El FET fue inventado en 1948 pero no fue posible su implantación hasta 1970 debido a la alta tecnología necesaria. Un FET funciona con un solo tipo de portador de carga y su corriente se puede controlar aplicando una tensión a la puerta, ya sea expulsando electrones para FET de canal N o huecos para FET de canal P. Existen curvas características que muestran las diferentes regiones de operación de un FET.

1. El FET, transistor de efecto de campo o transistor unipolar, fue inventado en 1948, al
mismo tiempo que el transistor normal bipolar, pero no fue posible su implantación hasta 1970
debido a la alta tecnología necesaria para formar sus uniones.
No es muy común encontrarse en un circuito un transistor FET aislado, estos suelen
aparecer, más bien, insertos en circuitos integrados. Otras veces aparecen incorporados, por ejemplo,
en las cápsulas microfónicas, como un pequeño preamplificador de la señal débil que se produce en
éstas.
Un FET reúne las características más interesantes de las válvulas electrónicas, con las
grandes ventajas de los componentes semiconductores. Según su composición, existen dos tipos de
transistores FET, los FET de canal N y FET los de canal P.

2. En la Figura 15.1 se muestra la estructura de un transistor unipolar FET de canal N con su
símbolo correspondiente.
Este componente está formado por una delgada capa de material semiconductor tipo N
denominado canal. A los lados de éste aparecen dos regiones de material semiconductor tipo P. En
cada uno de los extremos del canal se sitúa un terminal. Así, tenemos un terminal de fuente o
surtidor (del inglés source) y otro de sumidero o drenador (drain). Las dos regiones P se interconectan
entre sí y, hacia el exterior, aparece el terminal de compuerta o graduador (gate).

3. Este componente funciona de la siguiente forma: en los transistores de unión bipolares,
la corriente colector emisor se controlaba gracias a la variación de la pequeña corriente que se aplica
a la base, realizándose la conducción tanto por electrones como por huecos. Sin embargo, los
transistores de efecto de campo funcionan solamente con un tipo de portadores de carga: huecos o
electrones, según el tipo de canal. Así, por ejemplo, en un FET de canal N los portadores son los
electrones.
El transistor de la Figura 15.1 conduce siempre del terminal de surtidor al de drenador
(sentido electrónico de la corriente). El canal N posee suficientes electrones libres para que se pueda
establecer un paso de corriente. Si ahora sometemos al terminal de graduador a una tensión
negativa, los electrones libres serán expulsados por repulsión fuera del canal. Esto hace que el canal
se quede con menos portadores de carga y, por lo tanto, su resistencia aumente considerablemente,
lo que provoca una disminución de la corriente que atraviesa el canal del surtidor al de drenaje. En el
caso de que la tensión sea suficientemente negativa, la corriente puede dejar de fluir.

4. A esta forma de trabajo se la denomina de empobrecimiento, es decir, que la tensión de
control aplicada al graduador empobrece o extrae los portadores del canal, lo que hace que éste se
estreche al paso de la corriente.

5. En el FET de canal P de la Figura 15.3 se utiliza material semiconductor P para el canal y
N para la puerta.
Observa que en este caso, la flecha del canal, en el símbolo, apunta hacia afuera. La
tensión aplicada a la puerta se hace ahora positiva, consiguiendo así repeler los huecos existentes
en el canal P y controlar de esta forma la corriente del surtidor. En cualquiera de los dos tipos de
transistores unipolares, la tensión de polarización del diodo formado por la puerta y el canal se
polariza inversamente. De esta forma evita que por esta unión fluya corriente eléctrica.
Todo el estudio del FET que vamos a realizar a continuación lo haremos para el de canal
tipo N.

6. Curvas características de drenador de un FET.
En la Figura 15.4 a se muestra un ejemplo de la familia de curvas características de
surtidor común de un transistor FET de canal N, y en la Figura 15.5 el circuito correspondiente con
el que se han obtenido dichas curvas.
Examinando estas curvas podemos observar que la corriente de drenaje (ID) se hace más
pequeña a medida que aumenta la tensión negativa aplicada entre el graduador y el surtidor (VGS).
Al igual que ocurría con los transistores bipolares, en estas curvas se pueden apreciar
cuatro zonas de operación: región de ruptura, región activa, región de corte y región de saturación.

7. En la región de ruptura, cuando la tensión drenador-surtidor (VDS) aumenta
excesivamente, el FET entra en la región de ruptura y se produce una avalancha que puede destruir el
transistor. En las curvas, tomadas como ejemplo, de la Figura 15.4 a esta tensión es del orden de 16 V.

8. En la región de corte, el transistor entra en corte, es decir, no conduce (se comporta
como un interruptor abierto). Esto ocurre cuando la tensión negativa del graduador o puerta es
suficiente para estrangular totalmente el canal. Así, por ejemplo, en el transistor FET del circuito de la
Figura 15.6 esta tensión Vos es de -1,2 V . A esta tensión se la representa por VGS(apag).
En la región de saturación, el transistor se convierte en un buen conductor (se comporta
como un interruptor cerrado). Esto ocurre cuando se cortocircuitan los terminales de compuerta
y fuente, y VGS = O, Para este valor (observa las curvas características de la Figura 15.4), la corriente se
mantiene prácticamente constante (aproximadamente ID = 4 mA) a partir del codo de la curva
(aproximadamente VDS = 3 V).
A esta corriente se la conoce por IDSS y es la máxima que se puede dar en el drenador de
un FET con la puerta en cortocircuito. Según las curvas de la Figura 15.6: IDSS = 4 mA; el FET se
encuentra en saturación cuando VDS se encuentra entre O y 3 V.
La región activa del FET se encuentra entre las regiones de saturación y ruptura. Según
las curvas expuestas esta región se encontrará para los valores de 3 a 16 V de VDs.

9. Corriente de fuga de graduador o compuerta :
La unión que se establece entre los cristales del graduador y el surtidor se comporta
como si fuese un diodo de silicio polarizado inversamente, por lo que la corriente inversa que fluye
por el graduador es muy pequeña, prácticamente despreciable. Ésta es la razón por la que sólo se
tiene en cuenta una corriente, la ID.
Impedancia de entrada :
Debido a que la corriente que circula por el terminal graduador es prácticamente cero, la
resistencia o impedancia de entrada se hace elevadísima, del orden de miles de kilohmíos . Por esta
razón, este transistor se emplea más en aquellos casos en que se requiera una mayor impedancia de
entrada.

10. Curvas de transferencia o transconductancia :
Estas curvas nos indican los valores que toma la intensidad de drenador (ID) en función
de las variaciones que experimenta la tensión de graduador-surtidor (VGS) para valores de VDS
constantes.
En general, la curva de transconductancia de cualquier FET posee la forma de una
parábola, tal como se muestra en la Figura 15.6. Esta gráfica se corresponde con las curvas de
drenador del FET de la Figura 15.4.

11. Esta curva se corresponde con la siguiente ecuación:
De esta forma, conociendo los valores de IDSS y VGS(apag) (datos que suele proporcionar el
fabricante en las hojas tecnicas) se puede determinar el valor de la corriente ID para cualquier valor
de la tensión VGS aplicada al graduador.
Aplicaciones del FET :
El FET posee bastantes aplicaciones, como son: interruptores analógicos, multiplexores,
control automático de ganancia "CAG" en receptores de radio, amplificadores de pequeña señal en
receptores de radio y TV, troceadores, etc.
2
V
V
-III
GS(apag)
GS
DSSD








12. En la Figura 15.7 se muestra un ejemplo de un "interruptor analógico con FET".
Si a este circuito se le aplica una tensión VGS = 0 , el transistor entrará en saturación y se
comportará como un interruptor cerrado. Por otro lado, si la tensión aplicada es VGS = VGS (apag), el
transistor se pondrá en corte y actuará como un interruptor abierto. Cuando se utiliza un FET como
interruptor, se le hace trabajar únicamente en dos estados, corte y saturación.