Práctica 2 Técnicas de integración

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. BARRAGÁN, PIÑEROS, TRUJILLO. PRÁCTICA II: CARACTERÍSTICAS DEL MOSFET

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Práctica 2: Características del MOSFET
Barragán, Andrés. Piñeros, Juan. Trujillo, Juan.
[adbarragang, jcpinerosn, jctrujilloq]@unal.edu.co
Universidad Nacional de Colombia

Abstract—MOS transistors are commonly used in low–power
digital integrated circuits due to its manyadvantages in commutation and low power consumption. When working with
transistors, faster devices are needed and required for high speed
digital systems, then, the MOS technology has improved the ways
of its building. Cause of increasingly use of MOSFET devices
currently, the document seeks the performance of this transistor

fue el trabajado en esta práctica. El transistor MOSFET,
debe cumplir unarelación para garantizar que se encuentra
en la región de saturación, la cual consiste que a un valor
determinado de VGS el transistor sin importar la tensión entre
los terminales VDS manifiesta una corriente aproximadamente
lineal, Esta relación corresponde a

Index Terms—Transistor MOSFET, Efecto de cuerpo, Tensión
de umbral, Parámetro de efecto de cuerpo γ, factor de transconductancia.VDS ≥ VGS − Vt

I.
I-A.

I NTRODUCCIÓN

Transistor MOSFET

El transistor MOSFET, corresponde a otra clase de transistores de FET o de efecto de campo, caracterizado porque en
su fabricación inicial usaba como material conductor un metal
(aluminio) y una etapa de óxido como elemento aislante, de
donde deriva sus siglas en ingles ( Metal Oxide Semiconductor
Field Effet Transistor).Este transistor se caracteriza por el uso
de cuatro terminales, una llamada compuerta ( Gate), fuente (
Source), drenador (Drain) y sustrato (Bulk). El MOSFET se
caracteriza, con el símbolo presentado a continuación:

para un dispositivo de canal N.
I-A1. Efecto de cuerpo en el transistor MOSFET: En
muchas aplicaciones el terminal de fuente de los transistores
MOSFET esta conectado alsustrato (el terminal B). Lo que
resulta en una unión pn entre el sustrato y el canal inducido.
En tal caso el sustrato no juega ningún rol en la operación del
transistor, que sigue gobernado por las ecuaciones 1 y 2.
En los circuitos integrados, sin embargo, el sustrato es
común a muchísimos transistores MOS. Con el fin de mantener
la condición de corte de la unión sustrato-canal, se sueleconectar el sustrato a la tensión de entrada más negativa (para
el transistor NMOS). Esta tensión negativa entre el sustrato y la
fuente (VSB ) modificara la operación del transistor, mediante
la ecuación:
Vt = Vt0 + γ

Figura 1.

2φf + VSB −

2φf

(3)

En donde Vt0 es la tensión de umbral cuando VSB = 0,
φf es un parámetro físico, en el que (2φf ) es normalmente
0.6 V. γ es un parámetrode la fabricación del transistor, que
depende de las variables físicas del mismo (Concentración de
donadores, permitividad del silicio).
Al efecto que se produce y se describe por la ecuación
3, se le conoce como efecto de cuerpo. Y γ es conocido
como el parámetro del efecto de cuerpo. El propósito de este
laboratorio consiste en la medición de γ.

Símbolo de los transistores MOSFET.

endonde en el modelo ideal, la corriente por la compuerta
es IG = 0, y su corriente por drenador y fuente son la misma,
que corresponde a la relación
ID = Kn (VGS − Vt )2

(1)

ID = Kp (VSG − Vt )2

(2)

donde Kn o Kp corresponde al factor de transconductancia
total, VGS o VSG es la tensión entre los terminales de
compuerta y fuente, y Vt es la tensión de umbral o encendido
sicorresponde a un transistor de enriquecimiento, el cual

II.

S IMULACIONES

Se realizaron tres simulaciones para graficar las características del transistor NMOS. Inicialmente, se obtuvieron
las curvas de operación estática del dispositivo NMOS del
CD4007., en donde se observó la variación de IDS vs.
VDS para distintos valores de VGS . En este caso, el circuito
montado fue el presentado en la...