El documento proporciona información sobre los transistores JFET y MOSFET. Explica que los JFET son transistores de efecto de campo que conducen corriente según la tensión aplicada en la puerta, y describen sus zonas de funcionamiento. También describe la estructura y funcionamiento básico de los MOSFET, incluyendo sus terminales y que son los transistores más utilizados en circuitos analógicos y digitales. Brevemente menciona también a los IGBT que combinan características de los FET y transistores bipolares.

1. TRANSISTORES
Especialidad: Ingeniería de Sistemas e informática
Ciclo: IV
Curso: Física Electrónica
Elaborado por: Edgar Nolberto Talledo Larrain

2.  El JFET (Junction Field-Effect Transistor, en español transistor de efecto de campo de juntura o unión)
es un dispositivo electrónico, esto es, un circuito que, según unos valores eléctricos de entrada, reacciona dando
unos valores de salida. En el caso de los JFET, al ser transistores de efecto de campo eléctrico, estos valores de
entrada son las tensiones eléctricas, en concreto la tensión entre los terminales S (fuente) y G (puerta), VGS.
Según este valor, la salida del transistor presentará una curva característica que se simplifica definiendo en ella
tres zonas con ecuaciones definidas: corte, óhmica y saturación.
 Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado por una pastilla de semiconductor
tipo P en cuyos extremos se sitúan dos patillas de salida (drenador y fuente) flanqueada por dos regiones con
dopaje de tipo N en las que se conectan dos terminales conectados entre sí (puerta). Al aplicar una tensión
positiva VGS entre puerta y fuente, las zonas N crean a su alrededor sendas zonas en las que el paso de
electrones (corriente ID) queda cortado, llamadas zonas de exclusión. Cuando esta VGS sobrepasa un valor
determinado, las zonas de exclusión se extienden hasta tal punto que el paso de electrones ID entre fuente y
drenador queda completamente cortado. A ese valor de VGS se le denomina Vp. Para un JFET "canal N" las zonas
p y n se invierten, y las VGS y Vp son negativas, cortándose la corriente para tensiones menores que Vp.
 Así, según el valor de VGS se definen dos primeras zonas; una activa para tensiones negativas mayores
que Vp (puesto que Vp es también negativa) y una zona de corte para tensiones menores que Vp. Los distintos
valores de la ID en función de la VGS vienen dados por una gráfica o ecuación denominada ecuación de entrada.
 En la zona activa, al permitirse el paso de corriente, el transistor dará una salida en el circuito que viene
definida por la propia ID y la tensión entre el drenador y la fuente VDS. A la gráfica o ecuación que relaciona estás
dos variables se le denomina ecuación de salida, y en ella es donde se distinguen las dos zonas de
funcionamiento de activa: óhmica y saturación.
TRANSISTOR JFET
http://es.wikipedia.org/wiki/JFET

3. POLARIZACION Y CURVAS CARACTERISTICAS
Polarización
Curvas características de
un JFET canal n
http://es.wikiversity.org/wiki/Transistor_JFET

4.  Este tipo de transistor se polariza de manera diferente al transistor bipolar. La terminal de
drenaje se polariza positivamente con respecto al terminal de fuente (Vdd) y la compuerta se polariza
negativamente con respecto a la fuente (-Vgg).
 A mayor voltaje -Vgg, más angosto es el canal y más difícil para la corriente pasar del terminal
drenador (drain) al terminal fuente o source. La tensión -Vgg para la que el canal queda cerrado se
llama punch-off y es diferente para cada JFET.
 El transistor de juntura bipolar es un dispositivo operado por corriente y requieren que halla
cambios en la corriente de base para producir cambios en la corriente de colector. El JFET es
controlado por tensión y los cambios en tensión de la compuerta a fuente modifican la región de
rarefacción (deplexión) y causan que varíe el ancho del canal.
 Al hacer un barrido en corriente directa, se obtienen las curvas características del transistor
JFET. Las curvas características típicas para estos transistores se encuentran en la imagen, nótese
que se distinguen tres zonas importantes: la zona óhmica, la zona de corte y la zona de saturación.
 Existen otros tipos de curvas, como las de temperatura, capacitancia, etc. Todas ellas
normalmente las especifica el fabricante de cada transistor. Algunos programas de simulación (como
SPICE) permiten hacen barridos de CD básicos para obtener las curvas, en base a los modelos
contenidos en sus bibliotecas de componentes.
 El transistor JFET, al igual que los BJT, se pueden polarizar de diversas maneras (más
adelante se verá) para dar lugar a configuraciones de amplificadores de señal, sin embargo no son las
únicas aplicaciones, por ejemplificar algunas otras se tienen la configuración para formar osciladores,
interruptores controlados, resistores controlados, etc.
http://es.wikiversity.org/wiki/Transistor_JFET

5.  El JFET de canal n está constituido por una barra de silicio de material semiconductor
de tipo n con dos regiones (islas) de material tipo p situadas a ambos lados.
 Es un elemento tri-terminal cuyos terminales se denominan drenador (drain), fuente
(source) y puerta (gate).
 En la figura 1.10.a se describe un esquema de un JFET de canal n, en la 1.10.b el
símbolo de este dispositivo y en la 1.10.c el símbolo de un JFET de canal P
 La polarización de un JFET exige que las uniones p-n estén inversamente polarizadas.
 En un JFET de canal n, o NJFET, la tensión de drenador debe ser mayor que la de la
fuente para que exista un flujo de corriente a través de canal.
 Además, la puerta debe tener una tensión más negativa que la fuente para que la unión
p-n se encuentre polarizado inversamente. Ambas polarizaciones se indican en la figura 1.11..
 Las curvas de características eléctricas de un JFET son muy similares a las curvas de
los transistores bipolares. Sin embargo, los JFET son dispositivos controlados por tensión a
diferencia de los bipolares que son dispositivos controlados por corriente.
 Por ello, en el JFET intervienen como parámetros: ID (intensidad drain o drenador a
source o fuente), VGS (tensión gate o puerta a source o fuente) y VDS (tensión drain o
drenador a source o fuente). Se definen cuatro regiones básicas de operación: corte, lineal,
saturación y ruptura. A continuación se realiza una descripción breve de cada una de estas
regiones para el caso de un NJFET.
Características eléctricas del JFET
http://www.unicrom.com/Tut_Caracteristicas_electricas_JFET.asp

6. http://www.unicrom.com/Tut_Caracteristicas_electricas_JFET.asp

7.  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 surtidor (S), drenador (D), compuerta
(G) y sustrato (B). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal del
surtidor, y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales.
 El término 'metal' en el nombre MOSFET es actualmente incorrecto ya que el material de la
compuerta, que antes era metálico, ahora se construye con una capa de silicio policristalino. El aluminio
fue el material por excelencia de la compuerta hasta mediados de 1970, cuando el silicio policristalino
comenzó a dominar el mercado gracias a su capacidad de formar compuertas auto-alineadas. Las
compuertas metálicas están volviendo a ganar popularidad, dada la dificultad de incrementar la velocidad
de operación de los transistores sin utilizar componentes metálicos en la compuerta. De manera similar, el
'óxido' utilizado como aislante en la compuerta también se ha reemplazado por otros materiales con el
propósito de obtener canales fuertes con la aplicación de tensiones más pequeñas.
 Un transistor de efecto de campo de compuerta aislada o IGFET (Insulated-gate field-effect
transistor) es un término relacionado que es equivalente a un MOSFET. El término IGFET es más
inclusivo, ya que muchos transistores MOSFET utilizan una compuerta que no es metálica, y un aislante
de compuerta que no es un óxido. Otro dispositivo relacionado es el MISFET, que es un transistor de
efecto de campo metal-aislante-semiconductor (Metal-insulator-semiconductor field-effect transistor).
Transistor mosfet
http://es.wikipedia.org/wiki/MOSFET

8. Estructura del MOSFET donde se muestran
los terminales de compuerta (G), sustrato (B),
surtidor (S) y drenador (D). La compuerta está
separada del cuerpo por medio de una capa
de aislante (blanco).
D O S M O S F E T S D E P O T E N C I A C O N
E N C A P S U L A D O T O - 2 6 3 D E
M O N T A J E S U P E R F I C I A L . C U A N D O
O P E R A N C O M O I N T E R R U P T O R E S ,
C A D A U N O D E E S T O S
C O M P O N E N T E S P U E D E M A N T E N E R
U N A T E N S I Ó N D E B L O Q U E O D E
1 2 0 V O L T I O S E N E L E S T A D O
A P A G A D O , Y P U E D E N C O N D U C I R
U N A C O R R I E N T E C O N T I N U A D E 3 0
A M P E R I O S .
http://es.wikipedia.org/wiki/MOSFET

9.  El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, del inglés Insulated Gate
Bipolar Transistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica
como interruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia. Este
dispositivo posee la características de las señales de puerta de los transistores
de efecto campo con la capacidad de alta corriente y bajo voltaje de saturación
del transistor bipolar, combinando una puerta aislada FET para la entrada de
control y un transistor bipolar como interruptor en un solo dispositivo. El circuito
de excitación del IGBT es como el del MOSFET, mientras que las características
de conducción son como las del BJT.
 Los transistores IGBT han permitido desarrollos que no habían sido
viables hasta entonces, en particular en los Variadores de frecuencia así como
en las aplicaciones en máquinas eléctricas y convertidores de potencia que nos
acompañan cada día y por todas partes, sin que seamos particularmente
conscientes de eso: automóvil, tren, metro, autobús, avión, barco, ascensor,
electrodoméstico, televisión, domótica, Sistemas de Alimentación Ininterrumpida
o SAI (en Inglés UPS), etc.
TRANSISTOR IGBT
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_IGBT

10.  El IGBT es adecuado para velocidades de conmutación de hasta 100 kHz
y ha sustituido al BJT en muchas aplicaciones. Es usado en aplicaciones de altas
y medias energía como fuente conmutada, control de la tracción en motores y
cocina de inducción. Grandes módulos de IGBT consisten en muchos
dispositivos colocados en paralelo que pueden manejar altas corrientes del orden
de cientos de amperios con voltajes de bloqueo de 6.000 voltios.
 Se puede concebir el IGBT como un transistor Darlington híbrido. Tiene la
capacidad de manejo de corriente de un bipolar pero no requiere de la corriente
de base para mantenerse en conducción. Sin embargo las corrientes transitorias
de conmutación de la base pueden ser igualmente altas. En aplicaciones de
electrónica de potencia es intermedio entre los tiristores y los mosfet. Maneja
más potencia que los segundos siendo más lento que ellos y lo inverso respecto
a los primeros.
CARACTERISTICAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_IGBT

11. Sección de un IGBT Circuito equivalentede un IGBT
Este es un dispositivo para la conmutación en sistemas de alta tensión. La tensión de control de puerta es de
unos 15 V. Esto ofrece la ventaja de controlar sistemas de potencia aplicando una señal eléctrica de entrada
muy débil en la puerta
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_IGBT

12.  En electrónica, el transistor Darlington o
AMP es un dispositivo semiconductor que
combina dos transistores bipolares en un
tándem (a veces llamado par Darlington) en un
único dispositivo.
 La configuración (originalmente realizada
con dos transistores separados) fue inventada
por el ingeniero de los Laboratorios Bell Sidney
Darlington. La idea de poner dos o tres
transistores sobre un chip fue patentada por él,
pero no la idea de poner un número arbitrario de
transistores que originaría la idea moderna de
circuito integrado.
Transistor darlintong
Diagrama de la configuración
Darlington
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_Darlington

13.  El transistor de unión bipolar (del inglés Bipolar Junction Transistor, o sus siglas BJT) es un
dispositivo electrónico de estado sólido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre sí, que permite
controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la
conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades (huecos positivos y
electrones negativos), y son de gran utilidad en gran número de aplicaciones; pero tienen ciertos
inconvenientes, entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.
 Los transistores bipolares son los transistores más conocidos y se usan generalmente en electrónica
analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital, como la tecnología TTL o BICMOS.
 Un transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal semiconductor,
separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones:
 Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un
metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
 Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
 Colector, de extensión mucho mayor.
 La técnica de fabricación más común es la deposición epitaxial. En su funcionamiento normal, la
unión base-emisor está polarizada en directa, mientras que la base-colector en inversa. Los portadores de
carga emitidos por el emisor atraviesan la base, porque es muy angosta, hay poca recombinación de
portadores, y la mayoría pasa al colector. El transistor posee tres estados de operación: estado de corte,
estado de saturación y estado de actividad.
Transistor de unión bipolar (BJT)
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolar

14. Transistor de unión bipolar Diagrama del transistor npn
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolar

15.  El transistor de efecto campo (Field-Effect Transistor o FET, en inglés) es en realidad una familia de transistores que se
basan en el campo eléctrico para controlar la conductividad de un "canal" en un material semiconductor. Los FET pueden
plantearse como resistencias controladas por diferencia de potencial.
 La mayoría de los FET están hechos usando las técnicas de procesado de semiconductores habituales, empleando la
oblea monocristalina semiconductora como la región activa o canal. La región activa de los TFT (thin-film transistor, o transistores
de película fina) es una película que se deposita sobre un sustrato (usualmente vidrio, puesto que la principal aplicación de los TFT
es como pantallas de cristal líquido o LCD).
 Los transistores de efecto de campo o FET más conocidos son los JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET
(Metal-Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor FET).
 Tienen tres terminales, denominadas puerta (gate), drenador (drain) y fuente (source). La puerta es la terminal
equivalente a la base del BJT (Bipolar Junction Transistor). El transistor de efecto de campo se comporta como un interruptor
controlado por tensión, donde el voltaje aplicado a la puerta permite hacer que fluya o no corriente entre drenador y fuente.
 El funcionamiento del transistor de efecto de campo es distinto al del BJT. En los MOSFET, la puerta no absorbe
corriente en absoluto, frente a los BJT, donde la corriente que atraviesa la base, pese a ser pequeña en comparación con la que
circula por las otras terminales, no siempre puede ser despreciada. Los MOSFET, además, presentan un comportamiento
capacitivo muy acusado que hay que tener en cuenta para el análisis y diseño de circuitos.
 Así como los transistores bipolares se dividen en NPN y PNP, los de efecto de campo o FET son también de dos tipos:
canal n y canal p, dependiendo de si la aplicación de una tensión positiva en la puerta pone al transistor en estado de conducción o
no conducción, respectivamente. Los transistores de efecto de campo MOS son usados extensísimamente en electrónica digital, y
son el componente fundamental de los circuitos integrados o chips digitales.
TRANSISTOR FET
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_efecto_campo

16.  Tiene una resistencia de entrada extremadamente alta (casi 100MΩ).
 No tiene un voltaje de unión cuando se utiliza como conmutador (interruptor).
 Hasta cierto punto es inmune a la radiación.
 Es menos ruidoso.
 Puede operarse para proporcionar una mayor estabilidad térmica.
CARACTERISTICAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_efecto_campo

17. Gracias