12.12 : Características de JFET

Los transistores de efecto de campo de unión (JFET) exhiben características operativas específicas basadas en la relación entre la corriente de drenaje (i_d) y el voltaje de drenaje-fuente (V_ds), junto con voltajes de compuerta-fuente variables (V_gs).

El núcleo del funcionamiento de un JFET es controlar la corriente de drenaje modulando el voltaje compuerta-fuente. Cuando el voltaje de drenaje y de compuerta se establece en cero, el JFET no muestra ningún flujo de corriente neto, lo que representa un estado de equilibrio. La corriente de drenaje aumenta linealmente a medida que varía el voltaje de la fuente-drenaje, manteniendo el voltaje de la compuerta en cero. Esta relación lineal define la región óhmica, donde el JFET se comporta como una resistencia controlada por voltaje y puede funcionar como un interruptor electrónico, modulando el flujo de corriente en respuesta a los cambios de voltaje.

Sin embargo, a medida que aumenta el voltaje de la fuente de drenaje, el JFET pasa a la región de saturación o pellizco. Esto ocurre cuando las capas de agotamiento formadas por el diodo pn de compuerta-drenaje con polarización inversa se expanden para encontrarse entre sí, cortando efectivamente el flujo de corriente a través del canal. Más allá de este punto, la corriente de drenaje alcanza un nivel de saturación y permanece casi constante independientemente de aumentos adicionales en el voltaje de drenaje-fuente. Esta característica es fundamental para aplicaciones en las que se utilizan JFET como amplificadores, ya que proporcionan una corriente de salida estable para señales de entrada variables.

Si el voltaje drenaje-fuente excede un cierto umbral, el JFET puede ingresar a la región de ruptura, donde la corriente de drenaje aumenta rápidamente y puede provocar una falla del dispositivo debido a un flujo de corriente excesivo. Este comportamiento resalta la importancia de operar dentro de los límites de voltaje especificados para garantizar la confiabilidad y seguridad de los circuitos basados ​​en JFET. Comprender estas características permite la aplicación efectiva de JFET en diversas configuraciones electrónicas, desde la conmutación hasta la amplificación.