31、场效应晶体管：原理、特性与应用

场效应晶体管：原理、特性与应用

1. JFET 的工作原理与特性

1.1 JFET 的基本结构与电流流动

JFET（结型场效应晶体管）有 N 沟道和 P 沟道两种类型。在 N 沟道 JFET 中，常规电流可从漏极自由流向源极；而在 P 沟道 JFET 中，情况相反，电流从源极流向漏极。

当 N 沟道 JFET 的栅极与源极相连（Vgs = 0），随着漏源电压 Vds 的增加，通过沟道的电流也近似线性增加，此时 JFET 表现得像一个低阻值电阻，这一阶段被称为欧姆区。沟道的无偏置电阻通常在 10Ω 到 1KΩ 之间。

若 Vds 继续增加，最终电流不再增加，沟道达到饱和，此区域称为饱和区，常缩写为 Idss，表示零偏置时的饱和漏极电流。不过，由于制造差异，不同样品的 Idss 可能会有所不同。

若 Vds 进一步增加，JFET 会进入击穿状态，即漏源击穿，此时通过 JFET 的电流仅受外部电源能力限制，这种状态可能会损坏元件，类似于典型二极管的击穿状态。

1.2 栅极电压对 JFET 的影响

当栅极电压低于源极电压（Vgs 为负）时，在欧姆区，JFET 的有效电阻增加，并且会在较低电流值时达到饱和区（Vds 值大致相同）。因此，通过降低栅极相对于源极的电压，JFET 可作为电压控制电阻。

P 沟道 JFET 的情况与 N 沟道类似，但电流方向相反，且当栅极电压高于源极电压时，电流会被夹断。此外，P 沟道 JFET 比 N 沟道 JFET 更快达到击穿区。

1.3 JFET 与 NPN 双极晶体管的对比