Sub-Chapter 5.2

 KONTRUKSI DAN KARAKTERISTIK JFET

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Gambar Rangkaian

6. Video Simulasi Proteus

7. Link Download

 1. Tujuan[Back]

1. mengetahui dan memahami materi tentang kontruksi dan karakteristik JFET
2. mengetahui prinsip kerja dari JFET
3. mengsimulasikannya didalam rangkain proteus
4. mengetahui apa saja komponen yang dibutuhkan dalam JFET

2.Komponen[Back]

    

    1. Transistor JFET

        

            Transistor efek medan sambungan adalah tipe paling sederhana dari transistor efek medan. Ini             dapat digunakan sebagai sebuah sakelar terkendali elektronik atau resistansi terkendali tegangan.          Muatan listrik mengalir melalui kanal semikonduktor di antara saluran sumber dan cerat.

    2. Battery

Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan)Terdapat dua jenis baterai yaitu :

1. Baterai Primer 

Baterai adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali, menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreversible reaction).  pada umumnya dijual adalah baterai yang bertegangan listrik 1,5 volt.

2. Baterai Sekunder

Baterai sekunder atau biasanya disebut rechargeable battery adalah baterai yang dapat di isi ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) biasanya digunakan pada telepon genggam.

Adapun salah satu persamaan menghitung tegangan adalah :

P = V x I

Keterangan :

P  = Daya (W)

V = Tegangan yang terukur (V)

I   = Arus yang terukur (I)

    3. Ground

        Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau     titik         kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan         dan             sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

3. Dasar Teori [Back]

                KONTRUKSI DAN KARAKTERISTIK JFET

    JFET adalah perangkat tiga terminal dengan satu terminal yang mampu mengendalikan arus antara dua lainnya. . UntukJFET transistor, perangkat saluran-n akan muncul sebagai perangkat yang menonjol . Konstruksi dasar JFET n-channel ditunjukkan pada Gambar 5.2. 

Perhatikan Gambar. 5.2 bahwa 

• bagian utama dari struktur tersebut adalah material tipe-n yang membentuk saluran antara lapisan tertanam material tipe-p. 
• Bagian atas saluran tipe-n dihubungkan melalui kontak ohmik ke terminal yang disebut drain (D), 
• sedangkan ujung bawah dari bahan yang sama dihubungkan melalui kontak ohmik ke terminal yang disebut sumber (S ). Kedua material tipe-p dihubungkan bersama dan kegate (G) terminal. oleh karena itu, saluran pembuangan dan sumber terhubung ke ujung saluran tipe-n dan gerbang ke dua lapisan material tipe-p. 
• JFET memiliki dua persimpangan pn dalam kondisi tanpa bias.Hasilnya adalah daerah penipisan pada setiap persimpangan  menyerupai daerah  dari dioda dalam kondisi tidak bias. 

 analogi air pada Gambar 5.3 memberikan pengertian untuk kontrol JFET di terminal gerbang dan kesesuaian terminologi yang diterapkan pada terminal perangkat.

• Sumber tekanan air dapat diibaratkan tegangan yang diberikan dari drain ke source yang akan membentuk aliran air (elektron) dari spigot (sumber). "Gerbang", melalui sinyal yang diterapkan (potensial), mengontrol aliran air (muatan) ke "saluran pembuangan".
• Terminal drain dan sumber berada di ujung yang berlawanan dari saluran-n karena terminologi didefinisikan untuk aliran elektron.
• VGS= 0 V, VDS Beberapa Nilai Positif

• 
  
  

  
  

  • Pada Gambar 5.4, tegangan positif VDS telah diterapkan melintasi saluran dan gerbang telah dihubungkan langsung ke sumber untuk menetapkan kondisi VGS= 0 V. 
  •  Saat tegangan VDD (VDS) diterapkan, elektron akan ditarik ke terminal drain, membentuk ID arus konvensional dengan arah yang ditentukan 
    

• pada Gambar 5.6. Semakin horizontal kurva, semakin tinggi resistansi, mendekati ohm "tak terbatas" di wilayah horizontal.
• Jika VDS dinaikkan ke tingkat di mana tampak bahwa dua daerah penipisan akan "menyentuh" ​​seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.7, kondisi yang disebut pinch-off akan terjadi.
• pinch-off akan terjadi ketika Tidak adanya arus drain yang akan menghilangkan kemungkinan tingkat potensial yang berbeda melalui material saluran-n ke berbagai level bias balik di sepanjang persimpangan pn. Akibatnya adalah hilangnya distribusi wilayah penipisan

Karena VDS ditingkatkan melebihi VP, wilayah pertemuan dekat antara dua wilayah penipisan akan bertambah panjangnya di sepanjang saluran, tetapi tingkat ID pada dasarnya tetap sama.

ID= IDSS,

IDSS adalah arus drain maksimum untuk JFET dan ditentukan oleh kondisi VGS = 0 V dan VDS >| VP |. Perhatikan pada Gambar 5.6 bahwa VGS 0 V untuk seluruh panjang kurva.

gambar 5.9

tegangan negatif 1 V telah diterapkan antara gerbang dan terminal sumber untuk level VDS rendah. Efek dari VGS bias negatif yang diterapkan adalah untuk menetapkan daerah penipisan yang serupa dengan yang diperoleh dengan VGS 0 V tetapi pada tingkat VDS yang lebih rendah. Oleh karena itu, hasil dari penerapan bias negatif pada gate adalah untuk mencapai tingkat saturasi pada tingkat yang lebih rendah dari VDS

Resistor Terkendali Tegangan

Persamaan berikut akan memberikan perkiraan pertama yang baik ke level resistansi dalam hal tegangan yang diberikan

dimana ro adalah resistansi dengan VGS = 0 V dan rd resistansi pada level tertentu dari VGS. Untuk JFET n-channel dengan ro sama dengan 10 kohm (VGS= 0 V, VP=- 6 V), akan menghasilkan 40 k pada VGS 3 V.

 pembalikan bahan jenis-p dan n 

pada karakteristik Gambar 5.12, yaitu memiliki IDSS sebesar 6 mA dan tegangan pinch-off VGS 6 V.tanda minus hanya menunjukkan bahwa sumbernya memiliki potensi yang lebih tinggi daripada saluran pembuangan.

 

simbol

Figure 5.13 JFET symbols: (a) n-channel; (b) p-channel.

EXAMPLE 

1. Buatlah sketsa kurva transfer untuk perangkat p-channel dengan IDSS 4 mA dan VP 3 V.

Jawab :

Pada  VGS=VP/2 = 3 V/2 = 1.5 V, ID = IDSS/4 = 4 mA/4 = 1 mA. At ID = IDSS/2 = 4 mA/2 = 2 mA, VGS = 0.3VP = 0.3(3 V) 0.9 V Kedua titik plot muncul pada gambar 5.17 bersama poin-poin yang ditentukan oleh Idss dan Vp. 

2. Buatlah sketsa kurva transfer yang ditentukan oleh Idss 12 mA dan Vp 6 Volt

Jawab :

    Dua titik plot ditentukan oleh

IDSS =12 mA and VGS = 0 V 

 ID = 0 mA and VGS=VP

        Pada Vgs = Vp/2 = -6 V/2 = -3 V arus drain akan ditentukan oleh ID=Idss/4 = 12 mA/4 = 3 mA. Pada     IDSS/2 = 12 mA/2 = 6 mA gerbang ke sumber tegangan ditentukan oleh Vgs = 0,3 Vp = 0,3 (-6 V) =     -1,8 V. Keempat titik plot didefenisikan dengan baik pada Gambar 5.16 dengan kurva transfer lengkap. 

        Untuk perangkat p-channel persamaan Shockley (5.3) masih dapat diterapkan persis seperti itu     muncul. Dalam hal ini, baik VP maupun VGS akan bernilai positif dan kurva akan menjadi cermin     gambar kurva transfer diperoleh dengan n-channel dan nilai batas yang sama.

PROBLEM 

1. Apa perbedaan utama antara karakteristik kolektor transistor BJT dan transistor

menguras karakteristik transistor JFET? Bandingkan satuan dari setiap sumbu dan pengontrolnya variabel. Bagaimana reaksi IC terhadap peningkatan level IB versus perubahan ID terhadap nilai VGS yang semakin negatif? Bagaimana jarak antar langkah IB dibandingkan dengan jarak antar langkah langkah-langkah VGS? Bandingkan VCsat dengan VP dalam menentukan daerah nonlinier pada tingkat tegangan keluaran yang rendah

2. Secara umum, berikan pendapatmu tentang polaritas berbagai tegangan dan arah arus untuk an

JFET n-channel versus JFET p-channel.

PILIHAN GANDA

1. Bagian atas saluran tipe-n dihubungkan melalui kontak ohmik ke terminal yang disebut dengan ....

    a. Drain

    b. Source

    c. Basis

    d. Kolektor

Jawab : A

    Bagian atas saluran tipe-n dihubungkan melalui kontak ohmik ke terminal yang disebut drain (D)

2. Perbedaan yang paling utama antara Transistor Bipolar (NPN/PNP) dengan FET adalah dalam pengendaliannya yaitu ....

    a. Bipolar menggunakan tegangan (V), sedangkan FET menggunakan arus (I)
    b. Bipolar menggunakan daya (P), sedangkan FET menggunakan arus (I)
    c. Bipolar menggunakan arus (I), sedangkan FET menggunakan tegangan (V)

    d. Bipolar menggunakan daya (), sedangkan FET menggunakan tegangan (V)

Jawab :  C

    Perbedaan yang paling utama antara Transistor Bipolar dan FET adalah pada pengendalian arus dan tegangannya, pada Bipolar menggunakan arus (I) sedangkan pada FET menggunakan tegangan (V). 

3. Percobaan [Back]

Gambar Rangkaian 

Video Rangkaian 

                            

3. Link Download [Back]

video klik disini

html klik disini

simulasi klik disini

data sheet transistor klik disini

data sheet battrai klik disini