Transistor Efecto de Campo de Unión

El transistor común se llama transistor de unión, y fué el dispositivo clave que condujo a la revolución de la electrónica de estado sólido. En la práctica, el transistor de unión tiene la desventaja de una baja impedancia de entrada debido a que en la base del transistor está la entrada de señal y el diodo base-emisor está polarizado directamente. Otro dispositivo consigue esta acción del transistor, pero con el diodo de unión de entrada polarizado inversamente, y este dispositivo se denomina "transistor de efecto de campo" o "transistor de efecto de campo de unión", JFET. Con la polarización inversa en la unión de entrada, se tiene una impedancia de entrada muy alta. Tener una alta impedancia de entrada minimiza la interferencia con la fuente de señal, ya que supone una "carga" pequeña.

Para un FET de canal n, el dispositivo está construido a partir de una barra de material de tipo n, con áreas sombreadas compuestas de material tipo p como la Puerta. Entre la fuente y el drenador, el material tipo n actúa como una resistencia. El flujo de corriente se compone de portadores mayoritarios (electrones en material de tipo n).

Curvas Características
Amplificador de Fuente Común

Dado que la unión puerta está polarizada inversamente y puesto que no hay una contribución de portadores minoritarios al flujo a través del dispositivo, la impedancia de entrada es extremadamente alta.

El elemento de control del JFET proviene del canal n, por el drenaje de los portadores de carga. Cuando la puerta se hace más negativa, drena los portadores mayoritarios de la gran área de drenaje alrededor de la puerta. Esto reduce el flujo de corriente para un determinado valor de voltaje Fuente-Drenador. Modulando el voltaje de la puerta, se modula el flujo de corriente a través del dispositivo.

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Conceptos de Electrónica

Variedades de Transistores

Referencia
Diefenderfer & Holton
Sec 8-7
 
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IGFET

El transistor de efecto campo de puerta aislada (IGFET) difiere del JFET por la adición de una capa de dióxido de silicio sobre el JFET y luego una capa de nitruro de silicio. El resultado es un dispositivo que tiene una impedancia de entrada aún mayor. El objetivo de la impedancia de entrada extremadamente alta es permitir al amplificador mostrar alguna señal de salida, con un mínimo de "carga" o de interferencia en la fuente de señal de entrada.

Los dispositivos usuales que usan esta estrategía se llaman MOSFETs, (transistores efecto de campo con óxido metálico). Estos han alcanzado inpedancias de entrada del orden de 1015 ohmios.

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Variedades de Transistores

Referencia
Diefenderfer & Holton
p170ff
 
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Curvas Características del JFET

Las curvas características del JFET se muestran a la izquierda. Se puede ver que para un determinado valor de voltaje de la puerta, la corriente es casi constante en un amplio rango de voltajes Fuente-Drenador. El elemento de control del JFET, viene del drenaje de los portadores de carga del canal n. Cuando la puerta se hace más negativa, drena los portadores mayoritarios de la gran área de drenaje alrededor de la puerta. Esto reduce el flujo de corriente para un determinado valor de voltaje Fuente-Drenador. Modulando el voltaje de la puerta, se modula el flujo de corriente a través del dispositivo.

La curva de transferencia del JTET es útil para visualizar la ganancia del dispositivo e identificar la región de linealidad. La ganancia es proporcional a la pendiente de la curva de transferencia. El valor de corriente IDSS representa el valor cuando la puerta se pone a tierra, la máxima corriente del dispositivo. Este valor formará parte de los datos suministrados por el fabricante. El voltaje de la puerta al que la corriente alcanza cero, se llama "voltaje pinch", VP. Nótese que la línea discontinua representando la ganancia en la región de funcionamiento lineal toca la línea de corriente cero alrededor de la mitad del "voltaje pinch".

Estudio del JFET
Common source amplifier
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Diefenderfer & Holton
p170ff
 
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Amplificador JFET de Fuente Común

La configuración de amplificadores de JFET que mas frecuentemente se usa es el circuito de fuente común. La fuente es común a la entrada y a la salida tal como se muestra en el diagrama.

Estudio del JFET
Curvas Características
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Diefenderfer & Holton
Sec 8-8
 
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