Laboratorio Mosfet Características Formato IEEE
Páginas: 5 (1056 palabras)
Publicado: 23 de noviembre de 2014
Abstract - En el desarrollo de ésta práctica de laboratorio se pretende observar la polarización del transistor MOSFET, es necesario analizar las condiciones particulares del transistor para saber y verificar cómo y que ocurre en detalle cuando se polariza.
PALABRAS CLAVE: MOSFET, VGS, VDS, reactancia capacitiva, polarización, voltaje umbral.
I. INTRODUCCIÓN
A partir de los 80 lostransistores de tipo MOSFET han alcanzado una enorme popularidad. Comparados con los BJT, los transistores MOS ocupan menos espacio, es decir, dentro de un circuito integrado puede incorporase un número mayor. Además su proceso de fabricación es también más simple. Además, existe un gran número de funciones lógicas que pueden ser implementadas únicamente con transistores MOS (sin resistencias nidiodos). Esto ha hecho del transistor MOS el componente principal de la electrónica digital.1
II. CONCEPTOS PREVIOS
El MOSFETs
Los MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) o MOS, figura 1, son FETs en los cuales la compuerta está eléctricamente aislada del canal mediante una fina capa de bióxido de silicio (SiO2), la cual le confiere unas características muyespeciales, por ejemplo, una extremadamente alta impedancia de entrada. 2
En un MOSFET el canal se forma dentro del sustrato, pero, a diferencia de un JFET, este último está conectado eléctricamente a la fuente y no a la compuerta.
Es de gran importancia saber en qué consiste el efecto de modulación de longitud del canal como bien sabemos la corriente del drenaje es proporcional al cociente entre elancho del canal W y su longitud L, de esta forma como diseñadores se pueden seleccionar los valores, para obtener determinadas curvas características i - v.
Para valores mayores de vDS la corriente del drenaje aumenta cada vez más lentamente; esto se debe a que el extremo del canal más próximo al drenaje se halla polarizado en inversa a causa de la fuente de tensión vDS.
A medida que vDSaumenta el canal se alarga más y su resistencia aumenta de manera correspondiente, por tanto la característica iD – VDS no continua como recta si no que se curva, entonces VDS llega al valor de Vt que reduce el voltaje entre compuerta y canal en el extremo del drenaje disminuye casi a cero y se dice que el canal esta estrangulado; el aumento de VDS más allá de este valor tiene poco efecto enla forma de canal y la corriente que lo atraviesa permanece constante al valor alcanzado para VDS = VGS – Vt , es entonces cuando el transistor entra a la región de saturación.3
Por último cabe resaltar que el voltaje de umbral de un transistor MOSFET es un valor que resalta a la hora de diseñar un circuito, experimentalmente se puede obtener este valor con la ayuda del multimetro, en laescale de diodo, midiendo entre la compuerta y los otros pines.
Figura 1 – transistor MOSFET
Cuando se trabaja con transistores MOSFET se debe tener en cuenta lo siguiente:
En la región de corte se verifica que VGS < Vt y la corriente ID es nula.
En la región del tríodo el transistor se comporta como un elemento resistivo no lineal controlado por tensión.
En laregión de saturación y la más importante si se trata de amplificación el transistor se comporta como una fuente de corriente controlada por la tensión VGS. En este caso la corriente permanece bastante constante y el transistor opera muy bien.
En los transistores MOSFET también se puede ver una región más llamada ruptura en este caso el transistor MOS puede verse afectado por fenómenos deavalancha en los terminales drenador y fuente, y roturas en la capa de oxido fino de la compuerta que pueden dañar irreversiblemente al dispositivo.
III. PROCEDIMIENTO
El laboratorio se realizo utilizando la siguiente metodología:
Iniciamos montando el circuito de la figura 2. Con el cual se analizo el comportamiento de un transistor MOSFET y sus regiones de funcionamiento, para esto VDS...
PALABRAS CLAVE: MOSFET, VGS, VDS, reactancia capacitiva, polarización, voltaje umbral.
I. INTRODUCCIÓN
A partir de los 80 lostransistores de tipo MOSFET han alcanzado una enorme popularidad. Comparados con los BJT, los transistores MOS ocupan menos espacio, es decir, dentro de un circuito integrado puede incorporase un número mayor. Además su proceso de fabricación es también más simple. Además, existe un gran número de funciones lógicas que pueden ser implementadas únicamente con transistores MOS (sin resistencias nidiodos). Esto ha hecho del transistor MOS el componente principal de la electrónica digital.1
II. CONCEPTOS PREVIOS
El MOSFETs
Los MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) o MOS, figura 1, son FETs en los cuales la compuerta está eléctricamente aislada del canal mediante una fina capa de bióxido de silicio (SiO2), la cual le confiere unas características muyespeciales, por ejemplo, una extremadamente alta impedancia de entrada. 2
En un MOSFET el canal se forma dentro del sustrato, pero, a diferencia de un JFET, este último está conectado eléctricamente a la fuente y no a la compuerta.
Es de gran importancia saber en qué consiste el efecto de modulación de longitud del canal como bien sabemos la corriente del drenaje es proporcional al cociente entre elancho del canal W y su longitud L, de esta forma como diseñadores se pueden seleccionar los valores, para obtener determinadas curvas características i - v.
Para valores mayores de vDS la corriente del drenaje aumenta cada vez más lentamente; esto se debe a que el extremo del canal más próximo al drenaje se halla polarizado en inversa a causa de la fuente de tensión vDS.
A medida que vDSaumenta el canal se alarga más y su resistencia aumenta de manera correspondiente, por tanto la característica iD – VDS no continua como recta si no que se curva, entonces VDS llega al valor de Vt que reduce el voltaje entre compuerta y canal en el extremo del drenaje disminuye casi a cero y se dice que el canal esta estrangulado; el aumento de VDS más allá de este valor tiene poco efecto enla forma de canal y la corriente que lo atraviesa permanece constante al valor alcanzado para VDS = VGS – Vt , es entonces cuando el transistor entra a la región de saturación.3
Por último cabe resaltar que el voltaje de umbral de un transistor MOSFET es un valor que resalta a la hora de diseñar un circuito, experimentalmente se puede obtener este valor con la ayuda del multimetro, en laescale de diodo, midiendo entre la compuerta y los otros pines.
Figura 1 – transistor MOSFET
Cuando se trabaja con transistores MOSFET se debe tener en cuenta lo siguiente:
En la región de corte se verifica que VGS < Vt y la corriente ID es nula.
En la región del tríodo el transistor se comporta como un elemento resistivo no lineal controlado por tensión.
En laregión de saturación y la más importante si se trata de amplificación el transistor se comporta como una fuente de corriente controlada por la tensión VGS. En este caso la corriente permanece bastante constante y el transistor opera muy bien.
En los transistores MOSFET también se puede ver una región más llamada ruptura en este caso el transistor MOS puede verse afectado por fenómenos deavalancha en los terminales drenador y fuente, y roturas en la capa de oxido fino de la compuerta que pueden dañar irreversiblemente al dispositivo.
III. PROCEDIMIENTO
El laboratorio se realizo utilizando la siguiente metodología:
Iniciamos montando el circuito de la figura 2. Con el cual se analizo el comportamiento de un transistor MOSFET y sus regiones de funcionamiento, para esto VDS...
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