Transistores de efecto de campo

Transitores de efecto de campo.
Se trata de transistores unipolares, es decir , que solo trabajan con un tipo de portadores, al contrario de los
transistores estudiados hasta ahora, los cuales trabajaban con dos tipos de portadores, electrones y huecos.
Estos transistores sel llaman de efecto de campo porque el control de la corriente se ejerce mediante la
influencia de un campo eléctrico exterior.
Estos transistores son de dos tipos:
− FET o JFET (Junction Field Effect Transistor).
− MOST o MOSFET o IGFET (Metal Oxide Semiconductorñ Transistor o Insulated Gate Field Effect
Transistor).
Vamos a centrar el contenido de esta práctica en el JFET o FET de unión (Junction Field Effect Transistor)
Composición
El transistor de efecto de campo está compuesto por una barra de semiconductor de tipo N (ó P) en la que se
difunden dos áreas de semiconductor tipo P (ó N), por lo que el FET tendría cuatro terminales, el drenador,
que es uno de los extremos de la barra de semiconductor tipo N, el surtidor, que es el otro extremo del mismo,
y dos puertas, que serías las dos áreas de semiconductor tipo P difundias en la barra del semiconductor tipo N.
Esto es un FET de doble puerta, aunque normalmente las dos puertas de éste van unidas.
El fet tiene una región N y dos regiones P, por lo que podemos referir las uniones entre estas como diodo
puerta−surtidor y diodo puerta−drenador.
Los FETS tienen bastante similitud con los transistores bipolares, por lo que haremos una comparación de los
terminales del JFET con los del transistor unipolar.
Transistor bipolar JFET
Emisor Surtidor
Base Puerta
Colector Drenador
Debido a estas similitudes, muchas de las fórmulas del JFET son parecidas o iguales a las del transitor bipolar.
Para ello cambiaremos los subíndices entre el transistor bipolar y el JFET.
Transistor bipolar JFET
E S (SURTIDOR)
B G (PUERTA)
C D (DRENADOR)
Polarización del JFET.
1
En un transistor bipolar, polarizamos directamente el diodo base−emisor, pero en un JFET, el diodo
puerta−surtidor es polarizado inversamente. Debido a esto, la corriente de puerta es muy pequeña,
aproximadamente 0.
Ig = 0
Debido a que la corriente de entrada es aproximadamente infinita, la resistencia de entrada va a ser
aproximadamente infinita.
Una de las aplicaciones más importante del JFET es de seguidor de fuente, circuito análogo al seguidor de
emisor, pero con la diferencia de que la impedancia de entrada va a ser muy grande para frecuencias bajas.
Funcionamiento
El JFET es un transistor de efecto de campo, es decir, su funcionamiento se basa en las zonas de deplexión
que rodean a cada zona p al ser polarizadas inversamente.
Cuando aumentamos la tensión en el diodo puerta−surtidor, las zonas de deplexión se hacen más grandes, lo
cual hace que la corriente que va de surtidor a drenador tenga más difucultades para atravesar el canal que se
crea entre las zonas de deplexión, cuanto mayor es la tension inversa en el diodo puerte−surtidor, menor es la
corriente entre surtidor y drenador.
Por esto, el JFET es un dispositivo controlado por tensión y no por corriente. Casi todos los electrones que
pasan a través del canal creado entre las zonas de deplexión van al drenador, por lo que la corriente de
drenador es igual a la corriente de surtidor
Id = Is
Simbolos del JFET
DD
GG
SS
JFET de canal N JFET de canal P
Corriente de drenador máxima.
La corrinete de drenador máxima que sale de un JFET se produce cuando la tensión puerta−surtidor es cero.
Curvas de drenador del JFET
2
Para realizar las curvas de drenador tomaremos el siguiente circuito, apuntando los datos obtenidos en la tabla
y realizando el gráfico.
Vgs=0
Vgs=−0.5V
Vgs=−1V
Vgs=−2V
Vgs=−3V
Vgs=−4V
Vds (V)
Id (mA)
Id (mA)
Id (mA)
Id (mA)
Id (mA)
Id (mA)
0
0
0
0
0
0
0
0.5
2.8
2.42
2
1.09
0.35
0
1
5.27
4.33
3.50
1.87
0.42
0
1.5
6.90
5.83
4.5
2.3
0.46
0
2
8.1
6.61
5.04
2.37
0.55
0
4
9.92
7.6
5.75
2.71
0.48
0
6
10.23
7.9
5.87
2.84
0.51
0
8
10.28
7.76
5.8
2.73
0.57
0
12
10.40
7.92
5.99
2.91
0.62
0
14
10.06
7.77
2.67
0.63
0
16
10
7.8
2.93
0.59
0
6.11
5.83
3