Fet High Frecuency

LABORATORIO 4: EL FET EN ALTA FRECUENCIA

JORGE E. MENDÉZ CASTILLO
COD: 20101005018
FABER ANDRES VIDAL RUIZ
COD: 2010100525
JORGE SEBASTIAN RODRIGUEZ MORA
COD: 20101005046

JOSE HUGO CASTELLANOS
ELECTRONICA II – GRUPO 1

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROYECTO CURRICULAR ELECTRÓNICA
OCTUBRE, 2012

POLARIZACION DEL FET

Es necesariopolarizar el Fet en un punto de operación estable, de modo que este no cambie significativamente respecto de los cambios de los parámetros del transistor. Una vez que se fija el voltaje compuerta fuente Vgs en un valor dado, se procede a fijar la corriente de drenaje id. El voltaje de drenaje fuente Vds depende de id.

Fig1. Circuitos de polarización del Fet: a) auto polarización, b) Por divisor devoltaje.

El potencial en la terminal de la fuente varia en proporción con la corriente de drenaje id, y el potencial de compuerta Vg se establece se establece en un valor fijo por medio de R1 y R2 (Figura 1-b). Como la corriente de compuerta es muy pequeña y tiende a cero, el voltaje de compuerta esta dad por:
VGS= VG – RgiG – RsiD = VG – RsiD [1]
La intercepciónde la recta de carga de polarización descrita anteriormente, con la característica de transferencia, da el punto de operación. Este circuito puede polarizar a los MosFet y JFet. La ecuación puede aplicarse con solo una fuente de cd Vdd.
VG = (Vdd*R2)/(R1 + R2) = Vdd/(1+R1/R2) [2]
RG = (R1*R2)/(R1 + R2) [3]
Para unNMos, tanto id como Vgs son positivos. Vgs de la ecuación [1] puede hacerse positivo si
VG > iD*Rs [4]
La cual da Vdd/(1+R1/R2) > iD*Rs [5]
Esta desigualdad se satisface haciendo R2 (Figura 1-b), muy grande. Por lo tando R2 puede omitirse en los NMos. Para un JFet de canal n, iD es positiva y VGS es negativo. Estepuede hacerse negativo si
VG < iD*Rs [6]
La cual da Vdd/(1+R1/R2) < iD*Rs [7]
Esta desigualdad se satisface haciendo R1 muy grande. Por tando, R1 puede omitirse para los JFet de canal n (Figura 1-a).





Figura 2. Modelo del JFet para pequeña señal.
La ecuación característica par los Fet’s esta dad porla ecuación
iD = (iDSS/Vp)(VGS - Vp)^2 [8]
De la figura 2, rd es la resistencia de salida de señal pequeña y gm es la ganancia, una transconductancia, del Fet. Sus valores dependen del punto de operación (VD,ID).
La resistencia de salida corresponde al inverso de la pendiente de la característica iD-VDS en la región de saturación, el valor de rd puededeterminarse aproximadamente con:
(1/rd) = iD/ |VM| = λiD [9]
Donde VM es el voltaje de modulación del canal y λ es la longitud de modulación del canal. VM es análogo al voltaje Early del transistor bjt.
La transconductancia es la pendiente de la característica de transferencia (iD contra VGS) y se define como el cambio de la corriente de drenaje correspondiente aun cambio de voltaje compuerta-fuente. Se expresa como:
gm = бiD / бvGS | VDS = Constante [10]
Si se supone iD = ID, vGS = VGS la transconductancia de señal pequeña se puede obtener.
gm = (-2KpVt)(1 – VGS/Vt ) [11] Mosfet incrementales
gm = (-2IDss/Vp)(1 – VGs/Vp) [12] JFet y Mosfet decrementales




Fig 3. Modelo del Fet aalta frecuencia.
El modelo de señal pequeña del JFet contiene capacitancias en la capa de agotamiento de la compuerta a la fuente, de la compuerta al drenaje y de la compuerta al sustrato (Figura 3).
La ganacia de voltaje de los JFet’s de la figura 3 está dada por:
Av = -gmRL’ Rl’ = Rl//RD [13]
Por conveniencia, los fabricantes miden las capacidades de un...