FET TRANSISTOR CONTROLADO POR VOLTAJE Por: Ronald Bailey Diplomado en matematica
Tipos
JFET Canal abierto Vp es un dato obtenido del fabricante (datasheet). Canal cerrado Vp es el voltaje de ahorcamiento, este hace que el canal se cierre por completo y por lo tanto no exista flujo de corriente. Abriendo el canal al alejarse positivamente de Vp, es posible dejar pasar una corriente constante e independiente de la variación de VDS. Si VGS > Vp si existe flujo de corriente.
Vt es un dato obtenido del fabricante (datasheet). MOSFET tipo enriquecimiento Canal cerrado Canal abierto Vt es el voltaje de umbral, este hace que el canal se abra para que exista flujo de corriente constante. Abriendo el canal al aumentar positivamente Vt, es posible dejar pasar una corriente constante e independiente de la variación de VDS. Si VGS > Vt si existe flujo de corriente.
Modos Modo de agotamiento de portadores. Cuando el canal ya esta construido, por lo tanto el efecto del campo eléctrico consiste en reducirlo o aumentarlo en función de la dirección de aplicación. Modo de enriquecimiento de portadores. Cuando el canal no esta construido y se construye por medio del efecto del campo eléctrico. Se puede usar la grafica ID vs VGS para saber que tipo de transistor se esta trabajando
Ecuacion características para la polarización del los transistores FET. Al encontrarse con esta ecuación en los libros se observara el factor K m el cual es utilizado por puros fines didácticos y es un factor que depende de las dimensiones de construcción del transisto 1 VGS VT ID = KmVT 2 1 VGS Aplicando factor común a VT se puede observar esta ecuación en donde K m VT 2 es un factor llamado IDSS en las datasheets. ID = K m (VT VGS) 2 VT 2 Sustituyéndolo en la ecuación se puede observar la ecuación general que rige el funcionamiento de los fet, la cual relaciona la corriente de drenaje con el VGS directamente. ID = ID SS 1 VGS VT 2
Valores necesarios para la polarización de FET. ID SS Es un valor que se obtiene en la hoja de datos de transistor. Imagen obtenida de la hoja de datos del transistor JFET K161. VT También es un valor obtenido de la hoja de datos, el cual suele tener un rango. http://www.datasheetspdf.com/pdf/624149/toshiba /K161/1
Grafica de la ecuación obtenida de la hoja de datos en comparación con una obtenida teóricamente. ID = ID SS Practica: tomada desde la hoja de datos 1 VGS VT 2 Teórica: Generada con wólfram mathematica 11 Esta grafica esta en amperios. Las partes que crecen a la izquierda se ignoran ya que no es posible que el transistor deje pasar corriente de esa forma. Grafica de hoja de datos deljfet K161
Ecuaciones de wólfram mathematica. Para definir la función: ID[IDSS_, VGS_, VP_ ሿ: = IDSS 1 VGS VP 2 Plot[ Para graficar la función: ID[0.01, VGS, 1.8 ሿ, ID[0.008, VGS, 1.4 ሿ, ID[0.006, VGS, 1.2 ሿ, ID[0.004, VGS, 1 ሿ, ID[0.002, VGS, 0.8 ሿ, ID[0.001, VGS, 0.4 ሿ, VGS, 2,0 ሿ
Polarización de transistor. V TH threshold-voltage 2N3370 V GS(off) = V T = V TH = V P En algunas hojas de datos puede encontrarse con cualquiera de estos nombres. V GS(off) = -3.2V 0.1 ma Id SS 0.6 ma Tabla tomada de la hoja de datos del transistor http://pdf.datasheet.live/datashee ts-1/solitron_devices/2n3370.pdf
Ecuación: ID[IDSS_, VGS_, VP_ ሿ: = IDSS 1 VGS VP 2 Utilizando los valores máximos para obtener la grafica mas extensa. ID[0.6mA, VGS_, 3.2Vሿ 0.6 1 VGS 3.2 2 Plot[0.6 1 + 0.3125VGS 2, VGS, 3.2,0 ሿ Grafica teórica ID vs VGS creada con Wolfram mathematica 11.
Extendiendo la grafica para observar el comportamiento de la corriente ID. Grafica teórica ID vs VGS extendida para observar la corriente a 5V creada con Wolfram mathematica 11.
Como los transistores fet son tan versátiles y sus valores dependen mucho del fabricante por lo cual seria necesario hacer los siguientes experimentos para determinar sus graficas de transferencia.
Encontrar la grafica ID vs VGS Para generar la curva ID vs vgs. 1- Colocar la fuente B1 constante. 2- Variar la fuente B2 e ir midiendo la corriente ID. La fuente B2 tiene que variar V < B2 > V En donde V es un voltaje que no supere el máximo sugerido por La hoja de datos.
Encontrar la grafica ID vs VDS Para generar la curva ID vs VDS. 1- Colocar la fuente B2 constante. 2- Variar la fuente B1 mientras se va midiendo la corriente ID. La fuente B1 tiene que variar V < B2 > V En donde V es un voltaje que no supere el máximo sugerido por La hoja de datos.