Pre Informe 5

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

Pre informe Laboratorio 5 TAYPE ROMAN ANDRE WUEYDER REYNA CORDOVA MARCO ANTONIO MAHR CALLE RENZO ARTURO FERNANDO

[PRE INFORME - LABORATORIO 5]

Pre informe-Laboratorio 5

Transistores de Efecto de Campo (FET)

Introducción • Los transistores de efecto campo (FET) son dispositivos que, al igual que los BJT, se utilizan como amplificadores e interruptores lógicos. • Existen dos grandes grupos de FET: los de unión (JFET) y el metal-óxido semiconductor (MOSFET). Dentro de los MOSFET está el de acumulación, el cual ha propiciado los rápidos avances de los dispositivos digitales.

Diferencias entre BJT y FET:  El BJT es un dispositivo no lineal controlado por corriente.  El BJT tiene tres modos de funcionamiento: corte, activa y saturación.  Los FET son la siguiente generación de transistores después de los BJT.  El flujo de corriente del FET depende solo de los portadores mayoritarios (Unipolares).  La corriente de salida es controlada por un campo eléctrico (fuente de tensión).  El apagado y encendido por tensión es más fácil que por corriente.

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Clasificación de los FET:

Transistor JFET La estructura física de un JFET (transistor de efecto campo de unión) consiste en un canal de semiconductor tipo n o p dependiendo del tipo de JFET, con contactos óhmicos (no rectificadores) en cada extremo, llamados FUENTE y DRENADOR. A los lados del canal existen dos regiones de material semiconductor de diferente tipo al canal, conectados entre sí, formando el terminal de PUERTA. En el caso del JFET de canal N, la unión puerta – canal, se encuentra polarizada en inversa, por lo que prácticamente no entra ninguna corriente a través del terminal de la puerta. El JFET de canal p, tiene una estructura inversa a la de canal n; siendo por tanto necesaria su polarización de puerta también inversa respecto al de canal n.

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[PRE INFORME - LABORATORIO 5] Los JFET se utilizan preferiblemente a los MOSFET en circuitos discretos. En el símbolo del dispositivo, la flecha indica el sentido de polarización directa de la unión pn.

JFET de Canal N En la unión pn, al polarizar en inversa la puerta y el canal, una capa del canal adyacente a la puerta se convierte en no conductora. A esta capa se le llama zona de carga espacial o deplexión. Cuanto mayor es la polarización inversa, más gruesa se hace la zona de deplexión; 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. En funcionamiento normal del JFET canal n, D es positivo respecto a S. • La corriente va de D a S a través del canal. • Como la resistencia del canal depende de la tensión GS, la corriente del drenador se controla por dicha tensión.

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Curvas Características del JFET N Para obtener las curvas características del JFET de canal n, se hace uso del circuito mostrado. Haciendo Vgs = 0 y variando Vds: • A medida que aumenta Vds, Id aumentará. El canal es una barra de material conductor con contactos óhmicos en los extremos, exactamente igual al tipo de construcción utilizada en las resistencias. Así, para valores de Vds pequeños, Id es proporcional a Vds (zona óhmica). • A valores mayores de Vds, la corriente aumenta cada vez más lentamente, debido a que el extremo del canal próximo D se halla polarizado en inversa. Al aumentar Vds, la zona de deplexión se hace más ancha, y la resistencia del canal se incrementa, haciendo que Id sea casi constante para siguientes incrementos de Vds (zona saturación). • El paso entre las dos zonas se produce en el valor de tensión de estrangulamiento Vp, para Vgs=0

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• Ahora lo que hacemos variar es Vgs. Si Vgs<0, la unión puerta canal está polarizada en inversa, incluso con Vds = 0. Así, la resistencia del canal es elevada. Esta es evidente para valores de Vgs próximos a VGSoff. Si (tensión de corte), la resistencia se convierte en un circuito abierto y el dispositivo está en CORTE. • La zona donde Id depende de Vds se llama REGIÓN LINEAL U ÓHMICA, y el dispositivo funciona como una resistencia. El valor de esta resistencia (pendiente de recta) varía con Vgs. • La zona donde Id se hace constante (fte de Intensidad cte) es la REGIÓN DE SATURACIÓN. Id es máxima para Vgs = Idss. Id es máxima para Vgs = 0 (Idss), y es menor cuanto más negativa es Vgs. Para Vgs=0 la región comienza a partir de Vp. • Siempre se cumple que Vgsoff= -Vp. Idss y Vp (ó Vgsoff) son datos dados por el fabricante. 90G

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RUPTURA DEL JFET

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