Usando JFET como Chave Liga/Desliga de Baixa Potência

Transistores de efeito de campo são comuns em aplicações de chaveamento de potência. Este artigo explica como um transistor de efeito de campo de junção (JFET) pode servir como chave liga/desliga eficiente em um circuito simples de lâmpada.

O caminho de condução do JFET corre entre seus terminais de fonte e dreno. No esquema abaixo, a fonte e dreno do JFET são conectados às duas extremidades da lâmpada, exatamente como uma chave mecânica seria ligada.

Diferente de um transistor bipolar de junção, a fonte e dreno de um JFET são eletricamente indistinguíveis no símbolo. Na prática, a maioria dos JFETs conduz confiavelmente em ambas direções, então os dois terminais podem ser trocados sem afetar desempenho.

JFET como Chave Aberta

Sem tensão aplicada entre gate e fonte, o canal do JFET está totalmente aberto e a lâmpada recebe corrente total. Para desligar a lâmpada, uma tensão DC polarizada reversamente é aplicada entre gate e fonte:

JFET como Chave Fechada

Aplicar bias reverso suficiente expande a região de depleção gate-fonte, "beliscando" o canal e forçando o JFET ao corte. Esta ação desliga a lâmpada.

O gate desenha corrente virtualmente nula porque é uma junção PN polarizada reversamente. Como dispositivo controlado por tensão, o JFET requer potência de entrada insignificante, vantagem chave sobre transistores bipolares.

No entanto, uma vez removido o bias reverso, o JFET pode permanecer desligado. A junção gate-fonte tem pequena capacitância que pode reter a tensão de bias reversa como carga armazenada. Para permitir que o transistor retorne ao estado ligado, um resistor de sangria é colocado entre gate e fonte:

O valor do resistor não é crítico; mesmo resistor de alto valor fornece descarga RC rápida que limpa a carga armazenada rapidamente.

Qualquer fonte de tensão que forneça alguns volts DC é suficiente para controlar o JFET. A tensão requerida, conhecida como tensão de pinch-off ou corte, varia com o projeto de cada JFET e não é constante universal.

Pontos-Chave

• JFETs controlam corrente fonte-dreno via tensão aplicada entre gate e fonte.
• São normalmente ligados; bias reverso no gate expande região de depleção, beliscando o canal.
• Resistor de sangria pode ser necessário para descarregar capacitância gate-fonte e restaurar estado ligado após remoção da tensão de controle.

Planilhas Relacionadas

• Planilha de Transistores de Efeito de Campo de Junção (JFET)