確定JFET特性的簡(jiǎn)單電路

當(dāng)使用分立的JFET時(shí)，設(shè)計(jì)者可能需要將大量可變的器件參數(shù)與某個(gè)給定的晶體管型號(hào)相適應(yīng)。一般會(huì)使用平方律方程，作為JFET漏極電流特性的一個(gè)近似模型：ID=β(VGS-VP)2，其中，ID是漏極電流，VGS是柵源電壓，β是跨導(dǎo)參數(shù)，而VP是柵極的截止電壓。與此近似，用下式可得柵源電壓為0V時(shí)的零漂移漏極電壓：IDSS=βVP2，其中IDSS是零漂移漏極電流。

圖1是N溝道JFET的特性圖，圖中顯示了一組器件可能的差異。例如，2N4416A數(shù)據(jù)表列出的截止電壓為-2.5V~-6V，零漂漏極電流可以從5mA~15mA。對(duì)一些器件樣品做觀察，可發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)參數(shù)之間有相關(guān)性。圖中靠外的曲線就表示出了這些極端情況，而中間的曲線則可能表示一個(gè)-4V截止電壓和8mA零漂漏極電流的典型情況。

圖1，不同N溝道JFET器件的I 串聯(lián)電感，則可能需62 D-VGS特性可以有很大的差異。

對(duì)于量產(chǎn)電路，雖然可以在某些器件差異之內(nèi)做設(shè)計(jì)，有時(shí)也需要一個(gè)工具來快速地確定一組分立器件的特性。這種工具能夠挑選出一只最適合于某個(gè)電路的器件，或者找到參數(shù)匹配相當(dāng)理想的一對(duì)器件。

圖2是用于此目的一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試電路。盡管圖中顯示的JFET是N溝道器件，但通過開關(guān)S1的選擇，JFET DUT(待測(cè)器件)可以有兩種極性。外接電壓表連在右側(cè)的端子上。開關(guān)S2選擇兩種測(cè)量模式，一種是測(cè)截止電壓，另一個(gè)是測(cè)零漂漏極電流。在截止電壓模式下，外接電表直接讀出截止電壓值；而在零漂漏極電流模式，測(cè)得的電壓是一個(gè)100Ω視在電阻上面的零漂漏極電流。

圖2，在DUT源極電阻R1和R2之間做選擇，可以測(cè)量出截止電壓和零漂漏極電流。

S2在截止電壓模式時(shí)，R1使數(shù)微安的漏極電流流入待測(cè)JFET 器件，而源極電壓是負(fù)截止電壓值的高度近似。運(yùn)放用作一個(gè)單位增益緩沖器，通過R3做負(fù)反饋，因此可以用外接電表直接讀出負(fù)的截止電壓值。

而在零漂漏極電流模式下，JFET源極到地的電阻只有10Ω，因此漏極電流是零漂漏極電流的一個(gè)高度近似。運(yùn)放的反饋也轉(zhuǎn)換到增益為10的配置， 反饋分壓器包含了R4和R5。這個(gè)增益使電壓表能夠方便地讀出R2上的小電壓， 讀數(shù)值就是零漂漏極電流乘以100Ω。例如，如果電壓表讀數(shù)是1 V，則這個(gè)電壓相當(dāng)于10mA的零漂漏極電流。

對(duì)于N溝道器件，兩個(gè)讀數(shù)都是正的；對(duì)于P溝道器件， 電路功能相同，區(qū)別只是電壓讀數(shù)為負(fù)值。如果用測(cè)試線和夾子將待測(cè)JFET與電路相連，這兩者都有一些寄生串聯(lián)電感，則可能需要增加一個(gè)C1，以抑制產(chǎn)生任何高頻振蕩的趨勢(shì)。R6將運(yùn)放反饋回路與電壓表及其引線的任何寄生電容隔離開來，保證了回路的穩(wěn)定性。R7用于防止意外短路，可以用一只1.1kΩ電阻替代R4和R5。但你可能更愿意按圖中所示值，使用手邊的電阻。

從一組JFET中取一只樣品，通過開關(guān)轉(zhuǎn)換就可以快速地找到兩個(gè)參數(shù)，并確定每個(gè)JFET的參數(shù)落入圖1所示的哪個(gè)區(qū)間，從而選出可獲得最佳電路性能的器件。