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Diapositiva 1
Transistores de efecto de campo (npn)
drenador
puerta
colector
base
fuente
FET
dispositivo de 3 terminales
corriente e- de canal desde
la fuente al drenador
controlada por el campo
eléctrico generado por la
puerta
emisor
BJT
dispositivo de 3 terminales
corriente e- del emisor
al colector controlada
por la corriente
inyectada en la base
impedancia de entrada
muy alta en la base
6.071 Transkstores de efecto de campo
1
Además de los transistores de unión bipolares (BJT) que hemos analizado hasta ahora,
existen otros tipos de transistores. Un tipo de transistores de 3 terminales son los
dispositivos de efecto de campo. En ellos, el parámetro de control es el campo eléctrico
que atraviesa la unión, en contraposición a la corriente del BJT. Dado que un campo
eléctrico se asocia a una tensión, la gran ventaja de los dispositivos de efecto de campo
reside en la ausencia de necesidad de que exista una corriente en el elemento de control
(la puerta). El resultado es una impedancia muy elevada y una corriente de fuga realmente
pequeña.
El dispositivo más sencillo de analizar es el transistor de unión de efecto de campo (JFET)
que trataremos en primer lugar de forma detallada. El metal-óxido-semiconductor FET
(MOSFET) desempeña un papel realmente importante en las implementaciones de lógica
digital.
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Tipos de FET
• Además del tipo portador (canal N o P), existen diferencias en la
construcción del elemento de control (unión o aislante) y ambos
dispositivos deben utilizarse de forma distinta
npn
FET de unión de agotamiento (JFET)
pnp
FET de metal-óxido-semiconductor
(MOSFET)
- agotamiento / enriquecimiento
- enriquecimiento
npn
pnp
(los FET de puerta aislada (IGFET), son de funcionamiento
equivalente a los MOSFET)
6.071 Transistores de efecto de campo
2
Al igual que ocurría con los BJT, existen dos tipos de transistores: npn y pnp. La
diferencia reside en el portador mayoritario (electrones o huecos).
Dado que los FET están controlados por variaciones del campo eléctrico en la unión, es
posible construir un condensador en el elemento de control y, de esta forma, reducir aún
más la corriente de fuga. La estructura metal-óxido-semiconductor de un MOSFET a
genera el condensador en la entrada del elemento de control (la puerta).
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Funcionamiento básico de un FET (1)
El ejemplo más sencillo de un JFET es el silicio dopado N.
fuente
N
drenador
fuente: terminal por el que entra la corriente portadora
(portadores e- de tipo n)
En este estado, el dispositivo se comporta simplemente como
una resistencia. Por ello, la corriente circula a través del canal
en proporción a la tensión de la fuente / drenador.
6.071 Transistores de efecto de campo
3
Comenzaremos describiendo el funcionamiento y el control de un JFET. Básicamente, la
acción de un JFET podría entenderse teniendo en cuenta un canal de conducción formado
por silicio dopado n y dos terminales, uno en cada extremo. El dispositivo se convierte en
una resistencia cuyo valor viene dado por el nivel de dopaje.
Los tres terminales del JFET reciben el nombre de fuente, drenador y puerta. La fuente
equivaldría al emisor del BJT y es el portador mayoritario. Así, en un material de tipo n,
los portadores son electrones y la fuente es, por tanto, la fuente de los electrones.
El drenador equivaldría al colector del BJT y, por tanto, la corriente portadora mayoritaria
circula desde la fuente al drenador. De nuevo, el material de los portadores está formado
por electrones y la corriente convencional circula en dirección contraria.
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Funcionamiento básico de un FET (2)
Se añade una estructura de puerta para
formar un canal.
puerta
P
fuente
drenador
N
puerta
En realidad, las dos regiones de la puerta están conectadas entre
sí para definir el canal por el que circula la corriente portadora.
El control de la corriente del FET (la resistencia) se obtiene
modificando el tamaño de las zonas de agotamiento que rodean a
las puertas.
6.071 Transistores de efecto de campo
4
Las puertas son dos regiones de material de tipo p que se establecen para la conducción
desde la fuente al drenador. Las dos regiones de la puerta casi siempre están conectadas
entre sí para que el usuario sólo vea una conexión entre ellas.
Observe que el dispositivo que se muestra arriba es un JFET npn, ya que la fuente es de
tipo n, la puerta de tipo p y el drenador de tipo n. Si no se analiza desde la perspectiva de
puerta-canal-puerta, estaríamos ante una unión pnp.
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Funcionamiento básico de un FET (3)
Al igual que ocurre en cualquier unión PN, la puerta está
rodeada por una zona de agotamiento.
puerta
P
zona de agotamiento
fuente
zona de agotamiento
N
drenador
puerta
La zona de agotamiento reduce el tamaño eficaz del canal dopado
N y, con ello, aumenta la resistencia aparente de dicho canal. Al
modular el potencial entre el drenador y la puerta, el campo
eléctrico de la zona de agotamiento entre la puerta y el drenador
varía y también lo hace la zona de agotamiento.
6.071 Transistores de efecto de campo
5
Como ocurre con cualquier unión pn, existe una zona de agotamiento que rodea la puerta.
Evidentemente, esta zona reduce el área de la sección cruzada del canal de tipo n
disponible para la conducción de electrones.
La acción del JFET se controla variando el potencial entre la puerta y el drenador, con lo
que también cambia el tamaño de la zona de agotamiento.
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Funcionamiento básico de un FET (4)
P
N
zona de agotamiento
VDS
En este caso, la tensión del drenador a la fuente, VDS, equivale a
la tensión entre la puerta y el drenador. CuandoDSVaumenta, las
zonas de vaciamiento se aproximan y la resistencia de la fuente
aumenta.
6.071 Transistores de efecto de campo
6
Un sencillo ejemplo sería conectar a tierra el voltaje de la puerta a la fuente para que el
voltaje de drenador a la puerta sea igual que el voltaje del drenador a la fuente. Al
aumentar el voltaje entre el drenador y la puerta, la zona de vaciamiento aumenta y la
conducción del canal disminuye.
En el caso de voltajes pequeños, la resistencia aumenta con el voltaje y recibe el nombre de
zona óhmica.
Por encima del voltaje de estrangulamiento, el canal entra en saturación y la resistencia se
vuelve constante. El voltaje de estrangulamiento podría describirse como el voltaje en el
que coinciden las zonas de vaciamiento de las dos puertas.
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Caracterizaremos el dispositivo por su resistencia eficaz de unión. Por supuesto, en este
momento la medición típica para caracterizar un transistor se basa en medir la corriente
de drenador como una función del voltaje de drenador-fuente para un conjunto de
corrientes (o voltajes) aplicados a la puerta. Recuerde que así es exactamente como se
llevan a cabo las comprobaciones en el BJT.
Una vez medida la corriente de drenador como función del voltaje de drenador-fuente, ya
contamos con la información necesaria para calcular el valor eficaz de la resistencia CC
para este punto de funcionamiento.
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A la izquierda se muestra la característica de la corriente de drenador / voltaje drenadorpuerta en una puerta conectada a tierra.
La zona entre cero y el voltaje de estrangulamiento representa la zona óhmica, la curva
plana representa la zona de saturación y, a voltajes elevados, se produce una región de
ruptura en la que la conducción en el canal aumenta rápidamente. Muchos dispositivos se
rompen al funcionar en esta zona de ruptura, aunque existen dispositivos diseñados para
funcionar en esta zona de avalancha, como es el caso de los diodos zener.
El gráfico de la derecha muestra la resistencia correspondiente. En la zona óhmica, la
resistencia aumenta de forma lenta y en la zona de saturación, lo hace con mayor rapidez.
Es importante señalar que la corriente de drenador del JFET es independiente del voltaje
drenador-fuente de la zona de saturación. Como tendremos la oportunidad de comprobar
en breve, en esta zona la corriente es muy sensible al potencial drenador-puerta.
Por ello, si queremos controlar el dispositivo a través de la puerta, deberemos diseñar por
defecto un dispositivo que funcione en la zona de saturación. Sin embargo, si lo que
buscamos es controlar el dispositivo mediante el voltaje de drenador, situaremos el
dispositivo en la zona óhmica.
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Control de la puerta del FET
• El tamaño de la zona de vaciamiento puede aumentarse mediante
la polarización de la unión PN en la puerta. Así, la puerta controlará
la ID y, como la puerta estará polarizada, fundamentalmente no
habrá corriente de puerta.
ID
VDS
IB
VGS=0 -1V
-2V
N
VDS
VP
P
-VGS
VGS
N
P
6.071 Transistores de efecto de campo
=
VGS
9
Aquí se muestra la variación de la curva IV como función del voltaje de la puerta.
Recuerde que en el estrangulamiento las zonas de vaciamiento de las dos puertas
coinciden y, como cambia el voltaje de la puerta, el punto de funcionamiento se desplaza.
Lo más frecuente es invertir la puerta (como se indica en el circuito) para aumentar el
campo en la unión PN y, en consecuencia, aumentar el tamaño de la zona para un voltaje
drenador-fuente constante.
Observe que la puerta se polariza.
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Diapositiva 11
El diseño de los circuitos FET suele funcionar con ecuaciones relativamente sencillas
para la corriente de drenador, en términos de parámetros de dispositivo y de condiciones
de funcionamiento. Evidentemente, éstos dependen de si el punto de funcionamiento se
encuentra en la zona óhmica o en la de saturación.
Dado que el rendimiento del dispositivo no debe depender fundamentalmente de los
parámetros del circuito, se suelen adoptar una serie de atajos y al final el circuito se
evalúa con un paquete de simulación (como un Spice). Ayuda en gran medida a poder
simplificar el diseño a sus partes funcionales y, entonces, ver claramente cómo debería
funcionar. Esto, por supuesto, requiere práctica y en este curso le guiaremos en el
proceso.
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Una característica importante, aunque algo difícil de entender, de un dispositivo de tres
parámetros es la transconductancia, gm. Recuerde que estamos diseñando el FET como
una resistencia de voltaje controlado, por lo que la corriente de drenador es una función
del voltaje entre la puerta y la fuente. Evidentemente, esto se aprecia en las
representaciones IV del FET en la zona de saturación. La transconductancia es la tasa de
cambio de la corriente de drenador con un cambio en el voltaje a tensión constante
drenador-fuente.
Las unidades de la transconductancia es la inversa del ohmio (mhos).
Por norma general, las fichas técnicas incluyen las dos transconductancias para una puerta
en cortocircuito.
A menudo, en el análisis de los circuitos FET, las propiedades del circuito pueden
simplificarse a una función de la transconductancia.
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Aquí planteamos un ejemplo sencillo de una fuente con corriente derivada JFET. La
puerta se ha cortocircuitado a tierra) (observe que no está cortocircuitada a la fuente). La
resistencia de la fuente introduce un voltaje de fuente y, con ello, se produce un voltaje
puerta-fuente negativo.
Debemos encontrar la corriente de drenador como una función de la resistencia de la
fuente.
El voltaje de drenador es lo suficientemente grande para que podamos asumir que el
dispositivo trabaja en la zona de saturación. Así, podemos detectar inmediatamente la
corriente de drenador como una función del voltaje de puerta-fuente.
El voltaje de puerta-fuente es exactamente menos el voltaje de fuente y éste es la caída de
voltaje de la corriente de drenador que atraviesa la resistencia de la fuente.
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Igualamos ambas ecuaciones y obtenemos la ecuación de segundo grado para la corriente
de drenador.
Como el FET se apaga a -4V, la solución -8V no es posible y optamos por la solución
-2V, de la que se desprende una corriente de 2 mA.
A partir de este dato podemos calcular también la resistencia drenador-fuente del
dispositivo y la caída del voltaje en el FET.
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Un segundo ejemplo de una aplicación del FET es una resistencia controlada por tensión.
En este caso nos fijamos en la variación de la caída del voltaje en el FET para controlar el
brillo de una lámpara (el brillo es una función no lineal de la corriente que atraviesa la
lámpara). Cuando la puerta se cortocircuita con la fuente, la corriente aumenta y la
lámpara se enciende. Si la puerta se polariza en negativo, la corriente de drenador
disminuye y la lámpara se atenúa. El proceso continúa hasta que se apaga.
Es posible combinar este circuito con el anterior para crear un potenciómetro de luz que se
accione mediante una resistencia variable, pero normalmente lo apropiado es diseñar un
dispositivo controlado por tensión.
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El seguidor de fuente JFET es funcionalmente similar al seguidor de emisor BJT.
Asimismo, no proporciona ganancia de voltaje, pero sí modifica la impedancia,
creando ganancia de corriente (y de potencia).
Seguimos utilizando buenas prácticas de diseño, por lo que al pensar en el seguidor
de fuente como una fuente de voltaje, conseguimos que la resistencia de fuente sea
mucho menor que la de carga y, así, podemos obviar la carga en nuestro análisis.
La caída de voltaje en la resistencia de fuente es, por lo tanto, la resistencia de fuente
es una potencia de la corriente de drenador. Podemos relacionar la corriente de
drenador con el voltaje puerta-fuente mediante la transconductancia. Y también
comprobamos que el voltaje de fuente coincide con el de salida. Observe que la
transconductancia típica corresponde a una resistencia más pequeña
(aproximadamente de 200 ohmios) que la resistencia de fuente y, por lo tanto, la
ganancia se aproxima a 1.
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Configuración típica del amplificador del seguidor de fuente. Simplificando mucho, los
condensadores sirven para eliminar la corriente continua, la resistencia de puerta para
polarizar y la resistencia de carga puede obviarse debido a la resistencia de fuente. Por lo
tanto, podemos observar la misma ganancia.
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La configuración típica de fuente es un amplificador con ganancia. En nuestro caso, el
voltaje se divide en la resistencia de drenador, en el FET y en la resistencia de fuente. La
resistencia de fuente sólo establece el punto de funcionamiento de CC. Observe que
que existe un condensador conectado en paralelo que cortocircuita la resistencia a altas
frecuencias.
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Cuándo utilizar JFET
• El JFET tiene impedancias de entrada mucho más altas y
corrientes de salida mucho más bajas que los BJT.
• Los BJT son más lineales que los JFET.
• La ganancia de un BJT es mucho más alta que la de un JFET.
6.071 Transistores de efecto de campo
19
Por norma general, los JFET sólo se utilizan cuando los BJT no son la solución más
conveniente, por ejemplo, cuando la corriente de fuga de la base de un BJT es demasiado
elevada.
En aplicaciones de lógica digital, el uso de los FET es importante, ya que son mucho
más rápidos y disipan menos energía. Sin embargo, la mayoría de estas aplicaciones
utilizan MOSFET, que presentan impedancias mucho más elevadas incluso que los
JFET.
Diapositiva 20
2
En algunas ocasiones resulta más útil el funcionamiento en la zona óhmica que en la de
saturación. El análisis no cambia en absoluto, pero las ecuaciones son menos complicadas.
En nuestro caso, calculamos el comportamiento de un JFET empleado como resistencia
controlada por tensión. Como cabría esperar, volvemos a obtener una función cuadrática.
Diapositiva 21
Gráficos generados por
Mathematica™
La curva generada con Mathematica muestra la variación de la corriente de drenador con
respecto al voltaje de entrada. Esto puede resultar útil para conseguir un desfase preciso y
controlable.
Diapositiva 22
Gráficos generados por
Mathematica™
Dada la variación en corriente, resulta bastante sencillo mostrarla como una resistencia
con ayuda de Mathematica. Observe que en la zona óhmica podemos permitir que el
voltaje puerta-fuente sea positivo.
Suele ser bastante acertado en cualquier aplicación calcular la potencia disipada en el
FET, que, evidentemente, será una función del voltaje de control. En este caso, la
potencia máxima disipada tiene lugar cuando la resistencia del FET es igual a la
resistencia de drenador.
Diapositiva 23
Podremos comprobar más adelante que con un amplificador operacional es posible
obtener amplificadores diferenciales óptimos y que su ganancia viene controlada por las
resistencias de retroalimentación. Con un JFET se obtiene fácilmente una resistencia de
voltaje controlado y, en consecuencia, una ganancia de voltaje controlada.
Diapositiva 24
Estamos ante un circuito que mide la dependencia de frecuencia de la transconductancia
(en este caso, yfs como suele entenderse para frecuencias altas). La resistencia elevada
de puerta se utiliza sólo por motivos de estabilidad.
Diapositiva 25
Símbolos del JFET
drenador
puerta
drenador
puerta
fuente
NPN
fuente
PNP
• A menudo, las zonas de las puertas están dopadas en distinta
medida para las especificaciones de drenador / fuente.
• En algunos dispositivos, el drenador y la fuente son
intercambiables.
• En ocasiones, las dos puertas no están interconectadas y se
obtiene un dispositivo de cuatro terminales.
6.071 Transistores de efecto de campo
25
Al igual que ocurre con los BJT, existen JFET de tipo npn y pnp. Los de tipo NPN suelen
denominarse de canal n para evitar confusiones con la configuración de puertas.
Es posible intercambiar el drenador y la fuente o no hacerlo, dependiendo de sus niveles
relativos de dopaje.
17 26-28
Visite el sitio Web del fabricante para obtener la ficha técnica del producto. Siga estos
pasos:
1. Vaya al sitio Web de Fairchild Semiconductor: http://www.fairchildsemi.com/ 2.
Consulte las condiciones de uso del sitio en el enlace llamado “Site Terms &
Conditions” o haciendo clic en el siguiente enlace:
http://www.fairchildsemi.com/legal/index.html
3. Vuelva a la página de inicio.
4. En el cuadro de búsqueda escriba el número del producto (2N5457), seleccione
“Product Folders and Datasheets” y haga clic en “go”. La ficha técnica que necesita
es “N- Channel General Purpose Adapter”.
5. Se le ofrecerán varias opciones (descargar el PDF, correo electrónico, etc.).
Seleccione el método que desee para recibir la ficha técnica.
Diapositiva 29
MOSFET (1)
Los transistores de efecto de campo de semiconductores de metalóxido difieren bastante de los JFET y se presentan en una gama muy
variable.
La función que los caracteriza es que la puerta está acoplada con un
condensador.
puerta
fuente
drenador
metal
aislante
N
N
P
MOSFET npn de vaciamiento
ausencia de campo en la puerta =
fuente
drenador
∴ corriente de fuga muy pequeña
6.071 Transistores de efecto de campo
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Hoy día, los MOSFET son más comunes que los JFET,
y su funcionamiento es demasiado extenso para analizarlo con detalle. El hallazgo
inteligente fue darse cuenta de que, al interesarse sólo por el campo eléctrico entre la
puerta y el drenador, no había necesidad de establecer una conexión galvánica y que
bastaba con una conexión de condensación que tuviese el mismo efecto. Por ello, en los
MOSFET existe una capa de aislante (vidrio) entre el conector de la puerta y el
semiconductor dopado p.
Obsérvese que, en ausencia de un voltaje de puerta, el semiconductor funciona como unión
NPN entre el drenador y la fuente y tiene el aspecto de dos diodos bidireccionales (con la
consiguiente corriente pequeña entre drenador y fuente). Compare este hecho con los BJT
(donde la zona de las puertas es pequeña) y los JFET (en los que el drenador y la fuente
conforman un canal de conducción).
Diapositiva 30
MOSFET de enriquecimiento
Un voltaje de sustrato de
puerta positivo induce
una carga negativa entre
la fuente y el drenador y
crea un canal de tipo n.
Ahora la corriente puede
circular.
VG
N
N
P
conector de sustrato
6.071 Transistores de efecto de campo
30
Para analizar el funcionamiento de un MOSFET, comenzamos por estudiar la unión
capacitiva de la puerta y preguntarnos cuál será la distribución de cargas en el
semiconductor para distintos potenciales de puerta. Observe que ahora nos interesa la
diferencia de potencial entre el electrodo de la puerta y el sustrato (hasta ahora no hemos
mencionado ni la fuente ni el drenador).
Si la puerta del sustrato está cargada positivamente, obtendremos una concentración de
electrones entre los canales de tipo n de la fuente y del drenador y la corriente podrá
circular. Estará formada, evidentemente, por portadores mayoritarios en las zonas de la
fuente y del drenador y por portadores minoritarios en la zona de la puerta (que hemos
concentrado nosotros).
Se trata, pues, del mecanismo normal de conducción de los llamados MOSFET de
enriquecimiento.
Diapositiva 31
Símbolos del MOSFET
drenador
sustrato
puerta
fuente
drenador
sustrato
puerta
fuente
Canal P
Canal N
Vaciamiento
drenador
sustrato
puerta
fuente
drenador
sustrato
puerta
Canal N
fuente
Canal P
Enriquecimiento
6.071 Transistores de efecto de campo
31
Además de los MOSFET de enriquecimiento, existen los de vaciamiento Los distintos
símbolos se muestran en la figura. Al utilizar estos dispositivos es importante prestar
atención a la conexión del sustrato, ya que forma el segundo terminal del condensador de
la puerta.
Diapositiva 32
MOSFET de vaciamiento
fuente
puerta
drenador
aislante
N+
N
N+
P
Las zonas de la fuente y el drenador están más dopadas que el
canal, pero cuando la puerta está polarizada a cero, existe
corriente.
6.071 Transistores de efecto de campo
32
En los dispositivos de vaciamiento, la cara secundaria del condensador es una región
pequeña de material de tipo n. Ahora, sin polarización en la puerta, tenemos un canal de
tipo n desde el drenador a la puerta y la corriente circula. Esta zona de la puerta está muy
dopada y el campo eléctrico del condensador de la puerta se utiliza para manipular las
concentraciones de portadores en la zona y poder, así, controlar la corriente drenadorfuente.
Diapositiva 33
MOSFET de vaciamiento (2)
Un voltaje negativo entre
la puerta y el sustrato
induce un canal de tipo p
en la zona dopada de la
puerta y desactiva la
corriente drenadorfuente.
N
N
P
N
6.071 Transistores de efecto de campo
33
Una polarización negativa en el condensador del sustrato de la puerta atrae a los huecos
del material de tipo p hacia el canal de conducción y disminuye la corriente drenadorfuente. Con este funcionamiento, el dispositivo se comporta como un JFET, en el que
el potencial negativo de la puerta retarda la corriente de drenador.
Diapositiva 34
Gráficos generados por
Mathematica™
Representación IV de una ficha técnica de un MOSFET de agotamiento; el resto de
parámetros siempre se facilitan en alguna sección de la ficha técnica.
Diapositiva 35
Al igual que ocurre en los JFET, existe una serie de fórmulas que relacionan la corriente
de drenador con los parámetros del circuito. Éstas se utilizan de la misma forma que en
los JFET.
Diapositiva 36
Gráficos generados por
Mathematica™
Las fórmulas de enriquecimiento son bastante parecidas, pero incluyen el denominado
parámetro de construcción, que describe la capacidad del canal. Suele aparecer de forma
explícita en las fichas técnicas, por lo que no es necesario calcularlo.
Diapositiva 37
Características de transferencia de los tres
tipos de FET
Gráficos generados por
Mathematica™
6.071 Transistores de efecto de campo
37
Aquí se muestran las características de transferencia de los tres tipos de MOSFET, (1)
agotamiento, (2) enriquecimiento y (3) ambos. Las representaciones IV de la derecha
muestran la corriente de drenador con respecto al voltaje drenador-fuente para distintos
potenciales de puerta. Estos datos son los que suelen obtenerse en las fichas técnicas. Las
curvas de la izquierda muestran la variación de la corriente de drenador como función del
potencial de la puerta en la zona activa. No suele mostrarse este dato, pero es una buena
forma de ver las diferencias entre los tres tipos de dispositivos. También es útil para
deducir dónde deben ubicarse los puntos de funcionamiento.
Diapositiva 38
Como ejemplo, analizaremos el punto de funcionamiento de un amplificador MOSFET de
agotamiento. El FET y la resistencia de drenador comparten el voltaje y, como la puerta
está polarizada en inversa, el FET se apaga y el voltaje crece en el FET (el voltaje de
salida, en consecuencia, aumenta).
Diapositiva 39
Como buscamos un cambio en la corriente (resistencia) con el voltaje de control,
necesitamos centrarnos en la transconductancia, pero primero debemos decidir en qué
punto calcularemos la ganancia. Estudiemos las proximidades del voltaje de entrada nulo.
Ahora podemos obtener la corriente de la hoja de especificaciones y el voltaje de salida es
2 V (en un punto medio adecuado). También podemos calcular directamente la
transconductancia, que es 200 mohs. Dado que con ello obtenemos la resistencia de
drenador-fuente, podemos calcular también ahora la ganancia.
Diapositiva 40
En este caso, asumimos una pequeña señal y buscamos una solución lineal cercana a un
voltaje de entrada nulo. Realizaremos algunas suposiciones y nos desharemos de algunos
términos para evitar un problema cuadrático. Es válida cualquiera de las dos propuestas y
la respuesta obtenida es, en esencia, la misma. Recuerde que todos los parámetros del
circuito pueden variar.
Modificamos el voltaje de salida para los pequeños cambios de la resistencia de drenadorfuente y nos damos cuenta de que, al hacerlo, el voltaje sufre pequeñas variaciones.
Diapositiva 41
Amplíe la resistencia drenador-fuente en términos de voltaje de entrada y aproveche el
hecho de que el voltaje de entrada es pequeño para poder simplificar. El resultado es que
el dispositivo se convierte en un atenuador (la ganancia se reduce a la mitad) más que en
un amplificador. Debería detectar que, si aumentamos el voltaje (o disminuimos la
resistencia de drenador) podríamos aumentar la ganancia.
Diapositiva 42
Uno de los usos más importantes de los MOSFET es la construcción de circuitos lógicos
que disipen muy poca energía. Si implementamos la configuración del MOSFET que
aparece en la figura, habrá una corriente en la carga y no en la otra.
Observe que el sustrato se conecta a la fuente.
Diapositiva 43
En un dispositivo de canal p, la corriente se asocia con el estado
de encendido.
Observe aquí que el sustrato sigue conectado a la fuente (que ahora tiene voltaje
positivo).
Diapositiva 44
En lógica complementaria de MOSFET (CMOS), la misma puerta se construye a partir
de una combinación de dispositivos de canal p y n, de tal forma que no hay circulación
de corriente en ninguno de los estados lógicos. Evidentemente, la ausencia de corriente
implica que no se disipa ninguna energía.