ESCUELA POLITCNICA NACIONAL
HENRY GMEZ
CONSULTA DE DISPOSITIVOS ELECTRNICOSMOSFET
22-05-2014
GR3
MOSFETIntroduccin:El MOSFET (transistor de efecto de campo
semiconductor de xido metlico) es otra categora de transistor de
efecto de campo. El MOSFET, diferente del JFET, no tiene una
estructura de unin pn; en cambio, la compuerta del MOSFET est
aislada del canal mediante una capa de bixido de silicio (SiO). Los
dos tipos bsicos de MOSFET son el enriquecimiento (E) y el de
empobrecimiento (D). De los dos tipos, el MOSFET de mejora es el ms
utilizado. Debido a que ahora se utiliza silicio poli cristalino
para el material de compuerta en lugar de metal, estos dispositivos
en ocasiones se conocen como IGFET (FET de compuerta aislada).Este
dispositivo consta de cuatro terminales llamados surtidor (S),
drenador (D), compuerta (G) y sustrato (B). Sin embargo, el
sustrato generalmente est conectado internamente al terminal del
surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET
de tres terminales.
EstructuraExisten dos tipos de transistores MOSFET, ambos
basados en laestructura MOSMOSFET de enriquecimiento (E-MOSFET)El
E-MOSFET opera slo en el modo de enriquecimiento y no tiene modo de
empobrecimiento. Observe en la siguiente figura que el sustrato se
extiende por completo hasta la capa de SiO. Para un dispositivo de
canal n, un voltaje positivo en la compuerta por encima de un valor
de umbral induce un canal al crear una delgada capa de cargas
negativas en la regin del sustrato adyacente a la capa de SiO2,
como muestra la siguiente figura. La conductividad del canal se
incrementa al incrementarse el voltaje de compuerta a fuente y, por
lo tanto, atrae ms electrones hacia el rea del canal. Con cualquier
voltaje en la compuerta por debajo del valor de umbral, no existe
ningn canal.
A continuacin se muestra los smbolos esquemticos para el
E-MOSFET:
MOSFET de empobrecimiento (D-MOSFET)EL drenaje y la fuente se
difunden en el material del sustrato y luego se conectan mediante
un canal angosto adyacente a la compuerta aislada. Se utilizar el
dispositivo de canal n para describir la operacin bsica. La
operacin de canal p es la misma, excepto porque las polaridades del
voltaje se oponen a las del canal n.El D-MOSFET puede ser operado
en cualquiera de dos modos: el modo de empobrecimiento o el modo
enriquecimiento, por ello tambin se conoce como MOSFET de
empobrecimiento/enriquecimiento. Como la compuerta est aislada del
canal, se puede aplicar en ella un voltaje positivo o un voltaje
negativo. El MOSFET de canal n opera en el modo de empobrecimiento
cuando se aplica un voltaje positivo de compuerta a fuente, y en
modo de enriquecimiento cuando se aplica un voltaje positivo de
compuerta a fuente. Estos dispositivos en general se operan en el
modo de empobrecimiento.
A continuacin se muestra los smbolos esquemticos para el
D-MOSFET:
Polarizacin de un MOSFETTres formas de polarizar un MOSFET son
la polarizacin en cero, la polarizacin mediante divisor de voltaje
y la polarizacin mediante realimentacin del drenaje. La polarizacin
es importante en amplificadores FET.
Hoja de datosA continuacin se presentara los valores ms
importantes de una hoja de datos de un MOSFET B998 de la industria
Vishay Intertechnology, inc.
Aplicaciones:La forma ms habitual de emplear transistores MOSFET
es en circuitos de tipo CMOS, consistentes en el uso de
transistores PMOS y NMOS complementarios.Las aplicaciones de MOSFET
discretos ms comunes son: Resistencia controlada por tensin.
Circuitos de conmutacin de potencia (HEXFET, FREDFET, etc).
Mezcladores de frecuencia, con MOSFET de doble puerta.Una aplicacin
mas puntual de un MOSFET es en un circuito sensor de pH. Esta
aplicacin implica instrumentacin electrnica en una planta de
tratamiento de aguas residuales. El sistema controla la cantidad de
cido de reactivo base agregado al agua residual para
neutralizarla.Hay tres circuitos sensores de pH idnticos, uno por
cada una de las entradas/salidas . El sensor de pH produce un
pequeo voltaje (mV) proporcional al pH del agua en la cual est
sumergido. El sensor de pH produce un voltaje negativo si el agua
est cida, nada de voltaje si est neutra y un voltaje positivo si
est bsica. La salida del sensor se dirige a la compuerta de un
circuito con MOSFET, el cual amplifica el voltaje del sensor para
que el controlador digital lo procese.
Circuito sensor de pH
Bibliografa: FLOYD Thomas[Mxico 2008], Dispositivos Electrnicos,
Perason Education, octava edicin.
http://es.wikipedia.org/wiki/MOSFET
http://www.slideshare.net/JCCG_1/transistores-mosfet-configuracion-y-polarizacion
http://www.vishay.com/mosfets/
