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UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA EN MECTRÓNICA TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNIÓN (JFET): FAMILIARIZACIÓN y CURVAS CARACTERÍSTICAS Achiña Cristian Rivadeneira Bryan

Ing. Diego Terán

IBARRA 2019

a. Tema: Transistor de efecto de campo de unión (JFET). b. Objetivos general: Familiarizarse con el transistor JFET y obtener las respectivas curvas. Objetivos específicos: 

Familia de curvas características del drenaje de un JFET.



Determinar y graficar la curva de transferencia de un JFET, ID, contra Vgs para un valor especificado de Vds.

c. Marco teórico: El JFET: opera como un dispositivo de corriente constante controlado por voltaje. En esta sección se abordan el corte y el estrangulamiento, así como las características de transferencia del JFET.

d. Materiales y equipo 

Fuente de alimentación: dos fuentes variables de bajo voltaje independientes.

• Equipo: multímetro digital; miliamperímetro de 0A - 10 mA. • Semiconductores: JFET de cana N (2N5484) o equivalente Otros: dos interruptores de un polo un tiro

e. Procedimiento experimental 1. Conecte el circuito de la figura 23-5, con S1 abierto. Remueva VGG y ponga en corto circuito la compuerta a tierra. 2. Establezca la salida de VDD en OV; cierre S1 Mida y registre en la tabla 23-1 la corriente de drenaje, ID. para VDS = O, V GS = O.

3. Incremente la salida de VDD a VDS = 0.5 V. Mida y registre en la tabla 23-1 la corriente de drenaje, ID. para VDS = 0.5V, VGS = O. 4. Haga que VDS adopte los valores que se listan en la tabla. Para cada valor de VDS mida y registre en la tabla 23-1 el valor de ID'

5. Abra SI' Remueva el corto circuito entre la compuerta y tierra.

Fig. 23-5 La compuerta se polariza en inversa 6. Reemplace VGG en el circuito de la figura 23-5 7. Abra SI y S2· Establezca las salidas de VDD y VGG en OV. Cierre SI y S2. Encienda la fuente. 8. Ajuste VGG y haga que VGS mida -0.25 V. Manténgalo en este nivel para los pasos 9 y 10. 9. Mida ID y registre su valor en la tabla 23-1 para VDS = 0. 10. Incremente VDD para cada valor de VDS listado en la tabla. Para cada valor de VDS mida y registre ID en la tabla 23-1. 11. Reduzca VDD a 0V. Incremente VGG a -0.5 V. Manténgalo en este nivel para el paso 12. 12. Repita los pasos 9 y 10 para cada valor de VDS listado en la tabla 23-1. 13. Repita los pasos 11y 12 para cada valor de VGS y VDS listados en la tabla 23-1, hasta que se alcance la corriente de drenaje de corte. 14. Apague la fuente. Característica de transferencia 15. S1 Y S2 están abiertos. Fije VDD en 15V, VGG = -2.5 V. 16. Cierre SI y S2. Mantenga VDS constante en 15V; mida y registre en la tabla 23-2 los valores de ID para cada valor de VGS. Abra S1·

17. Dibuje en papel milimétrico la familia de curvas características del drenaje con los datos de la tabla 23-1. VDS es el eje horizontal, e ID el vertical. Identifique cada curva característica por su valor VGs. Identifique Vp. 18. Dibuje por separado en papel milimétrico la característica de transferencia con los datos de la tabla 23-2. VGS es el eje horizontal, e ID el vertical. Adicionalmente. 19. Explique el procedimiento que se deberá usar para verificar con experimentos que no hay corriente de compuerta en el intervalo en el cual el JFET opera con normalidad. 20. Siguiendo el procedimiento, mida la corriente de compuerta, si hay, sobre el intervalo de operación normal del JFET que se le asignó. 21. Grafique la curva características a 3 diferentes voltajes Vgs en el circuito armado. f.

RESULTADOS

TABLA 23-1. Datos para las características del drenaje.

V DS.V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0

0

-0.25

-0.5

ID mA VGS V -1.0 -1.25

-0.75

-1.5

-1.75

-2.0

-2.5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

40 76,2 114 148 149 207 232 254 272 285 311 331 351 371 391

38,3 75 109 141 170 196 218 238 253 264 285 303 322 340 358

35,8 71,5 104 134 160 184 205 221 234 242 259 277 294 310 327

35,1 68 98,5 126 151 172 190 204 214 219 235 251 266 282 297

33,4 64,5 93 119 141 160 176 187 194 198 212 226 240 254 268

31,1 60,9 87,4 111 131 148 161 169 174 177 190 203 215 228 240

29,9 57,2 81,7 103 121 135 146 151 154 157 169 180 191 203 214

28,1 53,5 75,4 95 111 123 130 133 136 139 149 159 169 179 189

26,2 49,7 70 87 100 109 114 116 119 121 130 139 148 156 165

22,4 41,8 57,8 70 78 82 84 85 87 89 95 102 109 115 122

TABLA 23-2. Datos para las características de transferencia VBS V -2.5 -2.0 -1.75 -1.50 -1.25 -1.0 -0.75 -0.50 -0.25 0 165 189 214 240 268 297 327 358 391 ID mA 122

Grafica Voltaje VDS Y CORRIENTE ID 500 400 300

200 100 0 -100

V DS.V

0

0.5

1.0

1.5

Series1 Series5 Series9

2.0

2.5

3.0

Series2 Series6 Series10

3.5

4.0

4.5

Series3 Series7

Fig2. Grafica de la tabla 23-1

Fig3. Grafica de la tabla 23-2

5.0

7.0

9.0 11.0 13.0 15.0

Series4 Series8

g. Conclusiones:

-

Podría comprobarse que la corriente de drenaje que depende de la fuente de la compuerta de voltaje obedece a la ecuación casi de manera exacta.

-

Se puede observar que la curva característica a la salida de FET es muy similar a la de un BJT.

h. Recomendaciones: -

Realizar una simulación previa en multisim para tener en cuenta valores tentativos. Tener en cuenta el voltaje de drenaje y de la compuerta usando la hoja técnica para evitar quemar el transistor.

i. Bibliografia Floyd L., “Dispositivos Electrónicos”, Pearson Educación, México, 2008