Junction Field Effect Transistor MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Junction Field Effect Transistor - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

JFET (जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर)

परिभाषा: एक जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (JFET) एक प्रकार का फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर है जो विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके एक चैनल की विद्युत चालकता को नियंत्रित करता है। JFET एक वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण है जहाँ चैनल के माध्यम से वर्तमान प्रवाह गेट टर्मिनल पर लागू वोल्टेज द्वारा संशोधित होता है।

कार्य सिद्धांत: JFET तीन टर्मिनलों के साथ संचालित होता है: स्रोत (S), ड्रेन (D), और गेट (G)। जिस चैनल के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है वह स्रोत और ड्रेन के बीच होता है। गेट टर्मिनल, जो रिवर्स-बायस्ड है, उस पर लागू वोल्टेज को बदलकर चैनल की चौड़ाई को नियंत्रित करता है। जैसे ही गेट-टू-सोर्स वोल्टेज (V_GS) बदलता है, यह चैनल के भीतर डिप्लीशन क्षेत्र को बदल देता है, इस प्रकार स्रोत से ड्रेन (I_DS) तक वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करता है।

जब गेट पर एक ऋणात्मक वोल्टेज लगाया जाता है (n-चैनल JFET के मामले में), तो यह डिप्लीशन क्षेत्र को बढ़ाता है, चैनल को संकुचित करता है और वर्तमान प्रवाह को कम करता है। इसके विपरीत, जब गेट वोल्टेज कम ऋणात्मक होता है, तो डिप्लीशन क्षेत्र संकरा होता है, जिससे अधिक धारा प्रवाहित होती है। चैनल धारा का यह वोल्टेज नियंत्रण JFET को वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण के रूप में दर्शाता है।

लाभ:

• उच्च इनपुट प्रतिबाधा, जिसका अर्थ है कि इनपुट सिग्नल स्रोत से बहुत कम धारा ली जाती है, जिससे यह एम्पलीफायरों में उपयोग के लिए आदर्श बन जाता है।
• अल्पसंख्यक वाहक इंजेक्शन की अनुपस्थिति के कारण कम शोर उत्पादन, जो कि द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) में आम है।
• सरल निर्माण और सर्किट में एकीकरण में आसानी।

नुकसान:

• BJT जैसे अन्य ट्रांजिस्टर प्रकारों की तुलना में अपेक्षाकृत कम लाभ।
• उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए सीमित आवृत्ति प्रतिक्रिया।

अनुप्रयोग: JFET का उपयोग आमतौर पर एम्पलीफायर सर्किट, प्रतिबाधा बफरिंग, एनालॉग स्विच और इलेक्ट्रॉनिक गेट के रूप में किया जाता है, क्योंकि इनकी उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम शोर विशेषताएँ होती हैं।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 2: वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण।

यह विकल्प सही ढंग से JFET की प्रकृति का वर्णन करता है। JFET अपने गेट टर्मिनल पर लागू वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होता है, जो स्रोत और ड्रेन के बीच चैनल के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को संशोधित करता है। गेट पर वोल्टेज चैनल में डिप्लीशन क्षेत्र की चौड़ाई को नियंत्रित करता है, जिससे वर्तमान प्रवाह नियंत्रित होता है, जिससे यह एक वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण बन जाता है।

महत्वपूर्ण जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 1: करंट-नियंत्रित उपकरण।

यह विकल्प गलत है। एक करंट-नियंत्रित उपकरण वह होता है जहाँ आउटपुट करंट इनपुट करंट द्वारा नियंत्रित होता है। यह विशेषता एक द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) की विशिष्ट है, जहाँ बेस करंट कलेक्टर करंट को नियंत्रित करता है। इसके विपरीत, एक JFET गेट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होता है, करंट द्वारा नहीं।

विकल्प 3: एक पूरक उपकरण।

यह विकल्प गलत है क्योंकि यह JFET के मूल संचालन का वर्णन नहीं करता है। जबकि JFET का उपयोग पूरक जोड़ियों (n-चैनल और p-चैनल) में किया जा सकता है, यह उनके मूल संचालन के तरीके को परिभाषित नहीं करता है, जो वोल्टेज नियंत्रण है।

विकल्प 4: कम इनपुट प्रतिरोध उपकरण।

यह विकल्प गलत है। JFET को उनकी उच्च इनपुट प्रतिबाधा की विशेषता है, न कि कम इनपुट प्रतिरोध की। उच्च इनपुट प्रतिबाधा एक महत्वपूर्ण लाभ है, क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस इनपुट सिग्नल स्रोत से न्यूनतम धारा खींचता है।

निष्कर्ष:

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में JFET के प्रभावी अनुप्रयोग के लिए JFET की परिचालन विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है। जैसा कि बताया गया है, एक JFET एक वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण है जहाँ गेट वोल्टेज चैनल के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को संशोधित करता है। यह उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम शोर उत्पादन JFET को विभिन्न अनुप्रयोगों, जिसमें एम्पलीफायर और एनालॉग स्विच शामिल हैं, के लिए उपयुक्त बनाता है। गलत विकल्प JFET के बारे में सामान्य गलतफहमियों पर प्रकाश डालते हैं, वोल्टेज-नियंत्रित और करंट-नियंत्रित उपकरणों के बीच अंतर करने के महत्व पर जोर देते हैं, साथ ही ट्रांजिस्टर संचालन में इनपुट प्रतिबाधा के महत्व को पहचानते हैं।

व्याख्या:

1. विकल्प 1 (सत्य) - एक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) को एकध्रुवीय ट्रांजिस्टर भी कहा जाता है क्योंकि इसका संचालन केवल इलेक्ट्रॉनों (n-चैनल) या छिद्रों (p-चैनल) पर निर्भर करता है, द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के विपरीत जो दोनों आवेश वाहकों का उपयोग करते हैं।

2. विकल्प 2 (सत्य) - एक FET में आउटपुट धारा को गेट टर्मिनल पर लगाए गए विद्युत क्षेत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो चैनल की चालकता को नियंत्रित करता है।

3. विकल्प 3 (सत्य) - FETs में बहुत उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है, जो आमतौर पर मेगाहोम्स (MΩ) से गीगाहोम्स (GΩ) की सीमा में होती है, जो उन्हें उन अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाती है जहाँ पूर्ववर्ती चरण पर न्यूनतम लोडिंग की आवश्यकता होती है।

4. विकल्प 4 (असत्य) - FETs, BJT की तुलना में अधिक तापीय रूप से स्थिर होते हैं। यह उनके ऋणात्मक तापमान गुणांक के कारण है, जो तापीय रनअवे के जोखिम को कम करता है। BJT में, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, धारा बढ़ती है, जिससे आगे हीटिंग होती है। इसके विपरीत, FET में, तापमान बढ़ने से वाहक गतिशीलता कम हो जाती है, जिससे अत्यधिक धारा प्रवाह स्वाभाविक रूप से सीमित हो जाता है।

इस प्रकार, विकल्प '4' सही है।

व्याख्या:

क्षय-मोड MOSFET

परिभाषा: एक क्षय-मोड धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (MOSFET) MOSFET का एक प्रकार है जो सामान्यतः चालू रहता है जब गेट-स्रोत वोल्टेज (V_GS) शून्य होता है। इसका मतलब है कि कोई बाहरी गेट वोल्टेज लागू किए बिना भी ड्रेन और स्रोत टर्मिनलों के बीच धारा प्रवाहित होती है। एक क्षय-मोड MOSFET में, स्रोत के सापेक्ष एक ऋणात्मक गेट वोल्टेज के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है ताकि वाहकों के चैनल को समाप्त किया जा सके और डिवाइस को बंद किया जा सके।

कार्य सिद्धांत: एक क्षय-मोड MOSFET में, जब कोई गेट वोल्टेज लागू नहीं किया जाता है, तब ड्रेन और स्रोत के बीच एक प्रवाहकीय चैनल पहले से ही स्थापित होता है। यह चैनल निर्माण के दौरान डोपिंग प्रक्रिया के कारण बनता है। जब एक ऋणात्मक गेट वोल्टेज लागू किया जाता है, तो यह चैनल के आवेश वाहकों को समाप्त कर देता है, ड्रेन और स्रोत के बीच धारा प्रवाह को कम करता है, और अंततः डिवाइस को बंद कर सकता है यदि ऋणात्मक वोल्टेज पर्याप्त है।

लाभ:

• सामान्यतः चालू संचालन असफल-सुरक्षित डिज़ाइनों में उपयोगी हो सकता है जहाँ नियंत्रण संकेत की अनुपस्थिति में सर्किट को धारा का संचालन करने की आवश्यकता होती है।
• शून्य गेट बायस पर एक प्रवाहकीय चैनल की उपस्थिति के कारण तेज़ स्विचिंग विशेषताएँ।

नुकसान:

• डिवाइस को बंद करने के लिए आवश्यक ऋणात्मक गेट वोल्टेज को लागू करने के लिए अधिक जटिल गेट ड्राइव सर्किटरी की आवश्यकता होती है।
• वर्धक-मोड MOSFET की तुलना में इतना सामान्यतः उपयोग नहीं किया जाता है, जिससे उपलब्धता और डिज़ाइन संसाधन सीमित होते हैं।

अनुप्रयोग: क्षय-मोड MOSFET का उपयोग विशिष्ट अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ सामान्यतः चालू स्विच की आवश्यकता होती है। वे एनालॉग स्विच, एम्पलीफायर और कुछ प्रकार के ऑसिलेटर में पाए जा सकते हैं।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: क्षय-मोड MOSFET

यह विकल्प सही ढंग से FET के एक प्रकार का वर्णन करता है जो सामान्यतः चालू रहता है जब गेट-स्रोत वोल्टेज शून्य होता है। एक क्षय-मोड MOSFET में, कोई गेट वोल्टेज लागू किए बिना भी एक प्रवाहकीय चैनल मौजूद होता है, जिससे ड्रेन और स्रोत के बीच धारा प्रवाहित हो सकती है। यह संचालन कथन में दिए गए विवरण के साथ संरेखित होता है।

अतिरिक्त जानकारी

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: JFET

एक जंक्शन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (JFET) FET का एक प्रकार है जो सामान्यतः चालू या सामान्यतः बंद हो सकता है, यह प्रकार (n-चैनल या p-चैनल) पर निर्भर करता है। हालाँकि, JFET को आम तौर पर क्षय-मोड डिवाइस माना जाता है क्योंकि वे शून्य गेट-स्रोत वोल्टेज के साथ संचालित होते हैं। जबकि वे क्षय-मोड MOSFET के साथ कुछ विशेषताओं को साझा करते हैं, प्रश्न विशेष रूप से MOSFET प्रकार के लिए पूछता है, जिससे यह विकल्प कम सटीक हो जाता है।

विकल्प 3: वर्धक-मोड MOSFET

एक वर्धक-मोड MOSFET सामान्यतः बंद रहता है जब गेट-स्रोत वोल्टेज शून्य होता है। इस प्रकार के MOSFET में, शून्य गेट वोल्टेज पर कोई प्रवाहकीय चैनल मौजूद नहीं होता है, और चैनल को प्रेरित करने और ड्रेन और स्रोत के बीच धारा प्रवाह की अनुमति देने के लिए एक धनात्मक गेट वोल्टेज (n-चैनल के लिए) या ऋणात्मक गेट वोल्टेज (p-चैनल के लिए) की आवश्यकता होती है। यह एक क्षय-मोड MOSFET के विपरीत व्यवहार है।

विकल्प 4: MOSFET

यह विकल्प बहुत सामान्य है और MOSFET के प्रकार को निर्दिष्ट नहीं करता है। MOSFET या तो क्षय-मोड या वर्धक-मोड हो सकते हैं, इसलिए आगे के विनिर्देश के बिना, यह विकल्प अस्पष्ट है और प्रश्न का स्पष्ट उत्तर प्रदान नहीं करता है।

निष्कर्ष:

विभिन्न प्रकार के MOSFET और उनके संचालन सिद्धांतों को समझना उनकी विशेषताओं और अनुप्रयोगों की सही पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण है। एक क्षय-मोड MOSFET अद्वितीय है क्योंकि यह सामान्यतः चालू रहता है जब गेट-स्रोत वोल्टेज शून्य होता है, जिससे यह विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होता है जहाँ इस तरह के व्यवहार की इच्छा होती है। यह वर्धक-मोड MOSFET के विपरीत है, जिसे चालू करने के लिए एक बाहरी गेट वोल्टेज की आवश्यकता होती है, और JFET के साथ, जिसमें समान विशेषताएँ होती हैं लेकिन MOSFET नहीं हैं।

संकुचन के बाद JFET में अपवाहिका धारा लगभग स्थिरांक हो जाती है।

वर्णन:

शॉक्ले का समीकरण निम्न रूप में दिया गया है:

\({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2}\)

जहाँ,

VGS = गेट से स्रोत वोल्टेज 

IDSS = अपवाहिका से स्रोत संतृप्त धारा 

VP = संकुचन धारा 

P - चैनल JFET के लिए शॉक्ले के समीकरण और विशेषता वक्र के अनुसार, अपवाहिका धारा ID एक बढ़ते हुए धनात्मक गेट-स्रोत वोल्टेज (VGS) के साथ कम होता है। 

VGS = VP होने पर अपवाहिका धारा शून्य हो जाती है। सामान्य संचालन के लिए, VGS, VP और 0 के बीच कहीं भी अभिनत होता है। 

P - चैनल वाले जंक्शन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के लिए विशेषता वक्र नीचे दर्शाया गया हैं। 

स्थिति I: यदि VDS = 0 और VGS = 0 है, तो उपकरण बिना किसी धारा के साथ निष्क्रिय होगी अर्थात् IDS = 0

स्थिति II:

• अब VDS को ऋणात्मक लेते हैं जबकि VGS, 0 है। 
• इस अवस्था पर धारा स्रोत से अपवाहिका (पारंपरिक दिशा के अनुसार) तक प्रवाहित होती है क्योंकि p - अधःस्तर में छिद्र अपवाहिका की ओर बढ़ती है जबकि स्रोत से इसे प्रतिकर्षित किया जाता है। 
• इस धारा का मान केवल चैनल - प्रतिरोध द्वारा प्रतिबंधित किया जाता है और VDS (ओह्मिक क्षेत्र) में कमी के साथ बढ़ता हुआ दिखाई देता है। 
• हालाँकि जब एकबार संकुचन (VDS = VP) होता है, तो धारा IDS विशिष्ट स्तर IDSS पर संतृप्त होती है, जिसके दौरान उपकरण एक स्थिरांक धारा स्रोत के रूप में कार्य करता है। 

स्थिति III:

• अगला, माना कि VGS = धनात्मक है जबकि VDS ऋणात्मक है। 
• यहाँ प्रदर्शित प्रभाव उस तथ्य के साथ स्थिति II के प्रभाव के समरूप है कि संतृप्त तीव्र दर पर होती है क्योंकि VGS अधिक और अधिक धनात्मक हो जाता है। 
• यहाँ धारा प्रवाहित होना बंद या समाप्त हो जाती है क्योंकि VDS का मान VP के बराबर है, परिणामस्वरूप उपकरण बंद अवस्था में चला जाता है। 

संकल्पना:

JFET के लिए अपवाह धारा समीकरण 

ID = IDSS (1 -  VGS/ Vp)2

जहाँ, 

ID अपवाह धारा है

IDSS संतृप्ति धारा है

VGS गेट से स्रोत वोल्टेज है

VP संकुचन वोल्टेज है।

JFET में निवेश धारा शून्य है।

VDS का मान प्राप्त करने के लिए KVL समीकरण का उपयोग करें

गणना:

दिया गया है , VG = -2 V , VS = 0 V , VP =  -8 V , IDSS = 10 mA

VGS = ( VG - VS) = ( -2 - 0) = -2 V

 ID = IDSS (1 -  VGS/ Vp)2 = 10 (1 - (-2/-8))2 = 5.625 mA

1 के रूप में इंगित तीर द्वारा दिखाए गए पथ में KVL लागू कीजिए

   -16 + 2ID + VDS = 0

⇒  VDS = 16 - 2 (5.625) 

⇒  VDS = 4.75

शॉक्ले का समीकरण निम्न द्वारा दिया गया है:

\({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2}\)

जहाँ,

VGS = गेट से स्रोत वोल्टेज

IDSS = अपवाहिका से स्रोत संतृप्त धारा 

VP = संकुचन वोल्टेज

अवलोकन:

1) जब VGS और VDS = 0 दोनों होते हैं तब टर्मिनलों के पार कोई भी धारा प्रवाहित नहीं होगी यानी ID शून्य होगी।

2) जब VGS और VDS = 0 दोनों होते हैं, तो चैनल में विस्तार करने वाला अवक्षय क्षेत्र समान लंबाई का होगा। इसे दिखाए गए n-चैनल JFET की मदद से समझा जा सकता है:

JEET को वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण माना जाता है क्योंकि अपवाहिका धारा को गेट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

स्पष्टीकरण:

JFET:

• यह जंक्शन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के रूप में संबद्ध है
• JFET के प्रकार n-चैनल FET और p-चैनल FET हैं
• n-चैनल FET में n-प्रकार सब्सट्रेट में एक p-प्रकार सामग्री जोड़ी जाती है, जबकि p-चैनल FET में p-प्रकार सब्सट्रेट में एक n-प्रकार सामग्री जोड़ी जाती है।

• JFET एक तीन-टर्मिनल उपकरण है और चूँकि गेट वोल्टेज अपवाहिका धारा को नियंत्रित करता है, JFET को वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण कहा जाता है।
• JFET के पास संचालन का केवल एक अवक्षय मोड है।
• जब गेट और स्रोत टर्मिनलों के बीच कोई विभव लागू नहीं किया जाता है और एक विभव VDD अपवाहिका और स्रोत के बीच लागू किया जाता है, तो धारा I0 अपवाहिका से स्रोत टर्मिनलों तक अधिकतम प्रवाहित होता है क्योंकि चैनल की चौड़ाई अधिक है।
• जब गेट और स्रोत टर्मिनल VGG के बीच लगाया गया वोल्टेज पश्च अभिनत होता है, तो इससे अवक्षय चौड़ाई कम हो जाती है, इस प्रकार परतें बढ़ती हैं और चैनल का अनुप्रस्थ-काट कम हो जाता है और इसलिए अपवाहिका धारा ID भी घट जाती है।
• इस प्रकार JFET में अपवाहिका धारा को चैनल की चौड़ाई को बदलकर नियंत्रित किया जाता है।
• गेट स्रोत p-n जंक्शन हमेशा पश्च अभिनत होता है क्योंकि अगर यह अग्र होता है तो सभी चैनल धारा स्रोत तक प्रवाहित न होते गेट तक प्रवाहित होगी, अंततः JFET को नुकसान पहुंचाती है।

वर्ग A ट्रांसफार्मर युग्मित ट्रांजिस्टर शक्ति प्रवर्धक की 50% अधिकतम दक्षता है।

तो 10 W युग्मित शक्ति है।

अधिकतम शक्ति के लिए मान लें कि दक्षता 100% है

इसलिए शक्ति 20 W है।

FET इनपुट प्रतिबाधा:

• चूँकि FET का इनपुट परिपथ विपरीत अभिनत होता है, इसलिए FET बहुत उच्चतम इनपुट प्रतिबाधा (100 M 12 के क्रम में) और न्यूनतम आउटपुट प्रतिबाधा प्रदर्शित करता है तथा इनपुट और आउटपुट के बीच अवरोधन की उच्च डिग्री होगी। 
• इसलिए FET एक उत्कृष्ट बफर एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है लेकिन BJT में निम्न इनपुट प्रतिबाधा होती है क्योंकि इसका इनपुट परिपथ अग्र अभिनत होता है। 

उभयनिष्ठ अपवाहिका विन्यास:

• उभयनिष्ठ अपवाहिका विन्यास में (उभयनिष्ठ संग्राहक के समरूप) इनपुट को गेट के लिए लागू किया जाता है और इसके आउटपुट को स्रोत से लिया जाता है। 
• उभयनिष्ठ अपवाहिका या "स्रोत अनुगामी" विन्यास में उच्चतम इनपुट प्रतिबाधा और निम्न आउटपुट प्रतिबाधा होती है। 

वोल्टेज लाभ एकल होता है, हालाँकि धारा लाभ उच्च होता है। इनपुट और आउटपुट सिग्नल चरण में होते हैं। 

उभयनिष्ठ स्रोत विन्यास:

• उभयनिष्ठ स्रोत विन्यास (उभयनिष्ठ-एमीटर के समरूप) में इनपुट को गेट के लिए लागू किया जाता है और इसके आउटपुट को अपवाहिका से लिया गया है, जैसा दर्शाया गया है। 
• यह इसके उच्च इनपुट प्रतिबाधा और अच्छा वोल्टेज प्रवर्धन के कारण FET के संचालन का सबसे सामान्य मोड है और ऐसे उभयनिष्ठ स्रोत एम्पलीफायर का प्रयोग व्यापक रूप से किया जाता है। 
• FET संयोजन के उभयनिष्ठ स्रोत मोड का प्रयोग सामान्यतौर पर ऑडियो आवृत्ति वाले एम्पलीफायर और उच्च इनपुट प्रतिबाधा वाले पूर्व-एम्पियर और चरणों में किया जाता है। 
• एक परिवर्धित परिपथ में आउटपुट सिग्नल इनपुट के साथ "चरण से बाहर" 180o होता है। 

उभयनिष्ठ गेट विन्यास:

• उभयनिष्ठ गेट विन्यास (उभयनिष्ठ आधार के समरूप) में इनपुट को स्रोत में लागू किया जाता है और इसके आउटपुट को दर्शाये  गए भूमि (0v) से प्रत्यक्ष रूप से जुड़े गेट के साथ अपवाहिका से लिया जाता है। 
• पिछले संयोजन की उच्च इनपुट प्रतिबाधा विशेषता इस विन्यास में खो जाती है क्योंकि उभयनिष्ठ गेट में निम्न इनपुट प्रतिबाधा होती है, लेकिन उच्च आउटपुट प्रतिबाधा भी होता है। 
• FET विन्यास के इस प्रकार का प्रयोग उच्च-आवृत्ति वाले परिपथों में किया जा सकता है या परिपथ से मेल खाने वाली प्रतिबाधा में उच्च आउटपुट प्रतिबाधा के अनुरूप होने के लिए आवश्यक निम्न इनपुट प्रतिबाधा थी। आउटपुट इनपुट के साथ "चरण-में" होता है। 

JFET:

यहां, गेट विपरीत अभिनत होता है, इसलिए गेट के माध्यम से धारा प्रवाह लगभग शून्य होता है। इसलिए, इनपुट-प्रतिबाधा JFET में आमतौर पर मेगाओम में बहुत अधिक होती है। "

अब, जब तापमान में वृद्धि होती है तो समीकरण  μ α T-m के अनुसार गतिशीलता घट जाती है। इसलिए, तापीय उत्पादन के कारण धारा में वृद्धि को गतिशीलता की कमी से प्रतिकारित होती है, इसलिए, FET में उच्च तापीय स्थिरता होती है।

• JEFT का अर्थ है संधि फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है।
• एक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर एक वोल्टेज नियंत्रित उपकरण है अर्थात् इनपुट वोल्टेज द्वारा उपकरण की आउटपुट विशेषताओं को नियंत्रित किया जाता है। फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर के दो मूल प्रकार होते हैं:

  1. जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर(JFET)

  2. मेटल ऑक्साइड अर्धचालक फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFET)

• JFET एक तीन टर्मिनल वाला अर्धचालक उपकरण है जिसमें धारा चालन एक प्रकार के वाहक अर्थात् इलेक्ट्रान या होल द्वारा होता है।
• धारा चालन को गेट और उपकरण के चालन चैनल के बीच एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। स्रोत से ड्रेन तक धारा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए, स्रोत वोल्टेज की तुलना में गेट वोल्टेज अधिक ऋृणात्मक होना चाहिए।
• JEFTs को आगे दो प्रकारों n-चैनल JEFT और p-चैनल JEFT में विभाजित किया जाता है। JEFT के तीन लीड्स को स्त्रोत,गेट और ड्रेन के रुप में अंकित किया जाता है।

एक सामान्य स्रोत JFET प्रवर्धक में, निर्गम वोल्टेज, निवेश के साथ 180° कला भिन्‍न होता है

सामान्य स्रोत विन्यास

• उभयनिष्ट स्रोत विन्यास (उभयनिष्ट-उत्सर्जक के समान) में, निवेश को गेट पर लागू किया जाता है और इसके निर्गम को निकास से दिखाया गया है।
  यह अपने उच्च निवेश प्रतिबाधा और अच्छे वोल्टेज प्रवर्धन के कारण FET के संचालन का सबसे साधारण तरीका है और इस तरह के साधारण स्रोत प्रवर्धकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
  FET संयोजन का उभयनिष्ट स्रोत अवस्था आमतौर पर श्रव्य आवृत्ति प्रवर्धकों और उच्च निवेश प्रतिबाधा प्री-एम्प और चरणों में उपयोग किया जाता है।
  एक प्रवर्धक परिपथ होने के नाते, निर्गम सिग्नल निवेश के साथ 180o "कला भिन्‍न" है।

Important Points

उभयनिष्ट गेट विन्यास:

• उभयनिष्ट गेट विन्यास (समान आधार के समान) में, निवेश स्रोत पर लागू होता है और इसका निर्गम निकास से लिया जाता है, जैसा कि सीधे भू-सम्पर्कित से जुड़ा हुआ है (0v) जैसा कि दिखाया गया है।
• पिछले संयोजन की उच्च निवेश प्रतिबाधा लक्षण इस विन्यास में खो गये है क्योंकि उभयनिष्ट गेट में कम निवेश प्रतिबाधा है, लेकिन एक उच्च निर्गम प्रतिबाधा है।
• इस प्रकार के FET विन्यास का उपयोग उच्च-आवृत्ति परिपथ में किया जा सकता है या प्रतिबाधा मिलान परिपथ उच्च निवेश प्रतिबाधा से मिलान करने के लिए कम निवेश प्रतिबाधा की आवश्यकता थी। निवेश के साथ निर्गम "कला भिन्न" है।

संकुचन के बाद JFET में अपवाहिका धारा लगभग स्थिरांक हो जाती है।

वर्णन:

शॉक्ले का समीकरण निम्न रूप में दिया गया है:

\({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2}\)

जहाँ,

VGS = गेट से स्रोत वोल्टेज 

IDSS = अपवाहिका से स्रोत संतृप्त धारा 

VP = संकुचन धारा 

P - चैनल JFET के लिए शॉक्ले के समीकरण और विशेषता वक्र के अनुसार, अपवाहिका धारा ID एक बढ़ते हुए धनात्मक गेट-स्रोत वोल्टेज (VGS) के साथ कम होता है। 

VGS = VP होने पर अपवाहिका धारा शून्य हो जाती है। सामान्य संचालन के लिए, VGS, VP और 0 के बीच कहीं भी अभिनत होता है। 

P - चैनल वाले जंक्शन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के लिए विशेषता वक्र नीचे दर्शाया गया हैं। 

स्थिति I: यदि VDS = 0 और VGS = 0 है, तो उपकरण बिना किसी धारा के साथ निष्क्रिय होगी अर्थात् IDS = 0

स्थिति II:

• अब VDS को ऋणात्मक लेते हैं जबकि VGS, 0 है। 
• इस अवस्था पर धारा स्रोत से अपवाहिका (पारंपरिक दिशा के अनुसार) तक प्रवाहित होती है क्योंकि p - अधःस्तर में छिद्र अपवाहिका की ओर बढ़ती है जबकि स्रोत से इसे प्रतिकर्षित किया जाता है। 
• इस धारा का मान केवल चैनल - प्रतिरोध द्वारा प्रतिबंधित किया जाता है और VDS (ओह्मिक क्षेत्र) में कमी के साथ बढ़ता हुआ दिखाई देता है। 
• हालाँकि जब एकबार संकुचन (VDS = VP) होता है, तो धारा IDS विशिष्ट स्तर IDSS पर संतृप्त होती है, जिसके दौरान उपकरण एक स्थिरांक धारा स्रोत के रूप में कार्य करता है। 

स्थिति III:

• अगला, माना कि VGS = धनात्मक है जबकि VDS ऋणात्मक है। 
• यहाँ प्रदर्शित प्रभाव उस तथ्य के साथ स्थिति II के प्रभाव के समरूप है कि संतृप्त तीव्र दर पर होती है क्योंकि VGS अधिक और अधिक धनात्मक हो जाता है। 
• यहाँ धारा प्रवाहित होना बंद या समाप्त हो जाती है क्योंकि VDS का मान VP के बराबर है, परिणामस्वरूप उपकरण बंद अवस्था में चला जाता है। 

संकुचन के बाद JFET में अपवाहिका धारा लगभग स्थिरांक हो जाती है। 

वर्णन:

शॉक्ले का समीकरण निम्न रूप में दिया गया है:

\({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2}\)

जहाँ,

VGS = गेट से स्रोत वोल्टेज 

IDSS = अपवाहिका से स्रोत संतृप्त धारा 

VP = संकुचन धारा 

P - चैनल JFET के लिए शॉक्ले के समीकरण और विशेषता वक्र के अनुसार, अपवाहिका धारा ID एक बढ़ते हुए धनात्मक गेट-स्रोत वोल्टेज (VGS)  के साथ कम होता है। 

VGS = VP होने पर अपवाहिका धारा शून्य हो जाती है। सामान्य संचालन के लिए, VGS, VP और 0 के बीच कहीं भी अभिनत होता है। 

P - चैनल वाले जंक्शन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के लिए विशेषता वक्र नीचे दर्शाया गया हैं। 

स्थिति I:

• यदि VDS = 0 और VGS = 0 है, तो उपकरण बिना किसी धारा के साथ निष्क्रिय होगी अर्थात् IDS = 0

स्थिति II:

• अब VDS को ऋणात्मक लेते हैं जबकि VGS, 0 है। 
• इस अवस्था पर धारा स्रोत से अपवाहिका (पारंपरिक दिशा के अनुसार) तक प्रवाहित होती है क्योंकि p - अधःस्तर में छिद्र अपवाहिका की ओर बढ़ती है जबकि स्रोत से इसे प्रतिकर्षित किया जाता है। 
• इस धारा का मान केवल चैनल - प्रतिरोध द्वारा प्रतिबंधित किया जाता है और VDS (ओह्मिक क्षेत्र) में कमी के साथ बढ़ता हुआ दिखाई देता है। 
• हालाँकि जब एकबार संकुचन (VDS = VP) होता है, तो धारा IDS विशिष्ट स्तर IDSS पर संतृप्त होती है, जिसके दौरान उपकरण एक स्थिरांक धारा स्रोत के रूप में कार्य करता है। 

स्थिति III:

• अगला, माना कि VGS = धनात्मक है जबकि VDS ऋणात्मक है। 
• यहाँ प्रदर्शित प्रभाव उस तथ्य के साथ स्थिति II के प्रभाव के समरूप है कि संतृप्त तीव्र दर पर होती है क्योंकि VGS अधिक और अधिक धनात्मक हो जाता है। 
• यहाँ धारा प्रवाहित होना बंद या समाप्त हो जाती है क्योंकि VDS का मान VP के बराबर है, परिणामस्वरूप उपकरण बंद अवस्था में चला जाता है। 

शॉकले का समीकरण JFET के लिए धारा का समीकरण देता है और इसे निम्न प्रकार दिया जाता है:

\({I_D} = {I_{DSS}}{\left( {1-\frac{{{V_{GS}}}}{{{V_P}}}} \right)^2}\)

जहाँ,

VGS = गेट से स्रोत वोल्टेज 

IDSS = अपवाहिका से स्रोत संतृप्त धारा 

VP = संकुचन धारा

अवलोकन: 

1) क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (FET) में इनपुट और आउटपुट मात्राएँ वर्गित पद के कारण गैर-रैखिक रूप से संबंधित हैं।

2) VGS = VP होने पर अपवाहिका धारा शून्य हो जाती है। सामान्य संचालन के लिए, VGS, VP और 0 के बीच कहीं भी अभिनत होता है।

महत्वपूर्ण नोट:

P - चैनल वाले जंक्शन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के लिए विशेषता वक्र नीचे दर्शाया गया हैं। 

स्थिति I: यदि VDS = 0 और VGS = 0 है तो उपकरण बिना किसी धारा के साथ निष्क्रिय होगा अर्थात् IDS = 0

स्थिति II:

• अब VDS को ऋणात्मक लेते हैं जबकि VGS, 0 है। 
• इस अवस्था पर धारा स्रोत से अपवाहिका (पारंपरिक दिशा के अनुसार) तक प्रवाहित होती है क्योंकि p - अधःस्तर में छिद्र अपवाहिका की ओर बढ़ती है जबकि स्रोत से इसे प्रतिकर्षित किया जाता है। 
• इस धारा का मान केवल चैनल - प्रतिरोध द्वारा प्रतिबंधित किया जाता है और VDS (ओह्मिक क्षेत्र) में कमी के साथ बढ़ता हुआ दिखाई देता है। 
• हालाँकि जब एकबार संकुचन (VDS = VP) होता है तो धारा IDS विशिष्ट स्तर IDSS पर संतृप्त होती है, जिसके दौरान उपकरण एक स्थिरांक धारा स्रोत के रूप में कार्य करता है। 

स्थिति III:

• अगला, माना कि VGS = धनात्मक है जबकि VDS ऋणात्मक है। 
• यहाँ प्रदर्शित प्रभाव उस तथ्य के साथ स्थिति II के प्रभाव के समरूप है कि संतृप्त तीव्र दर पर होती है क्योंकि VGS अधिक और अधिक धनात्मक हो जाता है। 
• यहाँ धारा प्रवाहित होना बंद या समाप्त हो जाती है क्योंकि VDS का मान VP के बराबर है, परिणामस्वरूप उपकरण बंद अवस्था में चला जाता है। 

• वर्धन मोड वाला MOSFET "सामान्यतौर पर खुले" स्विच के समकक्ष होते हैं जिसे उपकरण को चालू करने के लिए गेट-स्रोत वोल्टेज की आवश्यकता होती है।
• यदि धनात्मक वोल्टेज (+VGS) को n - चैनल वाले गेट टर्मिनल पर लागू किया जाता है, तो केवल चैनल संचालित होगा और अपवाहिका धारा चैनल के माध्यम से प्रवाहित होना शुरू हो जाती है।
• यदि अभिनत वोल्टेज शून्य या ऋणात्मक (-VGS) होता है, तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाती है और चैनल गैर-संवाही अवस्था में रहती है, जिसके परिणामस्वरूप अपवाहिका धारा शून्य हो जाती है।

n - चैनल वाले MOSFET की V-I विशेषता को नीचे दर्शाया गया है:

अवलोकन:

• VT, MOSFET का थ्रेसहोल्ड वोल्टेज है। यह वह न्यूनतम वोल्टेज है जिसे बनाने के लिए संवाही चैनल पर लागू किया जाता है। 
• 0 - वोल्टेज वाले इनपुट वोल्टेज (VGS) के लिए अपवहिका धारा ID शून्य होती है।