分立JFET:电场掌舵,低噪放大新选择

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JFET的基本结构主要由三种类型的半导体材料构成:一个n型(或p型)的沟道区,以及两个位于沟道区两侧的p型(或n型)的栅极区。在n沟道JFET中,n型材料形成了电流的通道,而p型材料则构成了栅极。同样地,p沟道JFET则采用p型材料作为沟道,n型材料作为栅极。
JFET
 
JFET的工作原理基于电场对沟道区导电性能的控制。具体来说,当我们在栅极上施加电压时,会在栅极与沟道区之间形成一个电场。这个电场会改变沟道区的导电性能,从而控制从源极(S)到漏极(D)的电流大小。如果增加栅极电压(对于n沟道JFET来说,是负电压;对于p沟道JFET来说,是正电压),那么电场强度会增加,导致沟道区的宽度变窄。这使得沟道区的电阻增大,从而减少了从源极到漏极的电流。相反,如果我们减小栅极电压,沟道区的宽度会变宽,电阻减小,电流增大。
 
这种通过改变栅极电压来控制沟道区导电性能的特性,使得JFET在电路中具有广泛的应用,在音频放大器中,可以利用JFET的低噪声特性来提供清晰无杂音的音频信号。此外,由于JFET具有“自我实现”的特性,它特别适合在电路初始启动期间能量不足的应用中使用。
 
分立式JFET(结型场效应晶体管)是一种基于半导体材料的电子元件。在JFET中,连接源极和漏极的路径由控制极(栅)电压调节,当输入信号施加到栅上时,电流通过源-漏路径,从而实现了信号的放大。JFET放大器在低噪声应用中具有独特的优势。与其他放大器相比,其噪声水平相对较低,这使得它成为高品质音乐放大的理想选择。通过减少电荷运动引起的热噪声,JFET放大器能够提供清晰无杂音的音频信号。
 
JFET具有高输入阻抗、低输出阻抗和线性增益等电气性能。这些特性使得JFET在电路设计中具有广泛的应用前景,例如在音频放大器、信号处理器等领域。JFET的主要原理是通过外加电场来控制器件内部pn结的宽度,进而达到控制器件导电性能的目的。以n沟道JFET为例,其结构主要由n型材料构成,两边镶嵌的p型材料中间形成了n沟道。n型材料上方的一极称为漏极,下方的一极称为源极,两个p型材料通过导线连接在一起称为栅极。
 
尽管JFET具有许多优点,但在近年来的应用中,其分立应用场景已日渐被MOSFET所取代。这主要是因为JFET需要使用负电压来进行偏置,使得电路设计起来不太方便和直观。此外,一些厂商会对JFET的高频特性进行优化,使得JFET栅漏间的寄生电容比栅源间的电容要小,因此在高频应用时,D极和S极不可互换。
 
关键词:罗姆
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