Penjelasan dan karakteristik Field Effect Transistor FET

Field Effect Transistor ataubiasa disebut sebagai Efek Medan Transistor merupakan komponen semikonduktoryang tak jarang difungsikan menjadi penguat atau amplifier sepertitransistor persambungan bipolar (BJT). Bedanya adalah konstruksi FET menaruh resistansi inputyang sangat besar (dalam orde megaohm). FET juga memerlukanbeberapa volt untuk rangkaian masukan dibandingkan menggunakan beberapa persepuluhvolt (0,2 - 0,tiga volt buat BJT Ge atau 0,6 – 0,7 volt buat BJT Si). OperasiFET tergantung dalam pengendalian arus yang melalui kanal semikonduktor dengansatu polaritas. 

Bagian-bagian FET

FETterdiri berdasarkan empat bagian yaitu :

1. Sumber (Source )adalah terminal dimana pembawa muatan memasuki kanal buat menyediakan arusdalam kanal. Arus sumber diberi simbol IS.sumber atau source ekivalen menggunakan emitter pada BJT.
2. Penguras (Drain) adalah terminal dimana arus meninggalkan kanal. Arusdrain diberi simbol ID. Drain ekivalendengan Collector pada BJT.
3. Gerbang (Gate). Elektroda ini berfungsi mengendalikan konduktivitaskanal antara source menggunakan drain. Tegangan frekuwensi input umumnya diberikan kegate. Tegangan gate diberi simbol VG.Gate ekivalen menggunakan Basispada BJT, tetapi tegangan gate mengendalikan medanlistrik pada kanal, ad interim arus basismengendalikan arus kolektor dalam BJT.
4. Kanal (Channel) merupakan saluran penghubungantara source dengan drain yang memungkinkanmuatan bergerak dari source ke drain.

Junction FET (JFET)

Untuk tipe Junction Field Effect Transistor (JFET) atau biasa pula diklaim FET, gate dan kanal menciptakan persambungan P-Nkonvensional. Persambungan P-N ini mempunyai resistansi yang tinggi lantaran selaluterbias pulang (reverse bias). Kedua terminal gate terhubung secara internal.

JFET kanal N dankanal P tanpa pembiasan

Prinsip  Kerja JFET Kanal N danKarakteristik

Source dengan Gate terhubung singkat (VGS = 0Volt)

PembiasanFET, Source-Gate dihubung singkat (VGS = 0 V)

• Pada waktu tegangan VDS diberikan menggunakan polaritas tertentu (sesuai dengan tipe kanal), maka muatan akan berkiprah berdasarkan Source ke Drain atau diklaim arus drain (ID). Besar arus drain ditentukan sang Besarnya tegangan VDS dan Resistansi kanal. Besarnya arus drain berubah secara linier terhadapnilai VDS atau bersifat resistive.
• Arus drain IDyangmengalir pada kanal mengakibatkan terjadinya jatuhtegangan (Voltage Drop) sepanjangkanal lantaran adanya resistansi kanal. Makin dekat keDrain jatuh tegangan makin akbar.
• Jatuh tegangan dalam kanal sebagai tegangan pembias balikpada persambungan P-N antara kanal dengan gate. Akibatnyalapisan pengosongan pada persambungan P-N antara Gate-kanal menjadi semakinmelebar yang menyebabkan kanal menyempit. Penyempitankanal ekivalen menggunakan kenaikan resistansi
• Akibatnya arus yang mengalir melalui kanalmenjadi terbatas serta cenderung konstan. Karena itu FET biasa dianggap sebagai piranti dengan arus kontinu (Constant Current Devices). Lihatbgian CD pada kurva ciri ID = f(VDS)

Source - Gate diberi Bias Balik

Pemberian tegangan bias kembali antara Source dengan Gate akan memperbesar tegangan pembias pulang pada persambunganGate-Kanal yang menyebabkan kanal akan semakinsempit dan arus yg sanggup dilewatkan akansemakin mini .pemberian tegangan bias pulang VGS pada level eksklusif akanmenyebabkan kanal tersumbat atau dengan kata lain arus sama menggunakan nol atau FETdalam keadaan Off.

        Kurva karakteristikJFET bisa digambarkan pada 2 bentuk yaitu :

1. ID= f (VDS) menggunakan tegangan VGS tertentu danberbeda-beda

2. ID= f (VGS)

a. Gate - Source terhubungsingkat (VGS = 0 volt)

Karakteristik Drain pada bentuk ID= f(VDS)

Vp = Pinch Off Voltage =Tegangan Penjepit

IDss = Arus drain dalam keadaan gate-sorce terhubungsingkat   

         (shortCircuited, SS)

b.gate – Source Terbias Balik

Karakteristik drain pada bentuk ID = f(VDS)buat VGS tertentu

Karakteristik Drain pula digambarkandalam interaksi antara ID menggunakan VGS atau ID =f(VGS) misalnya dalam gambr 6.

Karakteristik drain pada bentuk ID= f(VGS)

Keterangan :
IDSS = arus draindalam keadaan VGS = 0volt
VGS OFF = tegangan VGSyang menyebabkan ID = 0

Catatan : JFET dioperasikan pada mode pengosongan artinya pemberian VGS akan mengakibatkan kanal semakin sempit yangekivalen menggunakan peningkatan resistansi kanal, sebagai akibatnya level arus yg mengalirdalam kanal berkurang. Pada level VGS tertentu yang biasa dianggap VGS(Off),  akhirnya kanal tertutup totalsehingga nir terdapat arus yg mengalir melaluikanal.

Berikut gambar grafik/kurva karakteristik menurut FET :