Polarizacion del jfet

INTRODUCCION

El transistor de efecto de campo (FET) es un ejemplo de un transistor unipolar. El FET tiene más similitudes con un transistor bipolar que diferencias. Debido a esto casi todos los tipos de polarización acerca de los transistores bipolares se aplican a los transistores de efecto de campo con ciertas restricciones.

Para el transistor de efecto de campo la relación entre lascantidades de entrada y de salida es no lineal, debido al término cuadrático en la ecuación de Shockley. Las relaciones lineales resultan en líneas rectas cuando se dibujan en una grafica de una variable en función de la otra, mientras que las relaciones no lineales dan como resultado curvas como las que se obtuvieron para las características de transferencia de un JFET. La relación no lineal entre IDy VGS puede complicar el método matemático del análisis de DC de las configuraciones a FET. Una solución grafica limita las soluciones a una precisión de décimas, pero resulta un método mas rápido para la mayoría de los amplificadores.

Otra diferencia distintiva entre el análisis de los transistores BJT y FET es que la variable de entrada que controla un transistor BJT es el nivel de lacorriente, mientras que para el FET la variable de control es un voltaje. Sin embargo, en ambos casos la variable de salida controlada es un nivel de corriente que también define los niveles importantes de voltaje del circuito de salida.

Las relaciones generales que pueden aplicarse al análisis en DC de todos los amplificadores a FET son

IG = 0 A

e

ID = IS

La ecuación de Shockley seaplica con objeto de relacionar las cantidades de entrada y de salida para los JFET y los MOSFET de tipo decremental:



Para los MOSFET de tipo incremental puede aplicarse la siguiente ecuación:

ID = k (VGS - VT)2


POLARIZACIÓN DE LOS JFET

POLARIZACIÓN FIJA

Es la peor forma de polarizar al transistor JFET puesto que depende mucho del transistor empleado la cual es una de las pocasconfiguraciones a FET que pueden resolverse tanto por un método matemático como por uno grafico.

La configuración de la siguiente Figura (Fig. 1), muestra los niveles de ac, Vi y V0 y los capacitares de acoplamiento (C1 y C2). Recuerda que los capacitores de acoplamiento son “circuitos abiertos” para el análisis dc e impedancias bajas (esencialmente cortos circuitos) para el analizas en ac.El resistor RG esta presente para asegurar que Vi aparezca en la entrada del amplificador FET. Para el análisis en dc.

FIG.1-CONFIGURACION DE POLARIZACIÓN FIJA

IG = 0 A

VRG = IGRG = (0 A)RG = 0 V

La caída de 0 V a través de RG permite reemplazar VG por un corto circuito equivalente, como el que aparece en la figura siguiente.

FIG.2-RED PARA EL ANÁLISIS EN DC

El hecho de que laterminal negativa de la batería este conectada en forma directa al potencial positivo definido VGS refleja bien que la polarización de VGS esta colocada de manera opuesta y directamente a la de VGG. Al aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff en la dirección de las manecillas del reloj en la malla indicada en la figura anterior se tiene:

-VGG -VGS = 0
VGS = -VGG

Debido a que VGG es una fuentefija de dc el voltaje VGS es de una magnitud fija lo que da por resultado la notación “configuración de polarización fija”.

Ahora el nivel resultante de corriente de drenaje ID lo controla la ecuación de Shockley:

Ya que VGS resulta una cantidad fija para esta configuración, su magnitud y signo pueden sustituirse con facilidad en la ecuación de Shockley, además de calcular el nivelresultante de VD. El voltaje de drenaje a la fuente de la sección de salida puede calcularse si se aplica la ley de voltaje de Kirchhoff de la siguiente manera:

VDS = IDRD - VDD = 0

VDS = VDD - IDRD

Recuerde que los voltajes de un solo subíndice se refieren al voltaje en un punto respecto a la tierra. Para la configuración de la figura 2,

VS = 0V

Con una notación de doble subíndice:...