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Der 2N3819 JFET: Design-Leitfaden für High-Gain Breitbandanwendungen

Es gibt viele JFET-Typen, jeder mit speziellen Eigenschaften für diverse Schaltungsanwendungen. Dieser Artikel behandelt den 2N3819 JFET. Er bewältigt mittlere bis hohe Frequenzen bei hoher Verstärkung für Breitbandfrequenzen. Zudem bietet er Signalverstärkung, schnelles Schalten und Mischfähigkeiten für viele Anwendungen und integriert sich in Audiosysteme für verbesserten Klang.

Das Verständnis dieses kleinen N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekttransistors (JFET) kann verwirrend sein. Dieser Artikel bringt Licht ins Dunkel. Los geht's!

Pinbelegung des 2N3819 JFET

Der 2N3819 JFET: Design-Leitfaden für High-Gain Breitbandanwendungen
2N3819 Pinnummern – Quelle: Wikimedia Commons

Die Pinbelegung des 2N3819:

Pin-NummerPin-NameBeschreibung
1Source (Quelle)JFET Source-Pin
2Gate (Steuer)JFET Gate-Pin
3Drain (Senke)JFET Drain-Pin

Eigenschaften und Spezifikationen

ParameterSymbolWertEinheit
Drain-Source-SpannungVDS25Vdc
Drain-Gate-SpannungVDG25Vdc
Gate-Source-SpannungVGS25Vdc
LeistungsaufnahmePD350mW
Drain-StromID100mAdc
Max. Vorwärts-Gate-StromIG(f)10mAdc
Lager- und BetriebstemperaturTstg-65 bis +150°C

Hinweis: Das Gerät unterstützt 100 mA Drain-Strom – ein wichtiges Merkmal. Als Schalter einsetzbar, wenn der Drain-Strom unter 100 mA liegt.

Funktionsprinzip des 2N3819

Der 2N3819 besitzt einen Leitpfad zwischen Source und Drain. Die Ladungsflussbeschränkung von Source zu Drain erfolgt durch Kalibrierung des Kanalquerschnitts.

Ein Feldeffekt erzeugt den Leitkanal. Eine positive Spannung an Gate und Source bewirkt, dass der pn-Übergang in Sperrrichtung arbeitet. Die Depletionszone um den Gate erweitert sich, erzeugt einen Gradienten um den pn-Übergang und verengt den Leitkanal – der Stromfluss zu Source und Drain wird beschränkt.

Die Leitfähigkeit Source-Drain erlischt, wenn die Depletionszone die Kanalbreite übersteigt. Dieser Pinch-off-Bereich

Alternative Optionen zum 2N3819

  • 2N4416
  • NTE312
  • 2N5638
  • 2N5640
  • 2SK162
  • 2SK518

Anwendungen des 2N3819

Der 2N3819 JFET: Design-Leitfaden für High-Gain Breitbandanwendungen
2N3819 JFET in einer HF-Schaltung integriert
  • Signalmodulation
  • Audioverstärkersysteme
  • Rauscharme Anwendungen
  • Kleinsignalverstärkung
  • HF-Module (Radio Frequency)
  • Hochgeschwindigkeits-Analogschaltung
  • Sensorschaltungen
  • VHF/UHF-Mischer
  • Empfänger und Sender

JFET-Auswahlkriterien

Der 2N3819 JFET: Design-Leitfaden für High-Gain Breitbandanwendungen
N-Typ JFET Diagramm – Quelle: Wikimedia Commons

Beachten Sie bei der JFET-Auswahl:

  1. Anwendungseignung: Der N-Kanal-JFET (2N3819) liegt im Leistungszweig. Für High-Side-Schaltung empfiehlt sich ein P-Kanal-JFET.
  2. Drain-Strom-Berechnung: Der JFET muss mehr als den Anwendungs-Drain-Strom handhaben können. 2N3819: max. 100 mA.
  3. Durchbruchspannung: Wählen Sie einen JFET, der mehr als die erforderliche Drain-Source- und Gate-Source-Durchbruchspannung verträgt. 2N3819: 25 V für beide.

2N3819 Schaltungsbeispiele

N-Kanal-JFET als Schalter

Der 2N3819 JFET: Design-Leitfaden für High-Gain Breitbandanwendungen
Schaltbild: N-Kanal-JFET als Schalter

Ein DC-Voltmeter zwischen Drain und Source misst die Spannung. Erhält das Gate des N-Kanals 0 V, schaltet der FET in Sättigung – nahezu 0 V am Drain. Wird ausreichend negative Spannung an das Gate angelegt, arbeitet der FET im Sperrbereich (offener Kreis) – das Voltmeter zeigt die Eingangsspannung (+25 V) am Drain an.

Audio-Mischer mit 2N3819

Der 2N3819 JFET: Design-Leitfaden für High-Gain Breitbandanwendungen
Schaltbild Audio-Mischer mit JFET 2N3819

Beide Audio-Eingangskanäle verbinden sich über zwei Kondensatoren und variable Widerstände mit dem Transistor-Gate. Eingangssignale lassen Gate-Spannung und Drain-Strom variieren, was den Spannungsabfall am Lastwiderstand ändert – das Audiosignal wird verstärkt.

Jeder variable Widerstand trägt zum Mischen bei. Widerstandsänderungen ermöglichen Kontrolle über die Eingangskanäle via verstärktem Signal und Mixer-Ausgang – unterschiedliche Pegel entstehen. Ein Ausgangskondensator liefert ein hochwertiges Signal.

Zusammenfassung

Der 2N3819 JFET bietet Kleinsignalverstärkung und Schaltfähigkeit – er verbessert Signale in elektronischen Schaltungen, besonders bei VHF/UHF-Mischeranwendungen. Er unterstützt 25 V Drain-Source- und Gate-Source-Durchbruchspannung – ausreichend für Anwendungen mit höheren Anforderungen. Der Betrieb erfolgt durch Stromflussbeschränkung an Source und Drain via Verengung der Kanalbreite.

Haben Sie Fragen zum 2N3819 JFET? Kontaktieren Sie uns gerne!

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