Fer 715t2

FET TRANSISTOR CONTROLADO POR VOLTAJE

Por: Ronald Bailey Diplomado en matematica

Tipos

JFET Canal abierto

Vp es un dato obtenido del fabricante (datasheet).

Canal cerrado

Vp es el voltaje de ahorcamiento, este hace que el canal se cierre por completo y por lo tanto no exista flujo de corriente.

Abriendo el canal al alejarse positivamente de Vp, es posible dejar pasar una corriente constante e independiente de la variación de VDS. Si VGS > Vp si existe flujo de corriente.

Vt es un dato obtenido del fabricante (datasheet).

MOSFET tipo enriquecimiento Canal cerrado

Canal abierto

Vt es el voltaje de umbral, este hace que el canal se abra para que exista flujo de corriente constante.

Abriendo el canal al aumentar positivamente Vt, es posible dejar pasar una corriente constante e independiente de la variación de VDS. Si VGS > Vt si existe flujo de corriente.

Modos 

Modo de agotamiento de portadores.

Cuando el canal ya esta construido, por lo tanto el efecto del campo eléctrico consiste en reducirlo o aumentarlo en función de la dirección de aplicación. 

Modo de enriquecimiento de portadores. Cuando el canal no esta construido y se construye por medio del efecto del campo eléctrico.

Se puede usar la grafica ID vs VGS para saber que tipo de transistor se esta trabajando

Ecuacion características para la polarización del los transistores FET. Al encontrarse con esta ecuación en los libros se observara el factor 𝐾𝑚 el cual es utilizado por puros fines didácticos y es un factor que depende de las dimensiones de 𝑉𝐺𝑆 construcción del transisto 1 − 𝑉𝑇 r. Aplicando factor común a VT se puede observar esta ecuación en donde 𝐾𝑚 𝑉𝑇 2 es un factor llamado IDSS en las datasheets. Sustituyéndolo en la ecuación se puede observar la ecuación general que rige el funcionamiento de los fet, la cual relaciona la corriente de drenaje con el VGS directamente.

𝐼𝐷 = 𝐾𝑚 (𝑉𝑇 − 𝑉𝐺𝑆) 2

𝐼𝐷 = 𝐾𝑚 𝑉𝑇 2 1 −

𝐼𝐷 = 𝐼𝐷𝑆𝑆

𝑉𝐺𝑆 2 𝑉𝑇

𝑉𝐺𝑆 1− 𝑉𝑇

2

Valores necesarios para la polarización de FET. 

𝐼𝐷𝑆𝑆

Es un valor que se obtiene en la hoja de datos de transistor.

Imagen obtenida de la hoja de datos del transistor JFET K161. 

𝑉𝑇

También es un valor obtenido de la hoja de datos, el cual suele tener un rango.

http://www.datasheetspdf.com/pdf/624149/Toshiba /K161/1

Grafica de la ecuación obtenida de la hoja de datos en comparación con una obtenida teóricamente. 2 𝐼𝐷 = 𝐼𝐷𝑆𝑆 1 −

Practica: tomada desde la hoja de datos

𝑉𝐺𝑆 𝑉𝑇

Teórica: Generada con wólfram mathematica 11 Esta grafica esta en amperios. Las partes que crecen a la izquierda se ignoran ya que no es posible que el transistor deje pasar corriente de esa forma.

Grafica de hoja de datos delJFET K161

Ecuaciones de wólfram mathematica. Para definir la función: VGS ID[IDSS_, VGS_, VP_ሿ: = IDSS 1 − VP

2

Para graficar la función: Plot[ ID[0.01, VGS, −1.8ሿ, ID[0.008, VGS, −1.4ሿ, ID[0.006, VGS, −1.2ሿ, ID[0.004, VGS, −1ሿ, ID[0.002, VGS, −0.8ሿ, ID[0.001, VGS, −0.4ሿ , VGS, −2,0 ሿ

Polarización de transistor. 2N3370

𝑉𝑇𝐻 threshold-Voltage

𝑉𝐺𝑆(𝑜𝑓𝑓) = 𝑉𝑇 = 𝑉𝑇𝐻 = 𝑉𝑃 En algunas hojas de datos puede encontrarse con cualquiera de estos nombres.

𝑉𝐺𝑆(𝑜𝑓𝑓) = -3.2V 0.1 𝑚𝐴 ≤ 𝐼𝑑𝑆𝑆 ≥ 0.6 𝑚𝐴

Tabla tomada de la hoja de datos del transistor http://pdf.datasheet.live/datashee ts-1/solitron_devices/2N3370.pdf

Ecuación: VGS ID[IDSS_, VGS_, VP_ሿ: = IDSS 1 − VP

2

Utilizando los valores máximos para obtener la grafica mas extensa. VGS ID[0.6mA, VGS_, −3.2𝑉 ሿ ≔ 0.6 1 − −3.2

2

Plot[0.6 1 + 0.3125VGS 2 , VGS, −3.2,0 ሿ

Grafica teórica ID vs VGS creada con Wolfram mathematica 11.

Extendiendo la grafica para observar el comportamiento de la corriente ID.

Grafica teórica ID vs VGS extendida para observar la corriente a 5V creada con Wolfram mathematica 11.

Como los transistores fet son tan versátiles y sus valores dependen mucho del fabricante por lo cual seria necesario hacer los siguientes experimentos para determinar sus graficas de transferencia.

Encontrar la grafica ID vs VGS Para generar la curva ID vs vgs. 1- Colocar la fuente B1 constante. 2- Variar la fuente B2 e ir midiendo la corriente ID. La fuente B2 tiene que variar −V < 𝐵2 > 𝑉 En donde V es un voltaje que no supere el máximo sugerido por La hoja de datos.

Encontrar la grafica ID vs VDS Para generar la curva ID vs VDS. 1- Colocar la fuente B2 constante. 2- Variar la fuente B1 mientras se va midiendo la corriente ID. La fuente B1 tiene que variar −V < 𝐵2 > 𝑉 En donde V es un voltaje que no supere el máximo sugerido por La hoja de datos.