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Transistores Fet, Mosfet

TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA1El transistor de efecto de campoIntroduccinEl transistor de efecto de campo de unin o JFETJFET de canal NJFET de canal PEl transistor MOSFETMosfet de acumulacinMosfet de deplexinConclusionesTECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA2Transistores de efecto de campo (FET)FET de unin (JFET)FET metal-xido-semiconductor (MOSFET)Transistores JFETCanal NCanal P

G - Puerta (GATE)D - Drenador (DRAIN)S - Surtidor o fuente (SOURCE)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura interna de un JFETCanal NCanal P

TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAFuncionamiento de un JFET de canal N (I)Unin GS polarizada inversamenteSe forma una zona de transicin libre de portadores de cargaLa seccin del canal depende de la tensin USGSi se introduce una cierta tensin D-S la corriente ID por el canal depender de USG

TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAFuncionamiento de un JFET de canal N (II)

Entre D y S se tiene una resistencia que vara en funcin de USGTECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAFuncionamiento de un JFET de canal N (III)El ancho del canal depende tambin de la tensin UDS Pasado un lmite la corriente ID deja de crecer con UDS

TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICACaractersticas elctricas de un JFET de canal N

Caracterstica real

Caracterstica linealizadaTECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICACaractersticas elctricas de un JFET de canal PCurvas idnticas al de canal N pero con tensiones y corrientes de signo opuesto

TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAResumen de las caractersticas de un JFET de unin:La corriente de drenador se controla mediante tensin (a diferencia de los transistores bipolares donde se controla la corriente de colector mediante la corriente de base)La unin puerta-fuente se polariza en zona inversa y existe un valor lmite de UGS a partir del cual el canal se cierra y deja de pasar corriente de drenadorEntre drenador y fuente el JFET se comporta como una resistencia o una fuente de corriente dependiendo de la tensin UDS.Aplicaciones tpicas: amplificadores de audio y de radiofrecuenciaTECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAFuncionamiento en conmutacin del JFET:

Aplicando una onda cuadrada en los terminales UGS se puede conseguir que el JFET acte como un interruptorTECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICATransistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)Canal NCanal PG - Puerta (GATE)D - Drenador (DRAIN)S - Surtidor o fuente (SOURCE)

Canal NCanal PMOSFET acumulacinMOSFET deplexinTECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura y funcionamiento de un MOS de acumulacin de canal N (I)

Normalmente el terminal de SUSTRATO se encuentra conectado con el surtidor STransistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura y funcionamiento de un MOS de acumulacin de canal N (II)Los terminales principales del MOS son drenador y surtidorAl aplicar tensin UDS la unin drenador-sustrato impide la circulacin de corriente de drenador

Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura y funcionamiento de un MOS de acumulacin de canal N (III)Al aplicar tensin positiva UGS los electrones libres de la zona P (sustrato) son atrados hacia el terminal de puertaPor efecto del campo elctrico se forma un canal de tipo n (zona rica en electrones) que permite el paso de la corriente entre drenador y surtidor

Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura y funcionamiento de un MOS de acumulacin de canal N (IV)Formado el canal entre drenador y surtidor puede circular la corriente de drenador ID Incrementar la tensin UDS tiene un doble efecto:Ohmico: mayor tensin = mayor corriente ID El canal se estrecha por uno de los lados = ID se reduce

A partir de un cierto valor de UDS ambos efectos se compensan y la corriente se estabiliza haciendose prcticamente independiente de UDSTransistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA

Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulacin de canal N (V)Curvas caractersticasA partir de un cierto valor de UGS se forma el canal entre drenador y fuente. Por debajo de este lmite el transistor est en corte.Dependiendo de la tensin UDS se puede tener un equivalente resistivo o de fuente de corriente entre D y S

Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura y funcionamiento de un MOS de acumulacin de canal PCurvas caractersticas

Canal P: comportamiento equivalente al del MOSFET de canal N pero con los sentidos de tensiones y corrientes invertidosTransistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAEstructura y funcionamiento de un MOSFET de deplexin de canal N

En los MOSFET de deplexin el canal se forma mediante una difusin adicional durante el proceso de fabricacinCon tensin UGS nula puede haber circulacin de corriente de drenadorEs necesario aplicar tensin negativa UGS para cerrar el canalTransistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICAResumen de las caractersticas de los transistores MOS:La corriente de drenador se controla mediante la tensin UGSEn los MOSFET de acumulacin a partir de un cierto valor umbral de UGS se forma el canal y puede circular la corriente de drenadorEn los MOSFET de deplexin una difusin adicional permite la circulacin de la corriente de drenador incluso para tensin UGS nulaAplicaciones tpicas: convertidores y accionadores electrnicos de potencia, etapas amplificadoras, circuitos digitales, ...TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA