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informacion sobre los jfet
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TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO
TRANSISTOR FET
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
EFECTO DE
CAMPO
UNIN
METAL-OXIDO-
SEMICONDUCTOR
CANAL N (JFET-N)
CANAL P (JFET-P)
CANAL N (MOSFET-N)
CANAL P (MOSFET-P)
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
INTRODUCCIN:
Son dispositivos de estado slido
Es el campo elctrico el que controla el flujo de cargas
El flujo de portadores es de un nico tipo ( o electrones huecos)
Pueden funcionar en diferentes regiones de polarizacin
Segn en que regin de polarizacin se encuentren, funcionan
como: Resistencias controladas por tensin
Amplificadores de corriente tensin
Fuentes de corriente
Interruptores lgicos y de potencia
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO
La corriente de gate o puerta es prcticamente nula
(funcionamiento Normal) es decir una ALTA IMPEDANCIA DE
ENTRADA. 1M
Tienen tres terminales denominados: Drenador
Puerta
Fuente surtidor
FET VS BJT
Los FETs necesitan menos rea en un CI, y menos pasos de
fabricacin
Los BJTs pueden generar corrientes de salida mas elevadas para
conmutacin rpida con cargas capacitivas.
Los FETs tiene una impedancia de entrada muy alta
En los FETs el parmetro ganancia es menor que en los BJTs
LOS BJT SON CONTROLADOS POR CORRIENTE
MIENTRAS QUE LOS JFET SON CONTROLADOS POR
VOLTAJE
FET VS BJT
Los FET son ms estables ante los cambios de temperatura que los
BJT.
Los FET son ms sensibles a la manipulacin.
Inconvenientes
Los FET exhiben una pobre respuesta en frecuencia, debido a la
alta capacidad de entrada.
Algunos FET tienen una pobre linealidad.
Los FET se daan con el manejo debido a la electricidad esttica.
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO DE
JUNTURA - JFET
Consiste en un canal de semiconductor tipo N o P dependiendo
del tipo de JFET, con contactos hmicos (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 s,
formando el terminal de
PUERTA.
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO DE
JUNTURA - JFET
En el JFET de canal N, la unin puerta canal, se encuentra polarizada en inversa, por lo que prcticamente no entra ninguna corriente a travs del terminal de la puerta.
El JFET tienes dos uniones n-p sin polarizacin, obtenindose una regin de empobrecimiento en cada unin similar al diodo
JFET DE CANAL N En la unin p-n, al polarizar en inversa la puerta y el canal, una capa del canal
adyacente a la puerta se convierte en no conductora.
Cuanto mayor es la polarizacin inversa, ms gruesa se hace la zona de deplexin;
cuando la zona no conductora ocupa toda la anchura del canal, se llega al corte
del canal. A la tensin necesaria para que la zona de deplexin ocupe todo el canal
se le llama tensin puerta-fuente de corte (VGSoff Vto). Esta tensin es
negativa en los JFET de canal n.
JFET DE CANAL N
VGS=0V y variando VDS:
Si VDS ID
Para valores pequeos de VDS,
ID es proporcional a VDS (zona
hmica).
se obtiene una regin de
empobrecimiento en el
extremo de cada material p.
Cuando se aplica Vdd, los
electrones son atrados hacia el
drenaje y se genera una ID,
teniendo que ID =IS
JFET DE CANAL N VGS=0V y variando VDS:
Suponiendo que la resistencia del canal es uniforme, segn como avance la corriente (sentido real) mayor oposicin encontrara, y debido a que el extremo del canal prximo D se halla polarizado en inversa, al aumentar Vds, la zona de deplexin se hace ms ancha.
El paso entre las dos zonas se produce en el valor de tensin de estrangulamiento Vp, para Vgs=0.
JFET DE CANAL N El paso entre las dos zonas se produce en el valor de tensin de
estrangulamiento VP, para VGS=0.
Para valores de VDS pequeos, Id es proporcional a VDS (zona
hmica)
Al variar VGS. Si VGS
JFET DE CANAL N
En cuyo caso el JFET se comporta como una
fuente de corriente en el caso de que VDS>VP
IDSS corriente de drenaje mxima del JFET Para
VGS=0V
JFET DE CANAL N Sistema de ganancia automtico
JFET DE CANAL N Al variar VGS
La resistencia del canal es elevada. Esta es evidente para valores de Vgs prximos a VGSoff. Si (tensin de corte), la resistencia se convierte en un circuito abierto y el dispositivo est en CORTE.
La zona donde Id depende de Vds se llama REGIN LINEAL U HMICA, y el dispositivo funciona como una resistencia. El valor de esta resistencia (pendiente de recta) vara con Vgs.
La zona donde Id se hace constante (fte de Intensidad cte) es la REGIN DE SATURACIN. Id es mxima para Vgs = 0 (Idss), y es menor cuanto ms negativa es Vgs. Para Vgs=0 la regin comienza a partir de Vp.
Siempre se cumple que Vgsoff = -Vp. Idss y Vp ( Vgsoff voltaje de estrangulamiento)son datos dados por el fabricante.
JFET DE CANAL N
Resistor controlado por voltaje La regin a la izquierda del lugar geomtrico del estrangulamiento
en la se conoce como regin hmica o de resistencia controlada por voltaje. En esta regin el JFET en realidad se puede emplear como un resistor variable (posiblemente para un sistema de control de ganancia automtico) cuya resistencia la controla el voltaje aplicado de la compuerta a la fuente.
Observese que la pendiente de cada curva, y por consiguiente la resistencia del dispositivo entre el drenaje y la fuente con VDS
Resistor controlado por voltaje
ING. JUAN INGA ORTEGA
La siguiente ecuacin es una buena primera aproximacin al
nivel de resistencia en funcin del voltaje aplicado VGS
donde ro es la resistencia con VGS=0 V y rd es la resistencia a
un nivel particular de VGS.
Para un JFET de canal n con ro=10 k(VGS=0 V,Vp=-6 V).
Cuanto es rd con VGS=-3 V ????
Dispositivos de canal p El JFET de canal p se construye
exactamente de la misma manera que el dispositivo de canal N con los materiales p y n invertidos
Las direcciones de la corriente definidas estn invertidas, del mismo modo que las polaridades reales de los voltajes VGS y VDS. Para el dispositivo de canal p, el canal se estrechar al incrementarse el voltaje positivo de la compuerta a la fuente y la notacin de doble subndice producir voltajes negativos para VDS
Se indica que la fuente se encuentra a un potencial ms alto que el drenaje
Observe que a niveles altos de VDS la curva se eleva de
repente a niveles que parecen ilimitados. La elevacin
vertical indica que ocurri una ruptura y que la corriente a
travs del canal (en la misma direccin en que por lo comn
se encuentra) ahora est limitada nicamente por el circuito
externo
Resumen
La corriente mxima se define como IDSSy ocurre cuando
VGS=0 V y VDS>=|Vp|
Para los voltajes de la compuerta a la fuente VGS menores
que (ms negativos que) el nivel de estrangulamiento, la
corriente de drenaje es de 0 A (ID=0 A)
Para todos los niveles de VGS entre 0 V y el nivel de
estrangulamiento, la corriente ID oscilar entre IDSS y 0 A,
respectivamente
Caractersticas de transferencia
Para el transistor BJT la corriente de salida IC y la corriente
de control de entrada IB estn relacionadas por beta, la cual
se considera constante para el anlisis que se va a realizar. En
forma de ecuacin,
Desafortunadamente, esta relacin lineal no existe entre las
cantidades de salida y entrada de un JFET. La ecuacin de
Shockley define la relacin entre ID y VGS
El trmino al cuadrado en la ecuacin produce una relacin
no lineal entre ID y VGS, la cual genera una curva que crece
exponencialmente con la magnitud decreciente de VGS.
Trace la curva de transferencia definida por IDSS=12 mA y
Vp=-6 V ???????????