TEMA 7 TRANSISTORES DE EFECTO CAMPO



Documentos relacionados
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

J-FET de canal n J-FET (Transistor de efecto campo de unión) J-FET de canal p FET

TEMA 5 TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

Tema 4: El Transistor MOSFET

2.1. MOSFET de Enriquecimiento 2.2. MOSFET de Empobrecimiento

Transistor de Juntura de Efecto de Campo Es unipolar con canal tipo n o tipo p Dopado Gate > dopado canal

POLARIZACION DEL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNION J-FET (JUNTION FIELD EFFECT TRANSISTOR)

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

El transistor de potencia

BIBLIOGRAFÍA 2.1 INTRODUCCIÓN 2.1 INTRODUCCIÓN (2) Tema 3: EL TRANSISTOR FET

LOS TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

Transistor MOSFET ELEMENTOS ACTIVOS EL-2207 I SEMESTRE 2011

TEMARIO ESPECÍFICO - TEMA DEMO TECNOLOGÍA TEMA 60: CIRCUITOS DE CONMUTACIÓN CON TRANSISTORES. APLICACIONES CARACTERÍSTICAS

Transistores de Efecto de Campo

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

Transistores de efecto de campo (npn) drenador. base. fuente. emisor BJT dispositivo de 3 terminales

TEMA 5 Fuentes de corriente y cargas activas

IG = 0 A ID = IS. ID = k (VGS - VT) 2

TIPOS DE SEMICONDUCTORES

MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO

Instituto Tecnológico de Saltillo Ing.Electronica UNIDAD IV TRANSISTORES ING.CHRISTIAN ALDACO GLZ

Figura Nº 4.1 (a) Circuito MOS de canal n con Carga de Deplexion (b) Disposición como Circuito Integrado CI

Los objetivos a cubrir en el cuarto capítulo, en sus distintos epígrafes, son el conocimiento de:

Características del transistor bipolar y FET: Polarización

TEMA 9 REPASO SEMICONDUCTORES

A.3. El transistor unipolar

FACULTAD de INGENIERIA

CAPÍTULO 3. Transistores de efecto de campo MOS (MOSFET)

Ing. Adrián Darío Rosa. Capítulo XI. Transistor de efecto de campo Metal-Óxido-Semiconductor (MOSFET)

UNIDAD 4 TRANSISTORES BJT Y JFET

Máster en Mecatrónica EU4M Master in Mechatronic and Micro-Mechatronic Systems BIPOLARES. Fundamentos de Ingeniería Eléctrica

1 V. El transistor JFET en la zona óhmica. En esta región el canal conductor entre drenador y fuente se comporta como una resistencia R DS

Capítulo 2 Transistores Unipolares

MODULO Nº12 TRANSISTORES MOSFET

MOSFET para conmutación de potencia

INTRODUCCION A PRÁCTICAS DE AMPLIFICADORES CON TRANSISTOR BIPOLAR, DISEÑADOS CON PARAMETROS HIBRIDOS

6. Amplificadores con transistores

LECCIÓN B07: CIRCUITOS LIMITADORES Y FIJADORES

Dispositivos Electrónicos

Dispositivos semiconductores en microondas

03/,),&$'25(6 6,1721,=$'26

CAPÍTULO COMPONENTES EL DIODO SEMICONDUCTORES: 1.1 INTRODUCCIÓN

Y ACONDICIONADORES TEMA

Transistor de Efecto de Campo con Gate aislado Es unipolar con canal tipo n o tipo p Gate = polisilicio >> dopado sustrato

Práctica 5. Circuitos digitales: control del nivel de un depósito

ELECTRÓNICA BÁSICA, INDUSTRIAL E INFORMÁTICA

1) ETAPA DE POTENCIA.

INTRODUCCIÓN A LOS TRANSISTORES

Experimento 4: Curvas características de componentes de tres terminales (transistores)

Electromagnetismo Estado Solido II 1 de 7

AMPLIFICACION EN POTENCIA. Figura 1. Estructura Básica de un Convertidor DC/AC.

Introducción. 3.1 Modelo del Transistor

MOSFET Conceptos Básicos

TEMA V TEORÍA DE CUADRIPOLOS LINEALES Introducción Parámetros de Impedancia a circuito abierto.

CAPITULO II CARACTERISTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION

P9: ENSAYO DE VACÍO Y CORTOCIRCUITO DEL TRANSFORMADOR MONOFÁSICO FUNDAMENTOS DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA

PRACTICA Nº 4 CARACTERISTICAS DEL MOSFET, AMPLIFICADOR DRAIN COMUN

3.2.- Fundamento teórico y de funcionamiento del instrumento. Metodología Tests de componentes.

LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA

COMPONENTES DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS EMPLEADOS EN TECNOLOGÍA

TEMA 5. MICROELECTRÓNICA ANALÓGICA INTEGRADA

DESCRIPCIÓN DEL PUESTO DE TRABAJO

A.1. El diodo. Caracterización del diodo

Medida de magnitudes mecánicas

Laboratorio Amplificador Operacional

Tutorial de Electrónica

Objetivos. Transistor MOSFET ELEMENTOS ACTIVOS EL-2207 I SEMESTRE 2007

PRACTICA 6 SOLENOIDES, BOBINAS Y TRANSFORMADORES Solenoides y Bobinas

Convertidores CA/CA directos

UNIVERSIDAD DE MATANZAS CAMILO CIENFUEGOS FACULTAD DE INGENIERIAS QUÍMICA MECANICA. MONOGRAFÍA DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES BÁSICOS

UNIDAD TEMATICA 6: CIRCUITOS PARA APLICACIONES ESPECIALES

Funciones vectoriales de variable vectorial. Son aplicaciones entre espacios eucĺıdeos, IR n, f : X IR n Y IR m

CAPITULO IV FORMAS DE ONDA. CONDENSADORES E INDUCTORES

Diodos: caracterización y aplicación en circuitos rectificadores

INFORME DE. puntos de medición

LÓGICA CON DIODOS. Los primeros circuitos Lógicos se construyeron usando Diodos, pero no eran integrados. El funcionamiento era el siguiente: V CC

Criterios para la3 elección de un diferencial

Capítulo I. Convertidores de CA-CD y CD-CA

TRABAJO PRÁCTICO NÚMERO 4: Transistores. Estudio del funcionamiento del transistor bipolar como elemento digital

El motor eléctrico. Física. Liceo integrado de zipaquira MOTOR ELECTRICO

JOSÉ PERAZA, FÍSICA 2 JOSÉ PERAZA, FÍSICA 2 JOSÉ PERAZA, FÍSICA 2 Energía Potencial eléctrica

APLICACIONES CON OPTOS

Laboratorio de Electricidad PRACTICA - 15 CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR

Líneas Equipotenciales

1. INTRODUCCIÓN A LOS CONVERTIDORES CA/CC

Problemas resueltos de Tecnología y Componentes Electrónicos y Fotónicos

F.A. (Rectificación).

Comunicaciones (5º año) Definición: Se denomina así a un amplificador que cumple dos condiciones:

UNIDAD 3 EL DIODO SEMICONDUCTOR Y MODELOS

PROBLEMAS DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA (Transistores C.C.)

Inteligencia artificial: todo comienza con una neurona.

Analizar los circuitos de aplicación más usuales de los dispositivos antes mencionados.

Macroeconomía Intermedia

Símbolo. EXPERIENCIA DE LABORATORIO No. 6 TRANSFORMADOR - CIRCUITOS RLC. Area de Física Experimental Manual de Laboratorio 1

AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Transistor de Efecto de Campo xido-semiconductor MOSFET

Transcripción:

TEMA 7 TRANITORE E EFECTO CAMPO (uía de Clases) Asignatura: ispositivos Electrónicos I pto. Tecnología Electrónica

CONTENIO INTROUCCIÓN JFET: CURVA CARACTERÍTICA ímbolos de los JFET Esquema básico de polarización Curvas características ZONA E FUNCIONAMIENTO Región óhmica Región de contracción Región de saturación Región de corte Región de ruptura EL TRANITOR MO: ETRUCTURA Y TIPO CURVA CARACTERÍTICA ÍMBOLO RÁFICO EL MO EN CONMUTACIÓN INVERORE MO Y CMO

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 1 INTROUCCIÓN Transistor de efecto de campo (FET) son dispositivos semiconductores donde el control de la corriente se realiza mediante un campo eléctrico. Tienen las siguientes características: - ispositivo unipolar: un único tipo de portadores de carga - Ocupa menos espacio en un circuito integrado que el bipolar, lo que supone una gran ventaja para aplicaciones de microelectrónica - Tienen una gran impedancia de entrada (del orden de MΩ) Existen dos tipos de transistores de efecto campo: - e unión: JFET o simplemente FET - e puerta aislada: IFET, MO, MOT o MOFET Estructura de los JFET - Barra semiconductora con contactos óhmicos en los extremos - Puerta o elemento de control muy impurificado con portadores distintos a los de la barra - Elementos: Fuente o surtidor (), renador (), Puerta (), y Canal (región situada entre las dos difusiones de puerta - La tensión puerta surtidor (V ) polariza inversamente las uniones La corriente entre renador () y Fuente () se controla mediante el campo creado por la polarización inversa aplicada a la puerta ().

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 2 JFET: CURVA CARACTERÍTICA ímbolos de los JFET: Canal N Canal P Esquema básico de polarización: I I I V V V V Para canal P el esquema es idéntico con polaridades invertidas

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 3 Curvas características: I = f (V, V ) Para V = 0: V pequeña (<V P ): Canal casi completamente abierto => resistencia pequeña y aproximadamente constante => comportamiento aproximadamente lineal => REIÓN ÓHMICA V cercana a V P : canal se va cerrando por un punto y la resistencia aumenta con la tensión => comportamiento no lineal => REIÓN E CONTRACCIÓN V > V P : La resistencia rds es grande y aproximadamente constante => JFET fuente de corriente => REIÓN E ATURACIÓN V muy elevada: Conducción inversa en las uniones, I se dispara y se produce fácilmente la destrucción del JFET => REIÓN E RUPTURA

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 4 ZONA E FUNCIONAMIENTO I ÓHMICA: V < V p - V CONTRACCIÓN: V V p - V ATURACIÓN: V > V p - V V = 0 RUPTURA: V elevada V = V p V CORTE: V > V p Región óhmica Valores pequeños de V V < V p V Resistencia óhmica: r ds = 1 qn..µ n L 2ac Valores usuales de la resistencia: de 100 Ω a 100 KΩ -> r ds > R cesat (transistor bipolar) I = f(v ) -> función lineal Cada V define un valor de resistencia distinto

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 5 Región de contracción V V p V Al elevar V, I deja de crecer linealmente -> se entra en la zona de contracción. Cálculo de la tensión de contracción V p N A >> N => w n w >> w p V j = V o V I = (q N w 2 )/(2ε) 2ε w(x) = a b(x) = ( ) qn V V x o. ( ) i b = δ 0 (estrangulamiento) y V o << V(x) entonces: ( p) 2ε a qn V V qn. = p = a. 2ε i V = 0 => I = 0 => V o V(x) = V, independiente de x 2ε a b ( ) qn V a b 2 2ε qn V V b = a V = = 1.. 2 V p es la V que provoca estrangulamiento (estrechez máxima) en un punto (para V =0) o la V que corta completamente el canal. p 2

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 6 Región de saturación V > V p V La anchura mínima del canal es δ. Al aumentar más la tensión entre drenador y fuente V, δ permanece constante y aumenta L y se entra en la zona de saturación. I = I 1 V V p 2 ; siendo I el valor de la corriente de saturación cuando la puerta está cortocircuitada con la fuente (V = 0 ) Región de corte V V p => I 0 El canal desaparece Región de ruptura Cuando la tensión drenador fuente V es muy grande y entonces la corriente de drenador se eleva mucho y se llega a la destrucción del FET. V BV

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 7 EL TRANITOR MO. ETRUCTURA Y TIPO Los transistores de efecto campo de unión JFET estudiados hasta ahora presentan la característica de que con V = 0, I no es nula cuando V 0. Los transistores de efecto campo de puerta aislada (de acumulación) tienen I nula con V = 0, lo cual es interesante para trabajar en conmutación. Estos transistores de efecto campo de puerta aislada se suelen llamar MO (Metal Oxide c) y tienen una impedancia de entrada elevada, del orden de 10 10 10 15 Ω MOFET de acumulación de canal P Tipos: - Canal P -> sustrato N; impurificaciones P - Canal N -> sustrato P; impurificaciones N Construcción de la zona del canal - Muy impurificada o enriquecida (enhacement) en los portadores de carga del sustrato -> MO de enriquecimiento o acumulación - Poco impurificada o empobrecida (depletion) en los portadores de carga del sustrato (enriquecida en los portadores de las impurificaciones de y ) -> MO de empobrecimiento o de deplexión

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 8 Curvas de salida: I = f(v, V ) MO de acumulación I Región de no saturación u óhmica: V < V - V TH Región de contracción: V V - V TH Región de saturación: V > V - V TH V Región de corte: V < V TH BV V Tensión de ruptura

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 9 CURVA CARACTERÍTICA Es la representación de la corriente de drenador I en función de la tensión entre la puerta y la fuente V I = f(v ) Con V constante se varía V y se observa I, obteniéndose curvas diferentes para cada tipo de transistor: Transistores enriquecidos (enhacement) CANAL N CANAL P I V TH I V V V TH I = K ( V - V TH ) 2 para V > V TH K = 0 3 ma/v 2 Transistores empobrecidos (depletion) CANAL N CANAL P I I V p V I I V -V p I = I (1 - V / V p ) 2

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 10 ÍMBOLO RÁFICO Canal N Canal P EMPOBRECIO O E EPLEXIÓN (EPLETION) ENRIQUECIO O E ACUMULACIÓN (ENHACEMENT) Otro tipo de símbolo: EPLEXIÓN ACUMULACIÓN En electrónica digital: ACUMULACIÓN

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 11 EL MO EN CONMUTACIÓN e usa el transistor de acumulación. R L ocupa aproximadamente veinte veces más área en un circuito integrado que el transistor. Recta de carga: V = I R L V V R L Vent Vsal I V = V B V > V V > V V > V TH V = V TH V 0 A V Vent Vsalida -> En lógica digital -> Vent Vsalida 0 V punto A 0 1 V 0 punto B 1 0

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 12 El circuito anterior es un inversor. ímbolos del inversor: 1 INVERORE MO Y CMO -V Q2 V L = V 2 = V 2 INVEROR CON TRANITOR E CARA CON PUERTA UNIA A RENAOR Vent = V 1 Q1 Vsal = V 1 Q2 actúa como la resistencia de carga y se llama FET de carga. Q2 está siempre en saturación independientemente de Q1 => Q2 tiene siempre el canal formado.

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 13 I 2 V 2 = -V Lugar geométrico donde V 2 = V 2 V 2 = -V TH V 2 = V 2 -V TH -V I 1 = I 2 V 1 = -V B A V 1 = -V TH V ON -V V TH -V V 1 = -V - V 2 Curva de carga: I 1 = f(v 1 ) = f(-v V 2 ) Vent Vsalida -> En lógica digital -> Vent Vsalida 0 -V V TH punto A 0 1 -V - V ON punto B 1 0

Transistores de efecto campo. uía de clases pg. 14 -V Q2 INVEROR CON MO IFERENTE (ACUMULACIÓN Y EPLEXIÓN) Vent = V 1 Q1 Vsal = V 1 V 2 2 Q2 (PMO) 2 1 INVEROR CMO (MO E IMETRÍA COMPLEMENTARIA) Vent 1 Q1 (NMO) Vsal 1 a) Vent = 0 => Q1 está en corte y Q2 en estado de conducción V 1 < V T y V 2 > V T => Vsal V b) Vent = V => Q1 en estado de conducción y Q2 en corte V 1 > V T y V 2 < V T => Vsal 0