Tutustutaan seuraavaksi muutaman perustransistorin toimintaperiaatteisiin. Aloitetaan käsittely kanavatransistorilla (FET) ja edetään tarkastellaan seuraavilla sivuilla bipolaaritransistorin (BJT) pääpiirteitä.

Kanavatransistorit eli FETit (Field Effect Transistor) voidaan jakaa kahteen pääryhmään:

• JFET - liitoshilatransirtori (Junction Field Effect Transistor)
• MOSFET - eristehilatransistori (Metal Oxide Semiconductor (/Silicon) Field Effect Transistor)

Kuten transistorieilla yleensäkin, FETissä on kolme liityntää:

• hila G (gate)
• nielu D (drain)
• lähde S (source)

JFET (liitoshilatransistori)

Tarkastellaan aluksi JFETin toimintaa. JFET voidaan yksinkertaisimmillaan ajatella koostuvan puolijohdetangosta, jonka päissä sijaitsevat liitynnät; lähde S (source) ja nielu D (drain), seuraava kuva. Lähteen ja nielun välillä olevaa virrankulkureittiä kutsutaan kanavaksi. Kanavan varrella on hila G (gate).

 
JFETin periaatteellinen fysikaalinen rakenne. Huomaa virran kulku kanavassa nielun ja lähteen välillä.Hilan ja lähteen välisellä jänniteellä U_GS voidaan kanavan resistanssia (leveyttä) säätää .

Hila muodostuu JFETissä kanavaan nähden eri tavalla seostetusta puolijohteesta. Hila on kanavan ympärille seostettu puolijohdekerros, joka n-kanava JFETissä on p-tyyppiä. Hilan ja kanavan välisen virrankulun estää estosuuntainen pn-liitos (diodiliitos). Jotta JFET toimisi halutulla tavalla eikä hilalla kulkisi virtaa on hilan ja lähteen välisen ohjausjännitteen (U_GS) oltava pienempi kuin pn-liitoksen kynnysjännite.

Hila-lähdejännitteen U_GS kasvattaminen aiheuttaa pn-liitoksen tyhjennysalueen kasvamisen (varauksenkuljettajien vähenemisen)  ja tunkeutumisen syvemmälle kanavaan. Tyhjennysalueella ei ole vapaita varauksen kantajia, eli käytännössä virran kuljettajia. Jännite vaikuttaa siis kanavan leveyteen ja siten myös sen resistanssiin, eli virran kulkuun.

Kanavatransistorin toimintaa ohjataan hilan jännitteellä. Kun jännitettä kasvatetaan hilalla, nielun ja lähteen välinen kanava kapenee (tyhjennysalue levenee). Mitä suurempi jännite hilalla on, sitä kapeampi on kanava. Kun hilan jännitettä on kasvatettu tarpeeksi tyhjennysalue leviää koko kanavan alueelle. Tällöin kanava on kiinni eikä virtaa kulje. Tätä kanavan sulkevaa jännitettä kutsutaan pinch-off -jännitteeksi. Pinch-off (U_P) riippuu transistoriyksilöstä ja on tyypillisesti muutaman voltin luokkaa.

n-kanava JFETin periaatteellinen toiminta. Hilan (G) ja lähteen (S) välisellä jännitteellä voidaan ohjata kanavan leveyttä ja siten virran kulkua.

Huomaa, että jänniteen (U_GS) oltava pienempi kuin pn-liitoksen kynnysjännite. Kuvan esimerkissä jännite on negatiivinen tai suurimmillaan hieman alle pn-liitoksen kynnysjännitteen. JFETin toiminnan tarkempi analyysi käydään läpi A-kurssilla.

JFET-tyypit

JFET voidaan tehdä kahdella tapaa: n- tai  p-kanava JFET. Nimensä mukaisesti n-kanavaisessa JFETissä kanava on n-tyypin puolijohdetta ja varauksenkuljettajina toimivat elektronit. Hila on kanavan viereen seostettu p-tyypin puolijohde. Normaalitoiminnassa ohjausjännite U_GS on negatiivinen. Tämä johtuu siitä, että hila-kanava-liitoksen täytyy olla normaalitoiminnassa estosuuntainen. Tämän johdosta hilalle ei myöskään kulje virtaa. Vastaavasti p-kanavaisessa FETissä kanava on p-tyypin puolijohdetta, hila n-tyypin puolijohdetta, varauksenkuljettajina toimivat aukot ja hilan ohjausjännite on positiivinen.

JFETn piirosmerkit.

Kummankin JFET-tyypin tapauksessa kanava on olemassa (siis kanava on auki ja virtaa kulkee) jos hilalle ei ole kytketty ohjausjännitettä. Tämän tyyppistä toimintaa kutsutaan sulkutyyppiseksi toiminnaksi. Kanava siis saadaan sulkeutumaan ohjausjännitteen avulla. Kaikki JFETit ovat sulkutyyppisiä, eli virta pääsee kulkemaan kanavassa, jos ohjausjännite U_GS on 0.