JFETスイッチを用いた高感度静電気検出器

部品と材料

特定のJFETモデルは柔軟；Pチャネルデバイスも使用可能ですが、Nチャネルの方が一般的です。

トランジスタのピン配置は、見た目が同じパッケージでも異なる場合があります。正確なピン割り当てについては必ずデータシートを参照してください。マルチメータのダイオードチェック機能でピン身元を再確認し、配線ミスを防いでください。

マルチメータでのJFET端子特定の詳細ガイドは、『Semiconductor Volume III』シリーズ第5章を参照してください。

Lessons In Electric Circuits, Volume 3, Chapter 5: “Junction Field‑Effect Transistors.”

JFETスイッチを用いた高感度静電気検出器

JFETスイッチを用いた高感度静電気検出器

この回路の構築は、先のBJTスイッチ実験をそのまま反映していますが、バイポーラデバイスをJFETに置き換えています。結果は、はるかに感度の高い静電気検出器となります。

組み立て後、100kΩ抵抗に接続されたフリーワイヤー端（回路図とイラストの赤いワイヤー）を手で触れてください。一瞬の接触でもLEDの状態が変化するはずです。

より顕著な効果を得るには、カーペットを歩いて帯電し、その後ワイヤーに触れます。変化がない場合は、足を軽くこすって電荷を増やしてください。

制御されたテストでは、片手でワイヤーに触れながら、もう片方の手の指で電池の正（+）極と負（−）極を交互にタッチします。あなたの身体が導体となり、接触を切り替えるたびにJFETゲートを電池端子のいずれかに接続します。

どちらの端子でLEDがオンになり、どちらでオフになるか記録してください。この振る舞いを、『Semiconductor Volume III』第5章で議論されたJFET特性に関連付けてください。

JFETがスイッチングしやすいこと——制御電流を最小限に抑えられること——は、BJTスイッチと比較して優れた電流利得能力を持つことを示しています。JFETのゲートには微小な電圧変化だけでよく、多くは人体の静電気で達成可能です。

JFETは静電界によって遠隔からオン/オフできるため、プラスチックくしで髪を梳き、そのくしをトランジスタ近くで振ってみてください。結果として生じる高電圧界が検出され、LEDに可視的な影響を与えます。

2N3819など多くの小信号JFETは、ドレイン電流（I_DSS）を約10mA（最大20mA）に自己制限します。ほとんどのLEDは順方向電流20mA定格なので、追加の直列抵抗は不要；JFETが自然に安全なレベルに電流を制限します。

産業技術