12.13 :  Polarização de FETs

A polarização de um transistor de efeito de campo de junção (Junction Field Effect Transistor, JFET do inglês) é fundamental para definir os parâmetros operacionais e garantir o funcionamento eficiente dos circuitos eletrônicos. Os JFETs são caracterizados pelo uso de um único tipo de portador em configurações de canal N ou canal P, em que o canal é cercado por junções PN. Essas junções são fundamentais para a capacidade do dispositivo de controlar o fluxo de corrente.

Em um JFET de canal N, a estrutura consiste em um material do tipo N que forma o canal em um substrato do tipo P, com a porta feita de material do tipo P. A polarização desse tipo envolve a aplicação de uma tensão negativa à porta em relação à fonte. Essa tensão negativa repele os elétrons no canal, criando uma região de depleção que estreita o canal e reduz sua condutividade. Essa manipulação da largura do canal controla o fluxo de elétrons e, consequentemente, a corrente.

Por outro lado, um JFET de canal P apresenta um canal semicondutor do tipo P com material de porta do tipo N em ambos os lados. Nessa estrutura, a aplicação de uma tensão de porta positiva ao canal do tipo P repele os buracos, aumentando a região de depleção e diminuindo a condutividade. Essa polarização reversa é fundamental para o controle da corrente através do dispositivo.

A polarização eficaz é fundamental para os JFETs usados como interruptores ou amplificadores. A tensão porta-fonte aplicada ajusta com precisão a largura da região de depleção, gerenciando o fluxo de corrente através do canal. Além disso, a polarização dos JFETs também influencia características como a resistência do dreno de CA, que normalmente varia de várias centenas de ohms, e parâmetros como transcondutância e fator de amplificação.

A polarização adequada evita que o JFET opere em estados indesejáveis, como saturação ou corte, otimizando seu desempenho e durabilidade nos circuitos.