提高電流源性能的JFET級(jí)聯(lián)技術(shù)

很多工藝控制傳感器（如熱敏電阻器和應(yīng)變橋）都需要精確的偏置電流。增加一只電流設(shè)置電阻器R₁后，電壓基準(zhǔn)電路IC₁就可以構(gòu)成一個(gè)恒定和精確的電流源（圖1）。但是，該電流源的誤差與R₁和IC₁的精度有關(guān)，并影響著測(cè)量精度和分辨率。雖然我們可以采用精度高于大多數(shù)常用電壓基準(zhǔn)IC₁的高精度電阻器，但電壓基準(zhǔn)的誤差左右了該電流源的精度。制造商會(huì)盡力減小電壓基準(zhǔn)的溫度靈敏度和輸出電壓誤差，但對(duì)電源變動(dòng)的敏感性仍可影響到它的精度，尤其是對(duì)于必須工作在供電電壓范圍很寬的工藝控制應(yīng)用場(chǎng)合。

用一個(gè)級(jí)聯(lián)的JFET對(duì)—Q₁和Q₂構(gòu)成的恒流源可以減小基準(zhǔn)電路對(duì)供電電壓波動(dòng)的敏感性，并將IC₁的工作電壓擴(kuò)展到5.5V最大額定值。另外，Q₁和Q₂還有效地將電流源的等效電阻從數(shù)兆歐幾乎提高到千兆歐范圍。在電路的Norton模型中，等效電阻代表理想電流源上的并聯(lián)電阻。

當(dāng)N溝道JFET的柵源偏壓為0V時(shí)，就是一個(gè)工作在最大飽和漏極電流下的耗盡型器件。與需要柵極偏壓才能導(dǎo)通的耗盡型MOSFET相比，JFET工作在默認(rèn)的導(dǎo)通狀態(tài)，需要柵極偏壓來關(guān)斷。當(dāng)柵源電壓比源電壓更負(fù)時(shí)，JFET的漏極電流在關(guān)斷電壓下趨向零。JFET的漏極電流大致圍繞其柵極偏置電流而變化：I_D≈I_DSS