Transistor de Efecto de Campo (FET) Operación y Funcionamiento del JFET

Summary

En este curso de electrónica analógica, se exploran los transistores de efecto de campo (JFET), explicando sus diferencias con los transistores bipolares (BJT). Se destaca cómo los JFETs son dispositivos controlados por voltaje, a diferencia de los BJTs, que dependen de la corriente. Se profundiza en el funcionamiento de los JFETs, sus regiones de operación (corte, lineal y saturación), y cómo se calculan y grafican las características de transferencia. Los estudiantes aprenden a realizar ejemplos prácticos con transistores de canal N y P, utilizando valores de corriente y voltaje para trazar las curvas de transferencia y comprender el comportamiento de los JFETs.

Takeaways

• 😀 El transistor de efecto de campo (FET) se controla por voltaje, a diferencia del transistor bipolar (BJT) que se controla por corriente.
• 😀 Los FETs tienen alta impedancia de entrada, mientras que los BJTs tienen baja impedancia de entrada.
• 😀 Los FETs tienen mayor ganancia en corriente, mientras que los BJTs tienen mayor ganancia en voltaje.
• 😀 El FET tiene una mayor estabilidad térmica que el BJT, lo que lo hace más adecuado para ciertas aplicaciones.
• 😀 En los FETs, el voltaje aplicado al gate (puerta) controla el flujo de corriente entre el source y el drain.
• 😀 Los FETs pueden tener canales tipo N o tipo P, y su comportamiento varía dependiendo de la polaridad del voltaje aplicado.
• 😀 En el FET, la corriente alcanza un valor máximo llamado corriente de saturación cuando el voltaje entre gate y source supera el voltaje de pinch-off (Vpp).
• 😀 El transistor JFET (Junction FET) tiene una estructura de canal y está formado por materiales con dopaje de tipo N o P.
• 😀 La curva de transferencia de un JFET muestra la relación entre el voltaje gate-source (Vgs) y la corriente drain (Id), y puede ser obtenida gráficamente.
• 😀 El proceso de graficar la curva de transferencia implica identificar puntos clave como Vgs = 0, Vgs = Vpp, y otros valores intermedios que determinan la corriente máxima en el transistor.

Q & A

¿Qué es un transistor de efecto de campo (FET)?

Un transistor de efecto de campo (FET) es un dispositivo controlado por voltaje, donde la corriente que circula a través del drenaje depende del voltaje aplicado entre la puerta (gate) y la fuente (source).

¿Cuál es la principal diferencia entre un transistor bipolar de unión (BJT) y un transistor de efecto de campo (FET)?

La principal diferencia radica en el control: el BJT se controla por corriente (corriente de base), mientras que el FET se controla por voltaje (voltaje entre la puerta y la fuente). Además, el BJT tiene una mayor ganancia en corriente, mientras que el FET tiene una mayor ganancia en voltaje.

¿Qué tipos de FET existen?

Existen diferentes tipos de FET, como el JFET (transistor de efecto de campo de unión), que puede ser de canal N o de canal P, y el MOSFET (transistor de efecto de campo de óxido metálico semiconductor), entre otros.

¿Cómo funciona un transistor de efecto de campo con un canal N?

En un transistor de efecto de campo con canal N, la corriente fluye de la fuente al drenaje, y el voltaje aplicado en la puerta determina la facilidad con la que los electrones pueden fluir a través del canal, lo que regula la corriente de drenaje.

¿Qué sucede cuando el voltaje entre la puerta y la fuente (Vgs) es cero en un FET?

Cuando Vgs es igual a cero, el transistor se encuentra en la región de corte, lo que significa que no hay corriente fluyendo entre el drenaje y la fuente, ya que el canal está 'bloqueado'.

¿Qué es la corriente de saturación (Idss) en un FET?

La corriente de saturación (Idss) es la corriente máxima que puede circular a través de un FET cuando el voltaje entre la puerta y la fuente (Vgs) está en su valor más alto, lo que abre completamente el canal y permite el flujo de corriente máximo.

¿Qué significa que un FET sea 'de canal N' o 'de canal P'?

Un FET de canal N utiliza electrones como portadores de carga y se activa con un voltaje negativo en la puerta, mientras que un FET de canal P utiliza huecos como portadores de carga y se activa con un voltaje positivo en la puerta.

¿Cómo se calcula la curva de transferencia de un transistor de efecto de campo?

La curva de transferencia de un FET se calcula graficando la relación entre el voltaje entre la puerta y la fuente (Vgs) y la corriente de drenaje (Id). Se utilizan diferentes puntos característicos como Vgs = 0, Vgs = Vp, y Vgs = Vp/2, para trazar la curva.

¿Qué papel desempeña el voltaje Vgs en el control de un FET?

El voltaje Vgs es crucial para controlar el comportamiento del FET, ya que determina el nivel de conducción del canal. A medida que Vgs aumenta, la corriente de drenaje (Id) también aumenta, hasta alcanzar la corriente máxima cuando se alcanza la saturación.

¿Cómo se comporta un FET de canal P comparado con uno de canal N?

Un FET de canal P se activa con un voltaje positivo entre la puerta y la fuente, y la corriente fluye en la dirección opuesta a la de un FET de canal N, en el cual la corriente fluye cuando el voltaje entre la puerta y la fuente es negativo.