El documento presenta información sobre dos tipos de transistores de efecto de campo: JFET y MOSFET. Explica que el JFET controla la corriente de drenador mediante la tensión de puerta, y que su canal se cierra cuando la tensión de puerta supera un límite. El MOSFET funciona formando un canal entre drenador y fuente al aplicar tensión de puerta, permitiendo el paso de corriente, la cual se controla variando la tensión de drenador. Finalmente, compara las características eléctricas de ambos dispositivos

1. Presentación PowerPoint de
Martin Gonzales Salazar
Docente de Física Electrónica
Raúl Rojas Reátegui

2. TRANSISTOR: Es un dispositivo electrónico semiconductor que
cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

3. TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNION (JFET)
 Un JFET de canal N se fabrica difundiendo una región de tipo P
en un canal de tipo N, tal y como se muestra en la Figura 1. A
ambos lados del canal se conectan los terminales de fuente (S,
Source) y drenaje (D, Drain). El tercer terminal se denomina
puerta (G, Gate).
Figura 1: Esquema
del transistor JFET de
canal N

4. Los símbolos de este tipo de dispositivos son:
Figura 2: Símbolos de los transistores JFET

5. TRANSISTOR MOSFET
 Las prestaciones del transistor
MOSFET son similares a las del
JFET, aunque su principio de
operación y su estructura interna
son diferentes. Existen cuatro tipos
de transistores MOS:
 Enriquecimiento de canal N
 Enriquecimiento de canal P
 Empobrecimiento de canal N
 Empobrecimiento de canal P
 Los símbolos son:
Figura : Transistores MOSFET
La característica constructiva común a todos los tipos de transistor MOS es que el
terminal de puerta (G) está formado por una estructura de tipo Metal/Óxido/Semiconductor.
El óxido es aislante, con lo que la corriente de puerta es prácticamente nula, mucho menor
que en los JFET. Por ello, los MOS se emplean para tratar señales de muy baja potencia.

6. El transistor de efecto de campo
• Introducción
• El transistor de efecto de campo de unión o JFET
 JFET de canal N
 JFET de canal P
• El transistor MOSFET
 Mosfet de acumulación
 Mosfet de deplexión
• Conclusiones
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7. Transistores de efecto de campo (FET)
•FET de unión (JFET)
•FET metal-óxido-semiconductor (MOSFET)
Transistores JFET
Canal N Canal P
G
D
S
G
D
S
G - Puerta (GATE)
D - Drenador (DRAIN)
S - Surtidor o fuente (SOURCE)
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8. Estructura interna de un JFET
Canal N Canal P
D
G
S
P
N
P
D
G
S
P
N N
G
D
S
G
D
S
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9. Funcionamiento de un JFET de canal N (I)
•Unión GS polarizada inversamente
•Se forma una zona de transición
libre de portadores de carga
•La sección del canal depende de la
tensión USG
•Si se introduce una cierta tensión D-S
la corriente ID por el canal dependerá
de USG
D
G
S
N
P
USG
P
Canal
Zona de
transición
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10. Funcionamiento de un JFET de canal N (II)
D
G
S
USG
UDS (baja)
ID
UDS
ID
USG
El canal
se estrecha
Entre D y S se tiene una resistencia que varía en función de USG
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11. Funcionamiento de un JFET de canal N (III)
•El ancho del canal depende también de la tensión UDS
•Pasado un límite la corriente ID deja de crecer con UDS
D
G
S
USG
UDS
IDU +UDS SG
USG
UDS
ID
USG1
VP
USG=0V
USG2
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12. Características eléctricas de un JFET de canal N
UDS (V)
ID (mA)
UGS1=-2V
UGS=0V
UGS2=-4V
2 4 6 8
10
20
30
Zona de fuente de corriente
Zona resistiva
Característica real
UDS
ID
UGS1
UGS
UGS2
VP
Característica
linealizada
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13. Características eléctricas de un JFET de canal P
Curvas idénticas al de canal N pero con tensiones y
corrientes de signo opuesto
UDS (V)
ID (mA)
UGS1=2V
UGS=0V
UGS2=4V
-2 -4 -6 -8
-10
-20
-30
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14. Resumen de las características de un JFET de unión:
• La corriente de drenador se controla mediante tensión (a
diferencia de los transistores bipolares donde se controla la
corriente de colector mediante la corriente de base)
• La unión puerta-fuente se polariza en zona inversa y existe
un valor límite de UGS a partir del cual el canal se cierra y
deja de pasar corriente de drenador
• Entre drenador y fuente el JFET se comporta como una
resistencia o una fuente de corriente dependiendo de la
tensión UDS.
• Aplicaciones típicas: amplificadores de audio y de
radiofrecuencia
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15. Funcionamiento en conmutación del JFET:
ID
+ UDS
UGS
VCC
RD
UGS
UDS
VCC
A
B
UDS
ID
UGS(B)
UGS(A)
A
B
Aplicando una onda cuadrada en
los terminales UGS se puede
conseguir que el JFET actúe como
un interruptor
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16. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
Canal N Canal P
G - Puerta (GATE)
D - Drenador (DRAIN)
S - Surtidor o fuente (SOURCE)
G
D
S
G
D
S
G
D
S
G
D
S
Canal N Canal P
MOSFET acumulación MOSFET deplexión
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17. Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (I)
P
N N
D
G
S
SUSTRATO
Metal
Oxido (aislante)
Semiconductor
Normalmente el terminal de SUSTRATO se encuentra
conectado con el surtidor S
Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
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18. Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (II)
• Los terminales principales del MOS son
drenador y surtidor
• Al aplicar tensión UDS la unión
drenador-sustrato impide la circulación
de corriente de drenador
P
N N
D
G
S
SUSTRATO
UDS
I =0D
Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
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19. Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (III)
• Al aplicar tensión positiva UGS los electrones libres de la zona P
(sustrato) son atraídos hacia el terminal de puerta
• Por efecto del campo eléctrico se forma un canal de tipo ‘n’ (zona
rica en electrones) que permite el paso de la corriente entre
drenador y surtidor
P
UGS
N N
+ ++ ++ +
n
e
- e
-
e
-
e
-
Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
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20. Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (IV)
• Formado el canal entre drenador y
surtidor puede circular la corriente de
drenador ID
• Incrementar la tensión UDS tiene un
doble efecto:
Ohmico: mayor tensión = mayor
corriente ID
El canal se estrecha por uno de
los lados = ID se reduce
P
N N
UGS
UDS
ID
Campo eléctrico
debido a UGS
Campo eléctrico
debido a UDS
• A partir de un cierto valor de UDS ambos efectos se compensan y la
corriente se estabiliza haciendose prácticamente independiente de UDS
Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
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21. UDS (V)
ID (mA) UGS
2 4 6 8
10
20
30
40
4
6
8
10
Por debajo de
esta tensión no
se forma el canal
Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (V)
Curvas características
• A partir de un cierto valor de UGS se forma el canal entre drenador y
fuente. Por debajo de este límite el transistor está en corte.
• Dependiendo de la tensión UDS se puede tener un equivalente resistivo
o de fuente de corriente entre D y S
G
D
S
UGS
ID
UD S
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22. Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal P
Curvas características
G
D
S
UGS
ID
UD S
UDS (V)
ID (mA)
UGS
-2 -4 -6 -8
-10
-20
-30
-40
-4
-6
-8
-10
• Canal P: comportamiento equivalente al del MOSFET de canal N pero
con los sentidos de tensiones y corrientes invertidos
Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor)
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23. Estructura y funcionamiento de un MOSFET de deplexión de canal N
P
N N
D
G S
n
Difusión hecha durante
el proceso de fabricación
UDS (V)
ID (mA) UGS
2 4 6 8
10
20
30
40
-2
0
2
Ya hay canal
formado
• En los MOSFET de deplexión el canal se forma mediante una difusión
adicional durante el proceso de fabricación
• Con tensión UGS nula puede haber circulación de corriente de drenador
• Es necesario aplicar tensión negativa UGS para cerrar el canal
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