन द्वारा हो रहा होता है।
  • उच्च इनपुट प्रतिबाधा - फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर में उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है क्योंकि एफईटी में इनपुट करंट केवल रिवर्स बायपासिंग के कारण प्रवाहित होता है।
  • आउटपुट प्रतिबाधा - FET का आउटपुट प्रतिबाधा बहुत कम है।
  • वोल्टेज-नियंत्रित व्यंग्यe - फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर को वोल्टेज-नियंत्रित डिवाइस कहा जाता है क्योंकि इसका आउटपुट वोल्टेज केवल गेट इनपुट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होता है। 
  • शोर कम है - फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का शोर BJTs की तुलना में FET की तुलना में कम है, चालन पथ में कोई जंक्शन मौजूद नहीं है।
  • लाभ - लाभ को ट्रांस-चालन के रूप में जाना जाता है फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर में.

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) क्या है?

जेएफईटी सबसे सरल प्रकार के क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर में से एक है जिसमें तीन टर्मिनल अर्धचालक होते हैं।

पीएनपी और एनपीएन ट्रांजिस्टर के विपरीत, एक जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर के तीन टर्मिनल हैं,

  1. स्रोत
  2. द्वार
  3. नाली

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) कैसे काम करता है?

JFET एक वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण है क्योंकि यह गेट टर्मिनल के लिए रिवर्स बायस वोल्टेज के उपयोग द्वारा नियंत्रित किया जाता है। चैनल सूखा हो जाता है और विद्युत प्रवाह बंद हो जाता है। एक जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर को आमतौर पर गेट और सोर्स पिन के बीच कोई वोल्टेज नहीं होने पर कहा जाता है।

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) आमतौर पर दो प्रकार के होते हैं क्योंकि यह n-type या p-type चैनल के अनुसार काम किया जाता है। एन-प्रकार में, जब वोल्टेज स्रोत गेट से जुड़ा होता है, तो स्रोत के संबंध में, वर्तमान कम हो जाता है। इसके विपरीत, जब JFET में एक पी-टाइप चैनल होता है, यदि एक सकारात्मक वोल्टेज गेट पर लागू होता है, तो स्रोत के संबंध में वर्तमान कम हो जाता है।

एक जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) का प्रतीक:

एक JFET का प्रतीक
Symbol of a JFET

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग
N- चैनल और P- चैनल JFET

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग
पी-चैनल JFET की विशिष्ट परतें

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) का संचालन:

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग

वी के साथGS= 0; लागू वोल्टेज वीDS नाली से स्रोत टर्मिनलों तक जाने के लिए एक धारा का कारण बनता है।

यदि स्रोत वोल्टेज के लिए एक नकारात्मक गेट लागू किया जाता है, तो गेट चैनल जंक्शन की कमी परत चौड़ी हो जाती है और चैनल संकीर्ण हो जाता है। इस प्रकार, चैनल प्रतिरोध बढ़ जाता है और मैंd V के दिए गए मान के लिए घट जाती हैDS। V के छोटे मूल्य के कारणDS, घटाव परत एक समान है और डिवाइस वोल्टेज चर प्रतिरोध के रूप में कार्य करता है। वी के मान के रूप मेंGS नकारात्मक दिशा में वृद्धि हुई है, घटती परत तब तक चौड़ी हो जाती है जब तक कि यह पूरे चैनल पर कब्जा न कर ले। V का यह मानGS कहा जाता है पिंच ऑफ वोल्टेज (वीP).

जैसा कि वीDS चैनल की लंबाई के साथ दिखाई देता है, स्रोत से नाली तक चैनल के साथ वोल्टेज बढ़ जाता है। नतीजतन, घटती परत गैर-समान हो जाती है। रिवर्स बायस चैनल की लंबाई के साथ बदलता रहता है और ड्रेन एंड पर सबसे ज्यादा होता है और डिएक्शन की परत ड्रेन एंड पर सबसे चौड़ी होती है। इसलिए चैनल प्रतिरोध चैनल के साथ बदलता है और विशेषता वक्र गैर-रैखिक हो जाता है।

JFET पैरामीटर:

पारगमन (gm)

इस बीच, जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर एक वोल्टेज नियंत्रित वर्तमान स्रोत है, लाभ गेट वोल्टेज में बदलाव से विभाजित नाली में बदलाव है। इसे पारगमन लाभ (जी के रूप में छोटा) कहा जाता हैm) के जे.एफ.ई.टी.

transconductance ड्रेन करंट (ratioI) में परिवर्तन का अनुपात हैD) गेट को स्रोत वोल्टेज में बदलने के लिए (gateV)GS) एक निरंतर नाली से स्रोत वोल्टेज (वीDS = लगातार)। तो जीm मूल रूप से I के परिवर्तन का ढलान हैD और वी में परिवर्तन के संबंध मेंGS निरंतर वी के साथDS। इसके द्वारा दिया गया है,

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग

यह मान शून्य से गेट टू सोर्स वोल्टेज (वी) हैGS = ०)। अधिकतम मूल्य (जी)mo) विशेष रूप से जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) डेटा शीट में निर्दिष्ट है। । यह आम तौर पर विशेष रूप से इकाई सीमेंस द्वारा चालन की इकाइयों में मौजूद होता है। FET के लिए, Transconductance के मानक मान (gm) एक से तीस मिली सीमेंस की सीमा में हैं।

एसी नाली प्रतिरोध, ( r)

यह ड्रेन और सोर्स टर्मिनलों के बीच का प्रतिरोध है, जब जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर पिंच ऑफ क्षेत्र में चल रहा है। इसे (.V) के अनुपात के रूप में समझाया गया हैDS), ड्रेन करंट में भिन्नता के लिए ड्रेन-सोर्स वोल्टेज में भिन्नता (.I)D) स्थिर V परGS - गेट-सोर्स वोल्टेज। तो के रूप में लिखा जा सकता है

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग

प्रवर्धन कारक (μ)

जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का प्रवर्धन कारक निर्दिष्ट करता है कि गेट वोल्टेज (V) को कितना अधिक नियंत्रित करता हैGS) में ड्रेन वोल्टेज (V) हैDS)। उदाहरण के लिए, यदि µ एक JFET की संख्या 30 है, यह दर्शाता है कि वीGS 30 गुना प्रभावी है।

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोग
µ = आरd XG परm

I-V विशेषताओं और एक n- चैनल JFET के आउटपुट प्लॉट

एक जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर के लिए ऑपरेशन के चार अलग-अलग क्षेत्रों को निम्नानुसार समझाया गया है:

ओमिक क्षेत्र

यदि गेट वोल्टेज शून्य है (वीGS = 0) तब रिक्तीकरण की परत बहुत कम होती है और जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर एक वोल्टेज नियंत्रित रेसिस्टर के रूप में कार्य करता है।

कट-ऑफ रीजन

कट-ऑफ क्षेत्र के दौरान, वीGS - गेट वोल्टेज, एक खुले सर्किट के रूप में कार्य करने के लिए जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का कारण बनने के लिए पर्याप्त है क्योंकि चैनल प्रतिरोध अधिकतम है। कट-ऑफ क्षेत्र को कभी-कभी चुटकी-बंद क्षेत्र भी कहा जाता है।

संतृप्ति या सक्रिय क्षेत्र 

संतृप्ति क्षेत्र के दौरान, जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर एक अच्छे कंडक्टर के रूप में कार्य करता है और वी द्वारा नियंत्रित होता हैGS- गेट-सोर्स वोल्टेज। जबकि उस अवधि के दौरान नाली को स्रोत वोल्टेज, (वीDS) का प्रभाव बहुत कम या नगण्य है।

ब्रेकडाउन रीजन 

ब्रेकडाउन क्षेत्र में, वीDS - ड्रेन और सोर्स के बीच वोल्टेज, पर्याप्त रूप से उच्च होना चाहिए, जिसके कारण जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर नीचे टूटने और अनियंत्रित वर्तमान को अनुमति देने के लिए एक प्रतिरोधक मार्ग के रूप में कार्य करता है।

JFET के लाभ:

  • उच्च इनपुट प्रतिबाधा
  • धीमी आवाज
  • छोटा आकार
  • उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया

JFET के नुकसान:

  • जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) में छोटे लाभ बैंडविड्थ उत्पाद हैं
  • इससे निपटने और रखरखाव के दौरान नुकसान की अधिक संभावना है।

JFET के आवेदन:

  • JFET का उपयोग स्विच के रूप में किया जाता है
  • जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर का उपयोग एम्पलीफायर के रूप में किया जाता है.
  • इसका उपयोग बफर के रूप में किया जा सकता है
  • जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) का उपयोग डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किटरी में इसके आकार और प्रयोज्यता के कारण किया जाता है।

द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर और जंक्शन फील्ड प्रभाव ट्रांजिस्टर के बीच अंतर बताएं:

BJT बनाम FET:

 BJTFET
ध्रुवाभिसारिताद्विध्रुवी यंत्रएकध्रुवीय उपकरण
वाहक के प्रकारइलेक्ट्रॉन और छेद दो प्रकार के वाहक हैंया तो यहाँ इलेक्ट्रॉनों या छिद्रों की आवश्यकता होती है।
आंदोलन की प्रक्रिया वाहक का संचलन प्रसार प्रक्रिया द्वारा किया जाता है।वाहक का बहाव बहाव द्वारा किया जाता है।
स्विचिंग स्पीडBJT की स्विचिंग गति तुलनात्मक रूप से तेज़ है।स्विचिंग गति तुलनात्मक रूप से धीमी है।
तापमान निर्भरताकम तापमान स्थिरअधिक तापमान स्थिर
शोरशोर का स्तर अधिकशोर का स्तर कम
आकारतुलनात्मक रूप से बड़ातुलनात्मक रूप से छोटा, आईसी में इस्तेमाल किया जाता है।
प्राइसतुलनात्मक रूप से सस्तातुलनात्मक रूप से महंगा है
नियंत्रण पैरामीटरवर्तमान नियंत्रण डिवाइसवोल्टेज नियंत्रण डिवाइस।
इनपुट प्रतिबाधाकम इनपुट प्रतिबाधाउच्च इनपुट प्रतिबाधा (10 के क्रम में)10 ओम)
लाभवोल्टेज लाभ द्वारा विशेषताचरित्र-परिवर्तन

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सौम्या भट्टाचार्य के बारे में

जेएफईटी क्या है? | यह कार्य सिद्धांत है | महत्वपूर्ण विशेषताएं | अनुप्रयोगवर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख एक बहुत ही सरल लेकिन सूचनात्मक दृष्टिकोण में कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
मैं एक विशद शिक्षार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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