Dispositivos electronicos

CONSTRUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DEL JFET
La construcción básica del JFET de canal-n se muestra en la figura 1. Observe que la mayor parte de la estructura es el material tipo n que forma el canal entre las capas difundidas en material tipo p. El extremo superior del canal tipo n se conecta mediante contacto óhmico a la terminal denominada como drenaje (drain) (D), mientras que el extremoinferior del mismo material se conecta por medio de contacto óhmico a la terminal llamada la fuente (source) (S). Los dos materiales tipo p se encuentran conectados juntos y al mismo tiempo hacia la terminal de compuerta (gate) (Q). Por tanto, esencialmente el drenaje y la fuente se conectan en esencia a los extremos del canal tipo n y la compuerta, a las dos capas del material tipo p. En ausencia decualquiera de los potenciales aplicados, el JFET tiene dos uniones p-n bajo condiciones sin polarización. El resultado es una región de agotamiento en cada unión, como se ilustra en la figura 1, que se parece a la misma región de un diodo bajo condiciones sin polarización. Recuérdese también que una región de agotamiento es aquella región carente de portadores libres y por lo tanto incapaces depermitir la conducción a través de la región.

Figura 1. Estructura física de un JFET canal n.
En la figura 2 se ha aplicado un voltaje positivo VDS y a través del canal y la compuerta se ha conectado en forma directa a la fuente para establecer la condición VGS = 0 V. El resultado es que las terminales de compuerta y fuente se hallan al mismo potencial y hay una región de agotamiento en el extremoinferior de cada material p, semejante a la distribución de las condiciones sin polarización de la figura 1. En el instante que el voltaje VDD ( = VDS) se aplica, los electrones serán atraídos hacia la terminal de drenaje, estableciendo la corriente convencional iD con la dirección definida de la figura 2. La trayectoria del flujo de carga revela con claridad que las corrientes de fuente y drenajeson equivalentes (iD = Is). Bajo las condiciones que aparecen en la figura 2, el flujo de carga es relativamente permitido y limitado únicamente por la resistencia del canal n entre el drenaje y la fuente.

Figura 2.Operación del JFET en un circuito externo.
En cuanto el voltaje VDS se incrementa de 0v a unos cuantos voltios, la corriente aumentará según se determina por la ley de Ohm, y lagráfica de iD contra VDS aparecerá como se ilustra en la figura 3. La relativa linealidad de la gráfica revela que para la región de valores inferiores de VDS la resistencia es esencialmente una constante. A medida que VDS se incrementa y se aproxima a un nivel denominado como Vp en la figura 3, las regiones de agotamiento de la figura 2 se ampliarán, ocasionando una notable reducción en la anchuradel canal. La reducida trayectoria de conducción causa que la resistencia se incremente, y provoca la curva en la gráfica de la figura 3. Cuanto más horizontal sea la curva, más grande será la resistencia, lo que sugiere que la resistencia se aproxima a "infinito" ohmiaje en la región horizontal. Si VDS se incrementa hasta un nivel donde parezca que las dos regiones de agotamiento se "tocarían",como se ilustra en la figura 4, se tendría una condición denominada como estrechamiento (pinch-off). El nivel de VDS que establece esta condición se conoce como el voltaje de estrechamiento ó pellizco y se denota por Vp, como se muestra en la figura 3. En realidad, el término "estrechamiento" es un nombre inapropiado en cuanto a que sugiere que la corriente iD disminuye, al estrecharse el canal, a0 A. Sin embargo, como se muestra en la figura 4, es poco probable que ocurra este caso, ya que iD mantiene un nivel de saturación definido como IDSS en la figura 3. En realidad existe todavía un canal muy pequeño, con una corriente de muy alta densidad. El hecho de que iD no caiga por el estrechamiento y mantenga el nivel de saturación indicado en la figura 3 se verifica por el siguiente...