JFET의 동작원리 2

JFET의 동작원리(2)

FET

오늘은 JFET의 동작원리 나머지 부분을 좀 더 이야기 해볼게요.
JFET의 동작의 중점은 게이트 전압의 변화, 즉 Vgs에 의해서 전류를 제어하는 것이었죠.

위의 그림에서 보시다시피 Vgs의 역방향 바이어스로 공핍층을 증가시켜 전류를 제어합니 다.
자~ 그렇다면 JFET의 전압곡선 그래프를 한번 살펴보겠습니다.

위의 그래프를 보시면 x축은 Vds(드레인과 소스 사이의 전압), y축은 Id(드레인 전류)이고 그에 따른 Vgs 값에 따른 곡선을 나타낸 것입니다. JFET의 드레인 특성곡선이죠.
Vgs를 고정시킨 후 Vds값을 올릴 때 Id의 변화값을 살펴본 그래프라고 이해하시면 됩니다. 그러니까 드레인과 소스사이의 전류 Id는 게이트의 전압인 Vgs의 영향을 받는 것임을 알 수 있는 거죠.
어쨌든 Vgs의 상태를 한번 살펴봅시다. Vgs의 값이 커질수록 Id는 작아지는 것을 볼 수 있 습니다.
앞에 (-)가 붙은 이유는 Vgs가 역방향 바이어스로 연결됐기 때문입니다.
그러다가 Vgs의 값이 –1.2V쯤에서 Id가 0이 됩니다.
Vgs의 값이 증가할수록 공핍층이 늘어나서 결국 Id의 값이 줄어드는 겁니다. 근데 이상한 점은 어느 순간 Id는 증가를 멈추고 일정하게 유지가 됩니다.
(이것을 Id가 포화가 됐다고 합니다. 핀치오프영역에 들어선거죠. 그 전까지는 공핍층은 저항역할을 하여 옴의법칙과 같은 선형성을 보여 줍니다.)
Vgs가 일정할 때 Vds를 증가시키면 분명 Id의 값은 계속 증가를 해야 되는데 말이죠.
즉, Vgs이 일정하더라도 Vds의 증가에 의해서도 공핍층이 늘어나게 된다는 겁니다. Vds의 증가는 공핍층을 증가시켜 곧 핀치오프를 가져옵니다. 그래프에서 일정하게 유지가

되는 시점은 핀치오프 상태이며 이때의 Vd전압을 핀치오프전압이라고 합니다. 핀치오프가 된 시점에서는 Vds에서 아무리 전압을 높여주더라도 같은 양의 전류가 흐르는 것입니다.
여기서 헷갈려 하시는 분들이 있는데 Vgs의 증가에 따른 공핍층은 두께가 두꺼워져 전류를 감소시키는 것이라고 이해하시면 됩니다.
예를 한번 들어보죠. 톨게이트를 생각해보세요. 차량들이 톨게이트를 지나갑니다. 이때 좁은 톨게이트로는 차량이 일정한 양으로 지나갈 수밖에 없습니다. 아무리 차량의 수(Vds)가 증 가해도 좁아진 통로에서 일정한 양(Id가 포화되는 시점)으로 유지되는 겁니다. 이해가 좀 되 셨나요?

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