JFET-Transistoren

N-JFET, basic
N-JFET, basic

JFETs lassen sich als selbstleitende, spannungsgesteuerte Stromquellen mit 3 Anschlüssen beschreiben. Es sind dies der Steuereingang ´Gate´, der hochohmigen ´Drain´-Anschluss und die niederohmige ´Source´.

Eine kleine Änderung der Steuerspannung am Gate führt zu großen Stromänderungen am Drain/der Source. Das Verhältnis von Steuerspannung zum Drainstrom ist die Steilheit (Forward Transfer Admittance Yfs), angegeben in mA/mV, bzw. als Einheit mS (milli-Siemens)

Es gibt sie in zwei Polaritäten, N-Kanal und P-Kanal, wobei die N-Typen zahlenmäßig dominieren.

Der maximale Drainstrom Idss fließt, wenn die steuernde Gate-Source Spannung Ugs 0V beträgt (G-S Kurzschluss). Für N-Typen gilt, das der Drainstrom sinkt, wenn die Ugs negativer wird. Der Source-Anschluss bleibt also immer um den Betrag von Ugs positiver als das Gate.

Wird nun ein Widerstand von der Source zum negativen Potential geschaltet fließt ein Strom kleiner Idss, weil der Spannungsabfall über dem Widerstand  den Source-Anschluss ´anhebt´ und damit Ugs insgesamt negativer wird.

Es stellt sich ein ganz bestimmter fester Drainstrom Id ein. Wir haben also eine ganz einfache Konstantstromquelle.

Moduliert nun ein Signal die Gatespannung, dann wird der Drainstrom um den Arbeitspunkt herum moduliert und kann zur Verstärkung genutzt werden. Umgekehrtes gilt für die P-Typen.

JFETs erlauben ähnlich wie die ebenfalls selbstleitenden Röhren sehr einfache bauteilarme Schaltungen.

Leider wird die Anzahl verwendbarer JFETs immer kleiner. Hochvolt-Typen >60V und P-Kanal Typen werden nur noch in geringer Anzahl gefertigt und komplementäre Paare sind absolute Exoten.

Aufgrund der bei FETs größeren Fertigungstreuungen als bei bipolaren Transistoren kommt man um ein Matchen bzw. Tolereranzen-insensitive Schaltungen kaum herum.

JFETs gibt es fast nur im Kleinleistungsbereich und ihre Kosten sind deutlich höher als bei äquivalente bipolaren Transistoren.

Sie weisen eine deutlich ´rundere´ flachere Kennlinie als Bipolare auf.

Trotzdem sind sie in Audio-Kreisen sehr beliebt. Die teils extrem simplen, bauteilarmen Schaltungen haben einen klanglichen Charme, den allenfalls noch gute Röhrenschaltungen bieten können.