提高电流源性能的JFET级联技术

很多工艺控制传感器（如热敏电阻器和应变桥）都需要精确的偏置电流。增加一只电流设置电阻器R₁后，电压基准电路IC₁就可以构成一个恒定和精确的电流源（图1）。但是，该电流源的误差与R₁和IC₁的精度有关，并影响着测量精度和分辨率。虽然我们可以采用精度高于大多数常用电压基准IC₁的高精度电阻器，但电压基准的误差左右了该电流源的精度。制造商会尽力减小电压基准的温度灵敏度和输出电压误差，但对电源变动的敏感性仍可影响到它的精度，尤其是对于必须工作在供电电压范围很宽的工艺控制应用场合。

用一个级联的JFET对—Q₁和Q₂构成的恒流源可以减小基准电路对供电电压波动的敏感性，并将IC₁的工作电压扩展到5.5V最大额定值。另外，Q₁和Q₂还有效地将电流源的等效电阻从数兆欧几乎提高到千兆欧范围。在电路的Norton模型中，等效电阻代表理想电流源上的并联电阻。

当N沟道JFET的栅源偏压为0V时，就是一个工作在最大饱和漏极电流下的耗尽型器件。与需要栅极偏压才能导通的耗尽型MOSFET相比，JFET工作在默认的导通状态，需要栅极偏压来关断。当栅源电压比源电压更负时，JFET的漏极电流在关断电压下趋向零。JFET的漏极电流大致围绕其栅极偏置电流而变化：I_D≈I_DSS