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• Sandra Chacha

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CONTENIDOS:         

CARACTERÍSTICAS DECREMENTAL INCREMENTAL CURVA CARACTERÍSTICA DEL MOSFET FORMULARIO INCREMENTAL Y DECREMENTAL RECTA CARGA MOSFET DE TIPO DECREMENTAL MOSFET TIPO INCREMENTAL RECTA DE CARGA PARA MOSFET DE TIPO INCREMENTO

   

CARACTERÍSTICAS FORMULARIOS MESFET DE ENRIQUECIMIENTO MESFET DE EMPOBRECIMIENTO

 En el caso de los MOSFET el control no se realiza por medio de la juntura, sino por medio de una capa aislante. Esta capa aislante consiste por lo general de un oxido de metal, del cual se deriva el nombre transistor de efecto de campo MOS (MetalOxide semiconductor) semiconductor de óxido de metal). También se utiliza la designación FET de capa aislante, para la cual se indica entonces la abreviación IFET o IGFET (del inglés: Insulated Gate = gate aislado).

Características del MOSFET

• El nombre hace mención a la estructura interna: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET)

• Es un dispositivo unipolar: la conducción sólo es debida a un tipo de portador

• Los más usados son los MOSFET de canal N

• La conducción es debida a los electrones y, por tanto, con mayor movilidad  menores resistencias de canal en conducción

MOSFET DE TIPO DECREMENTAL Las similitudes que hay en la apariencia entre las curvas de transferencia de los JFET y de los MOSFET de tipo decremento permiten un análisis similar de cada uno en el dominio de Dc. La diferencia más importante entre los dos es el hecho de que el MOSFET de tipo decremento permite puntos de operación con valores positivos de VGS y niveles de ID que excedan lDSS.

Para todas las configuraciones realizadas hasta ahora, el análisis es el mismo si el JFET se reemplaza por un MOSFET de tipo decremento. La única parte sin definir en el análisis consiste en la forma de graficar la ecuación de Shockley para los valores positivos de VGS. Para la mayoría de las situaciones este rango necesario estará bien definido por los parámetros del MOSFET y por la recta de polarización que se obtuvo de la red.

MOSFET DE TIPO INCREMENTAL  Las características de transferencia del MOSFET de tipo incremental son muy diferentes de las encontradas para el JFET y los MOSFET de tipo decremental, pero se obtiene una solución grafica muy diferente a las encontradas en secciones precedentes. Lo primero y quizá más importante es recordar que para el MOSFET de tipo incremental de canal-n, la corriente de drenaje es cero para aquellos niveles de voltaje compuerta-fuente, menores que el nivel del umbral VGS (Th), la corriente se define como

Ya que las hojas de especificaciones por lo general proporcionan el voltaje del umbral y un nivel de corriente de drenaje así como su nivel correspondiente de VGS (encendido) pueden definirse dos puntos de inmediato. Para completar la curva, primero tiene que determinar la constante k de la ecuación a partir de los datos de las hojas de especificaciones mediante la sustitución en la ecuación y resolviendo para k de la siguiente manera:

Curva característica del MOSFET

FORMULARIO

TRANSISTOR MOSFET INCREMENTAL Y DECREMENTAL

 En el caso del análisis de los transistores mosfet decremento el análisis es muy parecido al realizado con los transistores fet a continuación un ejemplo

EJEMPLO

 Para el análisis de este circuito primero encontramos la corriente y el valor de Vgs en el punto de trabajo; para ello realizamos la gráfica del punto de trabajo del circuito y encontramos la respuesta gráficamente

MOSFET DE TIPO DECREMENTO EJEMPLO

RECTA DE CARGA DEL MOSFET TIPO DECREMENTO

MOSFET DE TIPO INCREMENTAL

 Ahora analizaremos el caso de un transistor mosfet incremental como se realiza sus cálculos. Para comenzar su fórmula de Id es.

 De esta fórmula despejamos el valor de K con los datos del fabricante de este transistor; luego graficamos esta fórmula y obtenemos la recta de carga en el cuadrante positivo por lo tanto el voltaje de Vgs será positivo.  Con los datos de Id calculamos el voltaje a través de Rd y el voltaje entre Drain y Source.

RECTA DE CARGA PARA MOSFET DE TIPO INCREMENTO

 El transistor de efecto campo basado en materiales compuestos más importante es el transistor de efecto campo metal semiconductor (MESFET). El MESFET de GaAs consta de un sustrato semiaislante o ligeramente dopado tipo P. Encima de este semiconductor hay otra capa conductora tipo N (canal) en la que se conectan tres terminales: los contactos óhmicos de fuente y drenador y un contacto Schottky que actúa como puerta. Se pueden encontrar también canales tipo P, sin embargo, son menos frecuentes puesto que la movilidad de los huecos es inferior a la de los electrones

.

Entre fuente y drenador se hará circular una corriente mediante una tensión aplicada entre estos terminales. Esta corriente se puede controlar a su vez mediante una tensión aplicada al terminal de puerta. El control de esta corriente se realiza gracias a la variación de la zona de carga espacial que aparece en el canal debajo de la puerta. Esta región de vaciamiento aumenta con el incremento de la tensión aplicada entre puerta y fuente, VGS .

CARACTERISTICAS

 Electrones con alta movilidad  Dispositivos de alta velocidad  Funcionamiento similar a JFET  Conduce con vGS=0  VT entre –3V y –0,3V

 Puede ocurrir que al ir aumentando esta tensión se agote por completo el canal, anulándose la corriente entre drenador y fuente para tensiones superiores. A la tensión VGS que agota el canal se le conoce con el nombre de tensión umbral Vt , al igual que se definió en el MOSFET. Para calcularla basta con igualar el espesor de la zona de carga espacial h, que viene dado por  Despejando de esa igualdad la tensión umbral se obtiene

 también la tensión de agotamiento o “pinch-off”, Vp, como

 El espesor de la zona de carga espacial se puede rescribir

 La corriente de saturación vendrá dada por

 En el caso límite R__INF (dispositivo largo con pequeña tensión de estrangulamiento) la corriente de saturación se reduce a la obtenida con el modelo de canal gradual. En el otro extremo, g