JFETトランジスタ

FETトランジスタは2種類あります。JFETとMOSFETです。

FETトランジスタというと正確には電界効果トランジスタの全てをいうことになりますが、一般的には FETトランジスタと言えば接合型FETや複合型FET等のジャンクションFET(JFET)を指し、 MOSFETとは区別してよんでいるようです。JFETはMOSFETとは構造も動作原理も違うので区別するのは妥当なことかと思います。いろいろな意見もあるかと思いますが このページではジャンクションFETをFETトランジスタ(JFET)と呼んで説明します。

JFETトランジスタの記号の画像

JFETトランジスタの記号

FETトランジスタの電極はMOSトランジスタと同じ呼び方をしますが、印加する電圧はMOSトランジスタとは逆になります。すなわちNチャンネルFETトランジスタではゲート~ソース間に印加する電圧はMOSトランジスタのNチャンネルとは逆に- の電圧を印加します。PチャンネルのFETトランジスタ(JFET)は + の電圧を印加します。

電界効果トランジスタの概略はこちら--->電界効果トランジスタ
MOSトランジスタはこちら--->MOSFETトランジスタ

JFET(FETトランジスタ)の動作原理

FETトランジスタ(JFET)の動作原理を簡単に説明します。
FETトランジスタ(JFET)は普通のトランジスタとは違うおもしろい動作をします。

FETトランジスタのOFF状態の図

図1はゲート~ソース間に電圧が何も印加されていません。すなわち0Vです。

この状態のFETトランジスタは単なるN型半導体と同じになりますから電子はソースからドレインに向かって流れています。結果として電流はドレインからソースに流れることになります。つまりFETトランジスタはON状態にあると言えます。

FETトランジスタのON状態の図

次に図2をご覧下さい。この図ではゲート~ソース間に - の電圧が印加されています。つまりソース側が電位が高い状態で、ゲート側からみれば逆電圧が印加されていることになります

この状態では電子はソース側に引き寄せられ、電子は流れにくくなります。結果的にゲートの直下には電子正孔も存在しない空乏層というものが出来ます。

さらにゲート電圧を上げていくと、この空乏層は大きくなり、電子はよりソース側に引き寄せられ、最終的に電子の流れは遮断されFETトランジスタはOFF状態になります。

FETトランジスタの特性図

図3はFETトランジスタの特性図です。ご覧になってわかるようにFETトランジスタ(JFET)はゲート~ソース間の電圧が0Vで最大のドレイン電流が流れます。そして逆電圧の大きさでドレイン電流が制御されます。

それから気が付かれた方もおられると思いますが、ドレインとソースは同型の半導体で接合されています。このことから理解できるように、ドレインとソースを逆に使用しても同じ動作をします。JEFTは便宜上ドレイン、ソースは区別してありますが、動作上は区別がありません。

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