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![( ) 2
1
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NMOS ⇒ VT > 0
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⇒](https://image.slidesharecdn.com/clase4-fet-231025054946-ce9c3df8/85/Clase-4-FET-pdf-21-320.jpg)
![Si vGS > VT
depende de la geometría
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S](https://image.slidesharecdn.com/clase4-fet-231025054946-ce9c3df8/85/Clase-4-FET-pdf-23-320.jpg)
Clase 4 - FET.pdf
- 1. TRANSISTORES DE EFECTODE CAMPO Transistores de efecto de campo de juntura JFET - MESFET Transistores de Efecto de Campo de Compuerta Aislada IGFET o MOSFET
- 2. TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO Elcampo eléctrico generado por la tensión aplicada al terminal de puerta controla la corriente drenaje - fuente canal N canal P Dispositivos unipolares y simétricos
- 3. G D S iD + - v DS + - vGS Funcionamiento asimilableal de una fuente de corriente controlada por tensión Drenaje y fuente se distinguen por el sentido de circulación de corriente La tensión puerta-fuente (vGS) modula el ancho del canal y controla la conducción entre drenaje y fuente El terminal de control (puerta) no maneja corriente salvo pequeñas corrientes de fuga (IG ≈ 0) La diferencia entre drenaje y fuente está determinada por el sentido de circulación de corriente (el drenaje es el terminal por donde ingresa la corriente)
- 4. Opera con lajuntura puerta-canal polarizada inversamente. vGS controla conducción drenaje-fuente P V Si < S G v 0 ) > = S D S G D ( f v , v i 0 = ⇒ > D P V Si i v S G tensión de contracción del canal o de pinch-off 0 < P V JFET canal N ⇒vGS ≤ 0 NJFET G G S D w 2a 2b(x) puerta P + canal N 2a JFET canal N JFET transistor de efecto de campo de juntura
- 5. P N D S G G D S N-JFET V <0 PN Zona deplección con VGS grande Flujo electrones IG=0
- 6. zona resistiva uóhmica zona de estrangulación o saturación del canal 0 < < S G v P V 0 = ⇒ < D P V i v S G zona de corte i D v DS i D v DS v GS v GS = 0 v GS = - 0,5 V v GS = - 1 V v GS = - 1,5 V v GS = - 4 V TENSION DRENAJE-FUENTE PEQUEÑAS NJFET IDSS
- 7. 2 2 1 - G SD S D S D D S S P P P v v v i I V V V = − − zona resistiva u óhmica ( ) 1 -1 ( ) 1 1 2 D S D O N D G S D O N P D S S P v i v V I V r r δ δ − = = − D S G S P Si v v V << − 2 1 - G S D S D DSS P P v v i I V V ≈ − i D TENSION DRENAJE-FUENTE PEQUEÑA iD vGS vDS 0 < < S G P V v 0 > − ≤ P S G DS V v v NJFET
- 8. zona de estrangulacióno saturación del canal o de corriente constante i D v DS v GS = 0 v GS = - 0,5 V v GS = - 1 V v GS = - 1,5 V v GS = - 4 V 0 P G S V v < < 0 DS G S P v v V ≥ − > . 1 G S D S D S D S D D V cte v v i i r δ λ δ λ + = = 2 1 D S S G S D m G S P P I v i g v V V δ δ = = − − ( ) 1 1 0,05/ D S v V λ λ + ≈ ≤ V iD vGS P 2 1 G S D D S S P v i I V ≅ − ( ) 2 1 1 G S D D S S D S P v i I v V λ = − + IDSS NJFET
- 9. zona de estrangulacióno saturación del canal o de corriente constante i D v DS v GS = 0 v GS = - 0,5 V v GS = - 1 V v GS = - 1,5 V v GS = - 4 V 0 < < S G P V v 0 > − ≥ P S G DS V v v ( ) 2 1 1 GS D DSS DS P v i I v V λ = − + ( ) 1 1 0, 05 / D S v V λ λ + ≈ ≤ GS DS D V cte. DS D 1 D S D S v i v i r r δ δ λ λ = + = DSS GS P P I V V 2 1 m v g = − − V iD v GS P GS DSS P I V 2 1 D v i ≅ − IDSS D GS m i g v δ δ =
- 10. VGSQ = VGG VDD VDD/R R VDD vo vi + - + - VGG 2 1 Q G S D D S S P V I I V = − 2 1 Q Q DD DS D G S D D S S P V v i R V I I V − = = − Recta de carga
- 11. 0 < < S G v P V 0 > − ≤P V S G DS v v 0 < < S G v P V 0 > − ≥ P V S G DS v v 2 S D D S G S D v i v v 2 P S S D P V I V i S = ⇒ − = Corregir en apunte Corregir en apunte Límite continuo entre zona resistiva y zona de saturación del canal. Tensiones de ruptura Máxima tensión que se puede aplicar entre dos terminales. tensión que provoca ruptura por avalancha en la juntura iD vDS NJFET
- 12. P S G V Si < <v 0 0 ) < = S D S G D ( f v , v i 0 = ⇒ > D P S G V Si i v PJFET JFET canal P ⇒ VP ≥ 0 Puerta polarizada inversamente ⇒ vGS ≥ 0 P-JFET D S G G D S V > 0 PP
- 13. 0 N N P GS SiV v < < 0 P P GS P Si v V < < conducción D S G S P v v V << − 2 1 G S D S D D S S P P v v i I V V ≈ − ( ) D ON r DS G S P v v V ≥ − 2 1 GS D DSS P v i I V ≅ − 2 1 D S S G S m P P I v g V V = − 1 D S D S D v i r λ λ + = V iD v GS P 0 G S P D v V i > = corte P-JFET D S G G D S 0 P P V > D S G G D S N-JFET 0 N P V <
- 14. MESFET transistor de efectode campo de juntura metal-semiconductor Canal: semiconductor compuesto (ArGa) Puerta: metal Interfase puerta canal: unión Schottky ArGa n n+ n+ D G S Electrones con alta movilidad Dispositivos de alta velocidad Funcionamiento similar a JFET Conduce con vGS=0 VT entre –3V y –0,3V
- 15. IGFET o MOSFET Transistoresde Efecto de Campo de Compuerta Aislada normalmente abiertos enriquecimiento normalmente en conducción empobrecimiento
- 16.
- 17.
- 18. Campo eléctrico vista superior drenaje fuente puerta canal n Sustratop S D G n canal N M O S enriquecimient o empobrecimien to
- 19. PMOS NMOS MOSFET enriquecimiento NMOS ⇒VT > 0 PMOS ⇒ VT < 0 Normalmente cortado Normalmente cortado
- 20. vGS < VT⇒ iD = 0 vGS>VT ⇒ iD=f(vGS,vDS) NMOS ⇒ VT > 0 PMOS ⇒ VT < 0 enriquecimiento
- 21. ( ) 2 1 2- 2 D GS T DS DS i K v V v v = − ( ) 2 1 2 - 2 D N ox GS T DS DS W i C v V v v L µ = − vGS > VT NMOS ⇒ VT > 0 vDS < vGS - VT zona resistiva u óhmica iD vGS TENSION DRENAJE-FUENTE PEQUEÑAS vDS ( ) [ ] 1 − − = δ δ = T GS cte. V D DS ON V 2K S G r v i v enriquecimiento ( ) 2 - D GS T DS i K v V v ≅ - DS GS T v v V << ⇒
- 22. vGS>VT vDS >vGS–VT . 1 G S D S D S D S D D V cte v v i i r δ λ δ λ + = = ( ) ( ) S D T S G D V K v v i λ + − = 1 2 zona de estrangulación o saturación del canal o de corriente constante enriquecimiento ( ) 2 D m G S T Q G S Q i g K v V v δ δ = = − VT iD vGS Q IDQ VGSQ
- 23. Si vGS >VT depende de la geometría = L W C µ K ox N depende de la tecnología si vDS > vGS – VT ( )2 T S G D V K − ≅ v i conducción ( ) [ ] DS T GS D V - K v v i 2 = si vDS < vGS – VT N M O S
- 24.
- 25. Compensación de efectos Dependencia dela Temperatura ( ) ( ) C º % D R T T 0,7 T T R ↓ ⇒ µ = µ i 5 , 1 movilidad de portadores iD → disminuye VP disminuye si aumenta T iD → aumenta C º mV -2,2 varía VP ≈ GS m D v g i ∆ = ∆ Si deriva nula
- 26. Limitaciones de potencia Potencia= iD v DS ≤ PMAX Datos fabricante JFET IDSS ,VP PMÄX BVGSO, BVDSO MOSFET VT , K (iD@vGS) PMÄX BVGSO, BVDSO JFET: tensión pico inverso juntura BVGSO = BVGDO (30 a 50V) MOSFET: tensión de ruptura del aislante BVGSO = BVGDO (100V o más) Tensiones de Ruptura BVDSO JFET (20 a 40V) MOSFET (≥30)