[Tìm hiểu] JFET kênh N 2N5457 là gì?

09/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

2N5457 là Transistor loại kênh N trường mối nối P-N được dùng phổ biến với tính năng có thể hoán đổi hai chân Drain và Source.

Nó hoạt động ở chế độ nghèo(depletion-mode) và yêu cầu phân cực nghịch để ngắt. Vì các loại MOSFET ở chế độ nghèo nên hoạt động giống như trạng thái một công tắc thường đóng (luôn cho dòng điện đi qua).

Nó có trở kháng đầu vào (AC và DC) cao, trái ngược với các MOSFET khác. Nó là một thiết bị công nghệ CMOS được sử dụng để khuếch đại tín hiệu và chuyển mạch đóng ngắt nhanh trong các ứng dụng âm thanh yếu.

Hướng dẫn này sẽ nói về sơ đồ chân, cấu hình, tính năng, thông số kỹ thuật, mạch ví dụ, mô hình 2D và các ứng dụng của nó.

Sơ đồ chân 2N5457

Dưới đây là sơ đồ chân của JFET kênh N 2N5457:

Sơ đồ chân 2N5457

Transistor silicon dạng hình trục này có ba chân. Chân ngoài cùng bên trái là chân máng Drain, và ngoài cùng bên phải được đánh số 3, là chân cửa Gate. Chân giữa đóng vai trò là nguồn Source của JFET.

Cấu hình chân 2N5457

Chi tiết cấu hình chân được đề cập trong bảng dưới đây:

Số	Tên chân	Mô tả
1	Drain	Chân Máng
2	Source	Chân Nguồn
3	Gate	Chân Cửa

Tính năng và Thông số kỹ thuật 2N5457

Điện áp Drain-Source (Vds): 25Volts
Điện áp Drain-Gate (Vdg): 25Volts
Điện áp Gate-Source (Vds): -25Volts
Công suất tiêu tán: 310mW
Dòng điện Ig: 10mA
Điện áp cắt Gate-Source (Vds = 15Volts, Id = 10nA): -6.0Volts
Dòng điện Id khi Vgs=0V (15Volts, Vgs = 0Volts): 5.0mA

Lựa chọn thay thế 2N5457

2N5458
J107
BF246B
J309

Mạch ví dụ với 2N5457

Trong phần này, chúng ta sẽ phân hai mạch ví dụ dựa trên JFET kênh N 2N5457.

Mạch điện chuyển mạch sử dụng 2N5457

Sơ đồ sau sử dụng mạch JFET kênh N 2N5457 làm công tắc.

JFET kênh N thường có ở nhiều thiết bị. Cho điện áp 0V vào chân Gate, nó sẽ bật. Hơn nữa, nó không yêu cầu điện áp phân cực cho dòng điện chạy từ chân Drain đến Source. Nó ở chế độ bão hòa. Vì vậy, khi có nguồn điện áp cung cấp cho led và không có điện áp ở cực Gate của JFET thì led phát sáng. Để tắt JFET, phải đặt một điện áp âm đủ lớn vào chân Gate để làm cho JFET chuyển sang chế độ cắt. Dòng điện sẽ không chạy từ Drain sang Source nữa và đèn led tắt. Điện trở được sử dụng để hạn chế dòng điện qua led tránh hư hỏng.

Mạch băm xung sử dụng 2N5457

Sơ đồ dưới đây cho thấy hoạt động của JFET như một bộ băm xung

Mạch băm xung sử dụng 2N5457

Hiện tượng Drift trong mạch là do sự thay đổi nhiệt độ và sự ghép nối của dòng điện một chiều và xoay chiều trong bộ khuếch đại và có thể được khắc phục bằng cách sử dụng bộ băm xung.

Một điện áp một chiều đầu vào được đưa qua một bộ băm xung, tạo ra tín hiệu xoay chiều có cùng điện áp đỉnh với tín hiệu một chiều đầu vào. Sau đó, nó được khuếch đại bằng cách sử dụng một bộ khuếch đại xoay chiều và không xảy ra hiện tượng Drift. Sóng điện xoay chiều khuếch đại này được phát hiện đạt đỉnh để có thể đổi tín hiệu đầu ra một chiều được khuếch đại.

Một tín hiệu đầu vào xung vuông được kích vào chân Gate để làm cho nó hoạt động như một bộ băm xung. JFET hoạt động luân phiên giữa chế độ bão hòa và chế độ cắt.

Cũng giống như điện áp một chiều DC đầu vào, điện áp xoay chiều đầu vào cũng có thể được khuếch đại mà không có hiện tượng Drift.

Một tín hiệu đầu vào xoay chiều thấp được cấp cho bộ băm xung. Sau đó, sóng thu được sẽ được khuếch đại qua một bộ khuếch đại xoay chiều và loại bỏ giá trị drift.

Sau đó, sóng khuếch đại được qua bộ phát hiện đỉnh để chuyển đổi tín hiệu xoay chiều đầu vào thấp ban đầu được đưa vào bộ băm xung.

Các ứng dụng của 2N5457

Các ứng dụng giảm tiếng ồn
Điều chế tín hiệu
Bộ khuếch đại âm thanh yếu
Hệ thống hạn chế dòng điện
Bộ tạo dao động dịch pha

Sơ đồ 2d của 2N5457

Hình dưới đây mô tả mô hình kích 2d của JFET kênh N 2N5257. Nó cho chúng ta thấy kích thước vật lý của các thành phần cần thiết khi thiết kế mạch PCB.

Sơ đồ 2d của 2N5457