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LABORATORIO Nº 5



MODELADO Y VERIFICACIÓN

DE
ESPECIFICACIONES

DEL

TRANSISTOR FET









1. OBJETIVOS:

Que el estudiante será capaz de obtener el modelo del transistor FET y polarizar usando las hojas de datos.

Que el estudiante recuerde, refresque y refuerce los conocimientos adquiridos en el aula y hacer un minucioso estudio acerca delcomportamiento de este componente, frente a las diferentes circunstancias eléctricas.


2. MARCO TEORICO:

2.1. Transistores de Efecto Campo

Los transistores más conocidos son los llamados bipolares (NPN y PNP), llamados así porque la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran númerode aplicaciones pero tienen ciertos inconvenientes, entre los que se encuentra su impedancia de entrada bastante baja. 
Existen unos dispositivos que eliminan este inconveniente en particular y que pertenece a la familia de dispositivos en los que existe un solo tipo de portador de cargas, y por tanto, son unipolares. Se llama transistor de efecto campo.
Un transistor de efecto campo (FET)típico está formado por una barrita de material p ó n, llamada canal, rodeada en parte de su longitud por un collar del otro tipo de material que forma con el canal una unión p-n.
En los extremos del canal se hacen sendas conexiones óhmicas llamadas respectivamente sumidero (d-drain) y fuente (s-source), más una conexión llamada puerta (g-gate) en el collar.

La figura muestra  el croquis de un FETcon canal N


Símbolos gráficos para un FET de canal N


Símbolos gráficos para un FET de canal N

Disposición de las polarizaciones para un FET de canal N.
La Figura muestra un esquema que ayudará a comprender el funcionamiento de un FET. En este caso se ha supuesto que el canal es de material de tipo N.
La puerta está polarizada negativamente respecto a la fuente, por lo que la uniónP-N entre ellas se encuentra polarizada inversamente y existe (se crea) una capa desierta.
Si el material de la puerta está más dopado que el del canal, la mayor parte de la capa estará formada por el canal. Si al tensión de la puerta es cero, y Vds = 0, las capas desiertas profundizan poco en el canal y son uniformes a todo lo largo de la unión.
Si Vds se hace positiva ( y Vgs sigue siendocero) por el canal circulará una corriente entre sumidero y fuente, que hará que la polarización inversa de la unión no sea uniforme en toda su longitud y, en consecuencia, en la parte más próxima al sumidero, que es la más polarizada, la capa desierta penetrará más hacia el interior del canal.
Para valores pequeños de Vds, la corriente de sumidero es una función casi lineal de la tensión, ya que lapenetración de la capa desierta hacia el interior del canal no varía substancialmente de su valor inicial. Sin embargo, a medida que aumenta la tensión aumenta también la polarización inversa, la capa desierta profundiza en el canal y la conductancia de éste disminuye. El ritmo de incremento de corriente resulta, en consecuencia, menor y llega un momento en que el canal se ha hecho tan estrecho enlas proximidades del sumidero que un incremento de Vds apenas tiene efecto sobre la corriente de sumidero. Entonces se dice que el transistor está trabajando en la zona de estricción (pinch-off), nombre cuyo origen se evidencia en la figura anterior, llamándose tensión de estricción Vp a la del punto de transición entre el comportamiento casi lineal y el casi saturado.

Si a la puerta se leaplica una polarización negativa estacionaria, la capa desierta penetra más en el interior que con la polarización nula; por tanto, para pasar a la zona de estricción se necesita menos tensión de sumidero. El aumentar la polarización negativa permite tener la transición a la zona de estricción a corrientes de sumidero aún inferiores.
El funcionamiento del FET se basa en la capacidad de control de...