MOSFET 與場效電晶體電路

接面場效電晶體(JFET)

/ JAY-fet /

JFET,也就是接面場效電晶體(junction field-effect transistor),是 FET 的年長表親。它的閘極不是絕緣的金屬閘,而是一個逆向偏壓的 PN 接面,緊貼著導電通道。閘極電壓為零時通道大大敞開,電流自由流過,所以 JFET 天生是空乏型(常開)元件。當你把閘極推得更負(對 N 通道 JFET 而言),逆向偏壓的接面會長出一塊空乏區,把通道擠得更窄、掐住電流,直到夾止電壓(pinch-off)時通道完全閉合。

由於閘極接面維持在逆向偏壓,它只吸取極小的漏電流,使 JFET 像它的 MOSFET 表親一樣有很高的輸入阻抗,卻沒有那層極脆弱的閘極氧化層。這份堅固,加上天生低雜訊,使 JFET 在敏感放大器與儀器的前級、以及作為簡單的恆流源與類比開關時備受青睞。代價是它無法像 MOSFET 那樣密集排列或微縮。

對初學者來說,JFET 主要值得當作觀念上的橋樑來認識:同樣是場效的構想,閘極以電壓控制通道、幾乎沒有閘極電流,但它的閘極是一個永遠空乏型的接面,而非通常是增強型的絕緣閘。在現代設計中,MOSFET 幾乎在每個地方都取代了 JFET,只剩少數低雜訊與分立元件的利基,所以你會時時碰到 MOSFET,偶爾碰到 JFET。

一顆 N 通道 JFET,把閘極接到源極,會導通一個固定電流(它的 IDSS):這樣接線,你就有了一顆便宜的兩端恆流二極體,不必擔心電源或臨界電壓。

JFET 常開,靠逆向偏壓的閘極把它掐斷。

JFET 的閘極是一個逆向偏壓的接面,不是絕緣體。把它順向偏壓,就毀掉了高輸入阻抗,還可能損壞元件:要讓閘極接面保持逆向偏壓。

又稱
JFETjunction FET接面場效電晶體