1. Dígame cómo funciona un JFET, incluyendo en su explicación la tensión de estrangulamiento y la tensión de corte puerta-fuente.
El dispositivo consiste en una delgada capa de semiconductores tipo n, dentro +
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del cual se introducen dos capas p . La región entre las dos regiones p se denomina canal, y los electrones pueden fluir en el canal entre los dos contactos óhmicos llamados la fuente y el drenaje. La terminal de fuente está colocada a una polarización negativa con respecto al drenaje de modo que los +
electrones fluyen desde la fuente hacia el drenaje. Las regiones p forman la compuerta del dispositivo y se aplica una polarización negativa a ellas. Esto +
polariza inversamente las uniones p - n y ocasiona un incremento en la anchura de agotamiento sobre el lado n. A medida que los electrones son barridos fuera de la región n, la anchura efectiva del canal de conducción se contrae. Como resultado la conductividad del canal es controlada por la compuerta. El campo eléctrico que controla el canal es el resultado de la aplicación de un voltaje entre las terminales de compuerta y fuente. La tensión de estrangulamiento Vto (Vp), es el valor necesario de la tensión puerta - canal para que desaparezca el canal conductor. Cuando la zona no conductora ocupa toda la anchura del canal, se llega al corte del canal. A la tensión necesaria para que la zona de deplexión ocupe todo el canal se le llama tensión puerta-fuente de corte (VGSoff ó Vto). Esta tensión es negativa en los JFET de canal n. 2. Dibuje las curvas de drenador y la curva de transconductancia de un JFET.
3. Compare el transistor JFET con el transistor de unión bipolar. Sus comentarios deberán incluir las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.
Transistor JFET: -
No es muy común encontrarse en un circuito un JFET aislado, éstos suelen aparecer, insertos en circuitos integrados.
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Es un elemento tri-terminal cuyos terminales se denominan drenador (drain), fuente (source) y puerta (gate).
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Existen dos tipos de transistores JFET, los JFET de canal N y los de canal P.
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El JFET de canal n está constituido por una barra de silicio de material semiconductor de tipo n con dos regiones de material tipo p situadas a ambos lados.
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La polarización de un JFET exige que las uniones p-n estén inversamente polarizadas.
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En un JFET de canal n, o NJFET, la tensión de drenador debe ser mayor que la de la fuente para que exista un flujo de corriente a través de canal.
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La puerta debe tener una tensión más negativa que la fuente para que la unión p-n se encuentre polarizado inversamente.
Transistor de unión bipolar: -
Es un elemento amplificador activo.
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La estructura interior muestra que el transistor es una especie de "diodo doble", con dos uniones.
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La principal aplicación del transistor es su funcionamiento como amplificador.
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Los transistores son fundamentales en la mayoría de los circuitos electrónicos que realizan la función de amplificación, control, estabilización de la tensión, etc.
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Existen dos tipos de transistores, los PNP y los NPN.
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Cuando la unión emisor base está polarizada en sentido directo y la unión base colector lo está en sentido inverso, se dice que el transistor está funcionando en el modo activo.
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En un transistor funcionando en modo activo, se produce un traslado de corriente desde un circuito de baja resistencia (el circuito que contiene la unión emisor-base) a otro circuito de resistencia elevada (circuito con la unión base-colector), produciéndose una amplificación de potencia.
4. ¿Cómo puede saber si un FET está trabajando en la región óhmica o en la región activa?
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Si VDS se incrementa más, se llegará a un punto donde el espesor del canal en el extremo del drenaje se acerque a cero. A partir de ese momento, la corriente se mantiene independiente de VDS, puesto que
los incrementos de tensión provocan un mayor estrechamiento del canal, con lo que la resistencia global aumenta. 5. Un JFET es un dispositivo que controla el flujo de corriente aplicando una tensión a la puerta. Explique esta afirmación.
Este componente funciona de la siguiente forma: en los transistores de unión bipolares, la corriente de colector emisor se controlaba gracias a la variación de la pequeña corriente que se aplica a la base, realizándose la conducción tanto por electrones como por huecos. Sin embargo, los transistores de efecto campo funcionan solamente con un tipo de portadores de carga: huecos o electrones, según el tipo de canal. Así, por ejemplo, en un JFET de canal N, lo portadores son los electrones. 6. Nombrar las aplicaciones de los JFET y de los MOSFET.
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Aplicaciones de los JFET: El JFET posee bastantes aplicaciones, como son: interruptores analógicos, multiplexores, control automático de ganancia "CAG" en receptores de radio, amplificadores de pequeña señal en receptores de radio y TV, troceadores o choppers, etc. Cuando se utiliza un JFET como interruptor, se le hace trabajar únicamente en dos estados, corte y saturación.
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Aplicaciones de los MOSFET: Resistencia controlada por tensión. En circuitos de conmutación de potencia. Como mezcladores de frecuencia, con MOSFET de doble puerta.
7. Dibuje un seguidor de fuente de JFET y explique cómo funciona.
El equivalente para JFET de la configuración emisor-seguidor de BJT es la configuración de fuente-seguidor. La salida se toma de la terminal de la fuente y cuando la fuente de dc se remplaza por su corto circuito equivalente, el drenaje se conecta a tierra. La señal de entrada llega a la puerta y la señal de salida esta acoplada de la fuente a la resistencia de carga. Como el seguidor de emisor, el seguidor de fuente tiene una ganancia en tensión menor que 1. La principal ventaja del seguidor de fuente es su alta resistencia de entrada.
8. ¿Qué magnitud de entrada controla la corriente de salida en un BJT? ¿Y en un JFET? Si las magnitudes son diferentes, explíquelo.
La corriente de salida es controlada por la corriente de entrada y amplificada en un factor llamado β . De ahí que se dice que la corriente de salida es una
variable que depende tanto de la intensidad de corriente a la entrada como de la β del transistor, ya que los transistores no tienen el mismo valor β debido a
sus características.
