第2节 The Junction Field-effect Transistor (JFET) as a Switch (修订中)
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像它的双极表亲 (opens new window)一样，场效应晶体管可以用作控制负载电功率的开/关开关。让我们开始使用我们熟悉的开关/灯电路来研究 JFET 作为开关：
记住 JFET 中的受控电流在源极和漏极之间流动，我们将 JFET 的源极和漏极连接替换为上述电路中开关的两端：
如果您现在还没有注意到，JFET 上的源极和漏极连接在原理图符号上看起来相同。与用箭头清楚地区分发射极和集电极的双极结型晶体管不同，JFET 的源极和漏极线都垂直延伸到代表半导体沟道的条中。这绝非偶然，因为 JFET 的源极和漏极线在实践中通常可以互换！换言之，JFET 通常能够处理任一方向的沟道电流，从源极到漏极或从漏极到源极。
# 1. JFET 作为开路开关
现在，我们在电路中需要的只是一种控制 JFET 导通的方法。在栅极和源极之间施加的电压为零时，JFET 的通道将“打开”，从而使灯有全电流。为了关闭灯，我们需要在 JFET 的栅极和源极连接之间连接另一个直流电压源，如下所示：
# 2. JFET 作为闭合开关
关闭此开关将“夹断” JFET 的通道，从而迫使其截止并关闭灯：
请注意，没有电流通过栅极。作为一个反向偏置的 PN 结，它坚决反对电流通过它。作为电压控制器件，JFET 需要的输入电流可以忽略不计。这是 JFET 优于双极晶体管的一个优势特性：控制信号所需的功率几乎为零。
再次打开控制开关应断开反向偏置直流电压与栅极的连接，从而使晶体管重新开启。无论如何，理想情况下，这就是它的工作原理。在实践中，这可能根本不起作用：
为什么是这样？为什么在栅极和源极之间没有施加电压的情况下，JFET 的通道不再像以前那样打开并允许灯电流通过？答案在于反向偏置栅源结的操作。该结内的耗尽区充当将栅极与源极隔开的绝缘屏障。因此，它具有一定量的[电容](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct- 电阻 (opens new window)释放栅极和源极之间存储的电荷：
# 3. 出血电阻器
这个电阻的值不是很重要。JFET 的栅极-源极结的电容非常小，因此即使是相当大的泄漏电阻器也会产生一个快速的 RC 时间常数，从而使晶体管在开关打开后几乎没有延迟地恢复导通。
与双极晶体管一样，控制电压的来源或来源无关紧要。我们可以使用太阳能电池、热电偶或任何其他类型的电压产生设备来提供控制 JFET 导通的电压。JFET 开关操作的电压源所需要的只是_足够_的电压来实现 JFET 通道的夹断。该电平通常在几伏直流范围内，称为_夹断_或_截止_电压。任何给定 JFET 的精确夹断电压是其独特设计的函数，而不是像 0.7 伏那样用于硅 BJT 的基极-发射极结电压的通用数字。
# 4. 总结
- 场效应晶体管通过施加在栅极和源极之间的电压来控制源极和漏极连接之间的电流。在_结_型场效应晶体管 (JFET) 中，栅极和源极之间有一个 PN 结，通常反向偏置以控制源漏电流。
- JFET 是常开（常饱和）器件。在栅极和源极之间施加反向偏置电压会导致该结的耗尽区扩大，从而“夹断”受控电流通过的源极和漏极之间的沟道。
- 当控制电压被移除时，可能需要在栅极和源极之间连接一个“泄放”电阻，以释放结的自然电容上积累的存储电荷。否则，即使在电压源断开后，电荷仍可能保持 JFET 处于截止模式。
相关练习：
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