OBJETIVO GENERAL
Determinar el efecto del voltaje de drenaje a compuerta, Vos, en la corriente de drenaje, ID, y voltaje de compuerta a fuente de polarización en inversa, VGS.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Determinar
y
graficar la
Familia de curvas características del drenaje de un JFET. Determinar y graficar la curva de transferencia de un JFET, ID, contra V GS GS para un valor especificado de Vos.
AUTOEVALUACIÓN
Para verificar su aprendizaje responda las siguientes preguntas. 1. El canal de un JFET se puede restringir hasta que la corriente de drenaje se corta al incrementar la polarización en inversa (directa, inversa) en la compuerta o la fuente. 2. En un JFET de canal P el material semiconductor de la compuerta es N. 3. La máxima corriente de drenaje segura, IDSS, se obtiene cuando la compuerta está en corto circuito a la fuente. 4. El voltaje de drenaje máximo en el que un JFET se puede operar con seguridad, cuando Ves = O se denomina Vps Máximo. 5. El voltaje de estrangulamiento, Vp, es el voltaje en el drenaje al cual la corriente está estabilizada,
6. En el intervalo Vp ~ máximo de VDS' ID permanece Constante. 7. Cuando Ves = - Vp , ID es con corte. 8. Las curvas características del drenaje de un transistor unipolar corresponden a las curvas características del colector de un transistor bipolar v er d a d e r o . 9. La curva característica del drenaje muestra cómo ID; VDS varía con VGS cuando permanece constante. 10. La impedancia de entrada de un amplificador con FET es muy alto.
AJUSTE DE MATERIALES
Fuente de alimentación: dos f uentes variables de ba jo voltaje independientes. Equipo: multímetro digital; miliamperímetr o de O a 10 m A. Semiconductor es: JFET de canal N (2N5484) o equivalente. Otr os: dos interr uptores de un polo un tir o.
ESQUEMA DEL CIRCUITO
PUNTOS DEL PROCEDIMIENTO
Al conectar el circuito de la figura 23-5, dejamos S1 abierto y removemos VGG para poner en corto circuito la compuerta a tierra. Establecemos la salida de VDD en 0v; cerramos S1 y Medimos la corriente de drenaje, ID. Para VDS = O, V GS = 0. Luego incrementamos la salida de VDD a VDS = 0.5 V. y medios la corriente de drenaje, ID. Para VDS = 0.5 V, VGS = 0. Repetimos los pasos hasta que se alcance la corriente de drenaje de corte. Abrimos S' y retiramos el corto circuito entre la compuerta y tierra. Reemplazamos VGG en el circuito de la figura 23-5. Y abrimos S1 y S2.
Medimos de nuevo. ID mA
Vds, V 0
0
-0,25
-0,5 0
0,75 0
VGS, V -1 1,25 0
0
-1,5
-1,75
-2
-2,5
0
0
0
0
29,9
28,1
26,2 22,4
57,2
53,5
49,7 41,8
0
0
0,5
40,1
38,5
1
78,3
75
1,5
114
109
104 98,5
93
87,4
81,7
75,9
70
57,9
2
148
141
134 126
119
111
103
95,1
87
70,2
2,5
149
170
160 151
141
131
121
111
100 78,5
3
207
196
184 172
160
148
135
123
109 82,4
3,5
232
218
205 190
176
161
146
130
114 84,1
4
254
238
221 204
187
169
151
133
116 85,8
4,5
272
253
234 214
194
174
154
136
119 87,4
5
285
264
242 219
198
177
157
139
121 89,1
7
311
285
259 235
212
190
169
149
130 95,8
9
331
303
277 251
226
203
180
159
139
102
11
351
322
294 266
240
215
191
169
148
109
13
371
340
310 282
254
228
203
179
156
115
15
391
358
327 297
268
240
214
189
165
122
36,8 35,1 33,4 31,1 71,5
68
64,5 60,9
360 VGS = 0
320 VGS = -0,25
280
VGS = -0,5 VGS = -0,75
240
VGS = -1
D I e t 200 n e i r r o C160
VGS = -1,25 VGS = -1,5 VGS = -1,75
120 VGS = -2
80
VGS = -2,5
40
0 -1
1
3
5
7
9
11
13
15
Voltaje VDS
450 400 350 300
D I e t n e i r r o C
250 200 ID, mA 150 100 50 0
-3
-2.5
-2
-1.5
Voltaje VGS
-1
-0.5
0
CONCLUSIONES
1. a) A partir de sus gráficas, ¿cuál es el valor de Vp? R: El valor de Vp es 5v b) ¿Qué factores ayudan a identificar Vp? R: Es el voltaje de estrangulamiento, en otras palabras es nuestro inicio en el intervalo Vp al máximo de Vds donde ID será constante. 2. a) A partir de sus gr áficas, ¿cuál es el valor de IDSS? R: El valor de IDSS es 280mA. b) ¿Para qué valores de VGS y VDS se define IDSS? R: VGS debe estar apagado o en 0 y VDS debe permanecer constante.
3. Con los datos de la tabla 23-1 y la familia de curvas car acterísticas, compare el nivel de corriente de drenaje para cada valor de VGS en el intervalo de VDS = 5 V a 15 V. ¿Cuáles son sus conclusiones? R: El nivel de corriente de drenaje en la mayor parte de este intervalo permanece constante pero al pasar los 11v su valor empieza a incrementar. 4. ¿Su experimento indica qué es más efectiv o para controlar la corriente de drenaje, VDS o V GS? Explique con base en sus datos. R: VDS puesto que el JFET opera de manera normal desde el intervalo de vp hasta el max de VDS. Donde no hay cambio en la corriente ID. 5. ¿En este experimento cuál es el valor de V GS en el que la corriente, I D se corta? ¿Cómo se compara con Vp? IDq = IDSS (1-(VGS/Vp) 2 = 70mA. VGS = 2.5v
6. A partir de las c ur va s car act erísti ca s del drenaje obtenidas de la tabla 23-1, determine el valor de ID para cada valor de V GS en la tabla 23-2, en V DS = 15 V. ¿Cómo se comparan estos valores con l os del paso 16? Explique cualquier diferenci a. VGS, V
-2,5
-2
-1,75
-1,5
-1,25
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
ID, mA
122
165
189
214
240
268
297
327
358
391