Investigacion del diodo fet.
Jesús GarcíaEnsayo18 de Febrero de 2017
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Tecnológico Nacional de México[pic 1]
Instituto Tecnológico de Los Mochis
Materia: Diodos y Transistores
Tema: Investigación FET
Maestra: Valencia Rodríguez Lorena Isabel
Alumno: García Uribe Jesús Adán
Matricula: 14440701
Agradecimientos
A mis padres JESUS ADAN GARCIA LEYVA Y CECILIA MARGARITA URIBE AGUILAR por todo lo que han hecho por mí por todo lo que me han apoyado a lo largo de mis 20 años sin importar nada ellos siempre están para ayudarme les agradezco el darme la vida y los consejos que he recibido de ellos esto años que tengo de vida.
También agradezco a todos mis amigos por estar ahí para mí en las buenas pero sobre todo en las malas y también por ayudarme a no darme por vencido nunca y poder sacar poco a poco mis problemas tanto como personales como escolares.
Introducción
En esta investigación se encuentra la información referente a los transistores FET, como el significado, su origen, inventores, la fecha en que se realizó, sus diversas aplicaciones, una pequeña comparación entre los transistores FET y BJT, los tipos de transistores y sus características. La estructura de los JFET y sus características principales, así como las diferencias entre los JFET tipo P y tipo N y su estructura interna. También se encuentra toda la información básica sobre el JFET (característica de transferencia, la ecuación de Shockley, la gráfica de la curva de transferencia y el método rápido para la obtención de la curva de transferencia) y su hoja de especificaciones para poder utilizar de forma adecuada el transistor, sus ecuaciones más importantes comparadas con el BJT.
Se encuentra también los tres tipos diferentes de polarizaciones del JFET, que son: Polarización fija, autopolarización y por divisor de voltaje y sus referentes ecuaciones explicadas con unos ejemplos. Después de revisar los transistores en C. D. se encuentra el JFET en C. A., su análisis y modelado, así como sus respectivas ecuaciones de Zi, Zo, Av y un ejemplo por divisor de voltaje.
Y por último, con los conocimientos adquiridos se diseñó un circuito amplificador con JFET.
Índice
Agradecimientos 2
Introducción 3
¿Qué es FET? 6
FET vs BJT 6
Historia 6
Tipos de FET 7
MOSFET: 7
JFET: 8
HEMT: 8
IGBT: 9
DNAFET: 9
Estructura 11
Características Generales 11
Ventajas: 12
Desventajas: 12
Diferencia entre JFET canal n y JFET canal P 12
JFET de canal N. 13
JFET de canal P. 13
JFET 13
Ecuación de Shockley 16
Método Abreviado 17
Ecuaciones más Importantes 18
Polarización Fija JFET 19
Autopolarización JFET 22
Divisor de Voltaje JFET 24
Ejemplos 26
Parámetros Zi, Zo y Av para JFET en C. A. para los 3 tipos de polarización. 32
Polarización fija 32
Auto polarización con desvío: 33
Conclusión 38
Bibliografía 39
¿Qué es FET?
El transistor de efecto campo (Field-Effect Transistor, en inglés) es un transistor que se basa en el campo eléctrico para controlar la forma y, por lo tanto, la conductividad de un canal que transporta un solo tipo de portador de carga, hecho de un material semiconductor, por lo que también suele ser conocido como transistor unipolar. Posee tres terminales, denominados puerta (gate), drenaje (drain) y fuente (source). La puerta es el terminal equivalente a la base del BJT (Bipolar Junction Transistor), de cuyo funcionamiento se diferencia, ya que en el FET, el voltaje aplicado entre la puerta y la fuente controla la corriente que circula en el drenaje. Así como los transistores bipolares se dividen en NPN y PNP, los FET son de los tipos Canal-N y Canal-P, dependiendo del material del canal del dispositivo.
FET vs BJT
Diferencias del BJT vs JFET | |
BJT | JFET |
Controlado por corriente de base. | Controlado por tensión entre puerta y fuente. |
Dispositivo bipolar que trabaja con las cargas libres de los huecos y electrones. | Dispositivo unipolar que trabaja con las cargas libres de los huecos. |
IC es una función de IB. | ID es un factor de Vgs. |
Beta factor de amplificación. | gm(factor de transconductancia). |
Altas ganancias de corriente y voltaje. | Ganancias de corrientes indefinidas y ganancias de voltaje menores a las de los BJT. |
Relación lineal entre IB e IC. | Relación cuadrática entre Vgs e ID. |
Historia
El transistor bipolar fue elaborado en los Laboratorios Bell de Estados Unidos en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley. El transistor es el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos, o triodo. En la actualidad, la mayoría de los circuitos se fabrican con tecnología CMOS. La tecnología CMOS (Complementary MOS ó MOS Complementario) es un diseño con dos diferentes MOSFET (MOSFET de canal n y p), que se complementan mutuamente y consumen poca corriente en un funcionamiento sin carga.
A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, condensadores e inductores que son elementos pasivos. El transistor está compuesto de un sustrato (comúnmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base).
Modelos posteriores, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET, CMOS, VMOS, etc.) no hace uso de la corriente que se inyecta en el terminal de base para modular la corriente de emisor o colector, sino la tensión presente en el terminal de puerta o reja de control (graduador) y gradúa la conductancia del canal entre los terminales de Fuente y Drenaje. Cuando la conductancia es nula y el canal se encuentra estrangulado, por efecto de la tensión aplicada entre Compuerta y Fuente, es el campo eléctrico presente en el canal el responsable de impulsar los electrones desde la fuente al drenaje. De este modo, la corriente de salida en la carga conectada al Drenaje (D) será función amplificada de la Tensión presente entre la Compuerta (Gate) y Fuente (Source). Su funcionamiento es análogo al del tríodo, con la salvedad que en el tríodo los equivalentes a Compuerta, Drenador y Fuente son Reja (o Grilla Control), Placa y Cátodo.
Tipos de FET
MOSFET:
El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET (en inglés Metal-oxide-semiconductor Field-effect transistor) es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. Es el transistor más utilizado en la industria microelectrónica, ya sea en circuitos analógicos o digitales, aunque el transistor de unión bipolar fue mucho más popular en otro tiempo. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.
El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamados fuente (S, Source), drenador (D, Drain), puerta (G, Gate) y sustrato (B, Bulk). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal de fuente y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales.
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