1. TRANSITORES DE EFECTO DE CAMPO
(Field effect transistor, FET)
INTRODUCCIÓN:
Son dispositivos de estado sólido
Tienen tres o cuatro terminales
Es el campo eléctrico el que controla el flujo de cargas
El flujo de portadores es de un único tipo ( o electrones ó huecos)
Pueden funcionar en diferentes regiones de polarización
Según en que región de polarización se encuentren, funcionan como:
Resistencias controladas por tensión
Amplificadores de corriente ó tensión
Fuentes de corriente
Interruptores lógicos y de potencia
Tema 8.- Transistores de efecto de 1
campo

2. INTRODUCCIÓN
Hay de bastantes tipos, pero los mas importantes son los:
MOSFET (Metal-óxido semiconductor)
Normalmente tienen tres terminales denominados:
Drenador
Puerta
Fuente ó surtidor
Son dispositivos gobernados por tensión
 La corriente de puerta es prácticamente nula (func. Normal)
Utilizan un solo tipo de portadores de carga,
(Por eso se llaman también unipolares):
Electrones si son de canal N
Huecos si son de canal P
Tema 8.- Transistores de efecto de 2
campo

3. COMPARACIÓN ENTRE FETs y BJTs
Los FETs necesitan menos área del chip, y menos pasos de fabr.
Los BJts pueden generar corrientes de salida mas elevadas
para conmutación rápida con cargas capacitivas.
Los FETs tiene una impedancia de entrada muy alta
 En los Fets el parámetro de transconductancia (gm) es menor
que en los BJts, y por lo tanto tienen menor ganancia.
Tema 8.- Transistores de efecto de 3
campo

4. DIFERENTES TIPOS DE TRANSISTORES FET
Tema 8.- Transistores de efecto de 4
campo

5. TRANSISTORES JFET
El transistor de efecto de campo de
unión (JFET: junction field-effect
transsitor) de canal N consiste en un
canal semiconductor de tipo N con
contactos óhmicos en cada extremo ,
llamados drenador y fuente (ó
surtidor).
A los lados del canal hay regiones de material semiconductor tipo P
conectadas eléctricamente entre si y al terminal denominado puerta.
La unión PN entre puerta y el canal es similar a la unión PN de un
diodo.
En las aplicaciones normales , esta unión debe estar polarizada
inversamente.
Tema 8.- Transistores de efecto de 5
campo

6. TRANSISTOR J-FET DE CANAL N
Cuanto mas negativa es la tensión inversa de polarización de una
unión PN, mas ancha se hace la zona de deplexión (no conductora,
libre de cargas),y por tanto en este caso mas se estrecha el canal
conductor
Tema 8.- Transistores de efecto de 6
campo

7. TRANSISTOR J-FET DE CANAL N
Cuando la zona no conductora ocupa toda la anchura del canal,
decimos que ocurre un fenómeno llamado de estrangulamiento.
La tensión de estrangulamiento Vto (VP) es valor necesario de la
tensión puerta - canal para que desaparezca el canal conductor
Tema 8.- Transistores de efecto de 7
campo

8. TRANSISTOR J-FET DE CANAL N (CONT)
La tensión de estrangulamiento Vto (Vp), es el valor necesario de
la tensión puerta - canal para que desaparezca el canal conductor.
En los JFET de canal N ésta tensión es esencialmente negativa:
En funcionamiento normal, la tensión VGS debe ser: Vto<=VGS<=0
En los JFET de canal N, el drenador es positivo respecto a la
fuente.
La corriente entra por el drenador y sale por la fuente.
Como la resistencia del canal depende de la tensión puerta-
fuente, la corriente de drenador se controla con VGS
Tema 8.- Transistores de efecto de 8
campo

9. CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UN JFET DE
CANAL N
El J-FET es un dispositivo de tres estados:
Zona de corte si : vGS ≤ VP < 0 entonces: ID=IS=0
Zona óhmica si : VD − VG ≥ VP ⇒ VDG ≤ −VP
Zona de conducción : vGS ≥ VP 
Zona activa si : VD − VG ≤ VP ⇒ VDG ≥ −VP
El límite entre la zona óhmica y la activa viene marcada en viene
marcada por la igualdad VDG=-VP
Tema 8.- Transistores de efecto de 9
campo

10. ZONAS DE FUNCIONAMIENTO DE UN JFET DE
CANAL N
El JFET es un dispositivo muy parecido a los MOSFET.
A tensiones VDS pequeñas, el dispositivo funciona como
una resistencia controlada por la tensión VGS
Cuando VDS alcanza tensiones suficientemente elevadas, es
decir cuando : v DG = v DS − vGS ≥ −VP
Entonces polarización inversa de drenador es tan grande que el
canal se estrangula, y un incremento adicional de VDS no
afecta demasiado a la corriente de drenador, al igual que ocurre
con los transistores MOSFET, el JFET entra en el estado
activo, también llamado zona de saturación del canal. La
corriente se hace prácticamente constante
Tema 8.- Transistores de efecto de 10
campo

11. ESTADO ÓHMICO DEL TRANSISTOR JFET
El JFET de canal N, se encuentra en el estado óhmico o zona
óhmica si:
VGS ≥ VP y además : VDG ≤ −VP
Entonces, la corriente de drenador viene dada por la expresión:
[
iD = β 2 ⋅ ( vGS − VP ) ⋅v DS −v 2
DS ]
W 4ε Si
Donde β (K), tiene la expresión: β = µn
L 3tN D
W,L,t, son la anchura, longitud, y espesor del canal. µn la movilidad de los
electrones, ND la concentración del dopado, y εSi la constante dieléctrica del
silicio
Tema 8.- Transistores de efecto de 11
campo

12. Resistencia del JFET controlada por tensión
Si en la ecuación: iD = β [ 2 ⋅ ( vGS − VP ) ⋅v DS −vDS ]
2
vDS es tan pequeño que el término cuadrático es despreciable,
entonces: i ≈ 2β ( v − V )V = 1 v ; R =
1
2β ( vGS − VP )
D GS P DS DS N − JFET
RN − JFET
Esta expresión se podrá considerar válida si: v ≤ 0,2( v − V )
DS GS P
Discusión interpretativa:
Compare la definición dada de RN-JFET
con la de resistencia dinámica rd,JFET,:
1 ∂iD
=
rd , JFET ∂vDS I DQ ,VDSQ
Tema 8.- Transistores de efecto de 12
campo

13. ESTADO ACTIVO DEL TRANSISTOR JFET
El JFET de canal N, se encuentra en el estado activo o zona de
saturación del canal si:
VGS ≥ VP y además : VDG ≥ −VP (VP negativo en los JFET N)
Entonces, la corriente de drenador viene dada por la expresión:
iD = β ( vGS − VP )
2
La corriente iD que circula cuando VGS es igual a cero y el
transistor está en estado activo, se denomina IDSS
I DSS = β V p2
IDSS es un parámetro que suele aparecer en las hojas de
características, junto con VP, de los cuales se puede deducir β
Tema 8.- Transistores de efecto de 13
campo