Gevoelige Statische‑Elektriciteit Detector met een JFET Schakelaar

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• Eén N‑kanaal junction field‑effect transistor (JFET), zoals de 2N3819 of J309 (Radio Shack catalogus #276‑2035).
• Eén 6‑V batterij.
• Eén 100 kΩ weerstand.
• Eén licht‑emitterende diode (LED) (Radio Shack catalogus #276‑026 of equivalent).
• Plastic kam.

Het specifieke JFET model is flexibel; P‑kanaal apparaten kunnen ook gebruikt worden, hoewel N‑kanaal transistoren commoner zijn.

Transistor pinouts variëren zelfs onder visueel identieke behuizingen. Raadpleeg altijd de datasheet voor accurate pin toewijzingen. Controleer pin identiteiten dubbel met de diode‑check functie van een multimeter om bedradingsfouten te voorkomen.

Voor gedetailleerde handleiding over het identificeren van JFET terminalen met een multimeter, zie hoofdstuk 5 van de Semiconductor Volume III serie.

NASLAGWERKEN Lessons In Electric Circuits, Volume 3, Hoofdstuk 5: "Junction Field‑Effect Transistors."

LEERDOELEN

• Begrijpen hoe een JFET fungeert als een aan/uit schakelaar.
• JFET stroomversterking vergelijken met die van een bipolaire transistor.

SCHEMA

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

Het bouwen van dit circuit is eenvoudig, het spiegelt het eerdere BJT schakelaar experiment maar vervangt het bipolaire apparaat door een JFET. Het resultaat is een veel gevoeligere statische‑elektriciteit detector.

Na montage, raak het vrije draadeinde (de rode draad in het schema en de illustratie) dat verbonden is met de 100 kΩ weerstand met uw hand. Zelfs een korte aanraking zou de toestand van de LED moeten veranderen.

Voor een meer uitgesproken effect, loop over een tapijt om statische lading op te bouwen, raak dan de draad aan. Als geen verandering optreedt, schuif dan zacht uw voeten om de lading te verhogen.

Let op welke pool de LED aanzet en welke uitzet. Verbind dit gedrag met de JFET kenmerken besproken in hoofdstuk 5 van de Semiconductor volume.

De gemak waarmee een JFET geschakeld kan worden — met minimale stuurstroom — benadrukt zijn superieure stroomversterkingscapaciteit vergeleken met de BJT schakelaar. De JFET's gate vereist slechts een kleine spanning verandering, vaak bereikbaar door de statische lading van uw lichaam.

Omdat JFETs op afstand in‑ en uitgeschakeld kunnen worden door statische velden, probeer uw haar te borstelen met een plastic kam en de kam nabij de transistor te waaien. Het resulterende hoge‑spanningsveld zou door het circuit gedetecteerd moeten worden, zichtbaar beïnvloedend de LED.

Veel kleine‑signaal JFETs, zoals de 2N3819, self‑limiteren de drainstroom (I_DSS) tot ongeveer 10 mA (max 20 mA). Aangezien de meeste LEDs geschikt zijn voor een voorwaartsstroom van 20 mA, is geen extra serieweerstand nodig; de JFET beperkt de stroom van nature tot een veilig niveau.