JFET ‘inTransfer Karakteristiği
Güncelleme 16/08/2024
JFET elemanının transfer karakteristiği, sabit bir drain – source gerilimi VDS için gate -source VGS geriliminin bir fonksiyonu olarak ID drain akımının grafiğidir.
Şekil 1 ‘de görüldüğü gibi transfer eğride iki önemli noktada IDSSve VP değerleridir. Herhangi bir noktadaki ID akımı şöyle hesaplanabilir:
ID = IDSS [1- ( VGS / VP )2
Transfer karakteristik eğrisinden görüldüğü gibi
VGS = 0 ‘da ID = IDSS ve ID = 0 ‘da VGS = VP ‘dir.
VP değerinde, ID akımı akmadığı için JFET tamamıyla kapalıdır. Burada VP aynı zamanda pinch-off değeridir.
Transfer karakteristik eğrisini çıkarmak için çeşitli metodlar vardır;
Şekil 2 ‘de görüldüğü gibi transfer karakteristik eğrisi, VDS değerinin tüm eğrileri kapsadığı bir değerde olmalıdır. Yani, bu transfer eğride eğer
VDS = 6 Volt seçilirse;
VDS = 6 Volt doğrusunun kestiği tüm noktalar kritik bölgede olması gerekir.
Örneğin; VDS = 6 Volt doğrusunun VGS = 0 Volt eğrisini kestiği noktada
ID = IDSS = 10mA ‘dir.
VDS = 6 Volt doğrusunun, VGS = -2 Volt eğrisini kestiği noktada ID = 6 mA ‘dir.
Bu noktalardan geçen parabol JFET ‘in transfer karakteristik eğrisini verir.
Belirli bir JFET elemanlarının çalışmasını tanımlamak için kullanılan parametrelerden birisi IDSS ve VP değerleridir.
solda ki IDSS değerini ölçmek için kullanılan devre gösterilmiştir. Gate terminalinin source ile birleştirilerek şaseye bağlanması VGS voltajının sıfıra ayarlanması demektir. VDD kaynak gerilimi, ampermetrede okunun ID ‘nin yükselişi durana kadar arttırılır ve ulaşılan seviye IDSS değeri olarak kabul edilir.
sagdaki devre ise VP değerini bulmak için kullanılan bir devredir. VGS kaynak voltajı, ID akımı sıfıra çok yakın olana kadar sıfırdan daha büyük negatif değerlere doğru ayarlanır. Drain akımının sıfır olmasını sağlayan minimum VGS gerilimi aynı zamanda VP değeridir.
Bu şekilde IDSS ve VP değerleriyle JFET analizlerinde kullanılmak üzere bir transfer eğrisi çizilebilir.
Bu açıklamalardan sonra n-kanallı bir JFET elemanının transfer karakteristiğini, yatay ekseni 0V ‘tan VP ‘ye uzanan negatif değerleri ve dikey ekseni 0 ‘dan IDSS ‘ye uzanan, ID akımını temsil eden koordinatlar ekseninde çizilebilir.
Örneğin VP = -6 Volt ve IDSS =12 mA için bir transfer eğrisi çizelim.
IDSS = 12mA dikey eksende (VGS = 0 Volt)
VP = -6 Volt yatay eksende (ID = 0 mA)Bu değerleri ID = IDSS [1-(VGS/VP)]2 denkleminde yerine koyarsak yine;VGS = 0 Volt için, ID = 12 mA [1-(0/VP)]2 = 12 mAID = 0 mA için, 0 = 12 mA [1-(VGS/-6V)]2 = -6 Volt
IDSS ve VP gibi iki önemli nokta koordinatlar ekseninde işaretlendikten sonra VGS ‘nin çeşitli değerlerinde ID akımı bulunur.
VGS = 0 Volt için
ID = 12 mA idi.
VGS = -1 Volt için
ID = 12 [1-(-1/-6)]2 =8,3 mA
VGS = -2 Volt için
ID = 12 [1-(-2/-6)]2 =5,4 mA
VGS = -3 Volt için
ID = 12 [1-(-3/-6)]2 = 3 mA
VGS = -4 Volt için
ID = 12 [1-(-4/-6)]2 = 1,32 mA
VGS = -5 Volt için
ID = 12 [1-(-5/-6)]2 = 0,36 mA
VGS = -6 Volt için
ID = 12 [1-(-6/-6)]2 = 0 mA
Özet olarak JFET ‘in transfer eğrisini çizmek için 0 ile VP arasında iki veya üç gerilim değeri seçilerek bulunabilir. Koordinatlar ekseninde her bir VGS değerine karşılık gelen ID değeri işaretlendikten sonra bu noktalar birleştirilerek transfer eğrisi elde edilir. Doğal olarak VGS ‘nin sıfır ile VP arasındaki nokta sayısı daha fazla olursa çizilecek transfer eğrisi, daha çok noktaların birleşiminden meydana geleceği için daha hassastır.
