LAB11_SILVA_C5_E.docx

8/16/2019 LAB11_SILVA_C5_E.docx

1/17

TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMP0

DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS

ELECTRONICOS I

Laboratorio N°11

TRANSISTORES DE EFECTO DECAMPO

Alumno: Juan José Silva Zavala

Profesora: Helena Margarita Carretero Blanco

Sección: C5-E

ec!a "e entrega: #$%$5%&'

#$&'-&

1


2/17


“TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO”Fundamento teório

Un JFET tiene una gran impedancia de entrada (que se halla frecuentemente en el

orden de1010 ohmios! lo cual significa que tiene un efecto despreciable respecto a

los componentes o circuitos e"ternos conectados a su terminal de puerta#

$ diferencia del transistor de uni%n bipolar el JFET! al ser un dispositi&o controlado

por un &olta'e de entrada! no necesita de corriente de polariaci%n# La carga

el)ctrica flu*e a tra&)s de un canal semiconductor (de tipo N o + que se halla

entre el drena'e * la fuente# $plicando una tensi%n el)ctrica in&ersa al terminal de

puerta! el canal se ,estrecha, de modo que ofrece resistencia al paso de la

corriente el)ctrica# Un JFET conduce entre los terminales - * . cuando la tensi%n

entre los terminales / * . (/. es igual a cero (región de saturación! pero

cuando esta tensi%n aumenta en m%dulo * con la polaridad adecuada! la

resistencia entre los terminales - * . crece! entrando as en la región óhmica!

hasta determinado lmite cuando de'a de conducir * entra en corte# La gr2fica de la

tensi%n entre los terminales - * . (-. en el e'e horiontal contra la corriente del

terminal - (3- o corriente de drena'e es una cur&a caracterstica * propia de cada

JFET#

2

https://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Transistor_de_uni%C3%B3n_bipolarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ohmio


3/17


O!"eti#o$

% 3dentificar los terminales de un FET#% +robar el estado de un FET% 4ostrar * medir el efecto del &olta'e de drena'e con polariaci%n cero en la

compuerta * determinar el &olta'e de estrangulamiento para producir unacorriente de drena'e constante#% 4edir el &alor del &olta'e de polariaci%n in&ersa compuerta5fuente requerido

para producir estrangulamiento para un &alor dado de &olta'e de fuente adrenador#

% 3mplementar un circuito b2sico de polariaci%n con FET#% 4edir los &alores -6 en un circuito b2sico con FET#

IntroduiónUn transistor de efecto campo (FET tpico est2 formado por una barrita dematerial p % n! llamada canal! rodeada en parte de su longitud por un collar delotro tipo de material que forma con el canal una uni%n p5n#

.on componentes semiconductores! que se basan en el mane'o de tensi%n *corriente de salida ba'o el control del 6ampo El)ctrico ( 7 mm! es decir! suentrada no toma corriente! en la pr2ctica esa corriente es e"tremadamente ba'a!comparable a la 3 de fuga en un capacitor debido al diel)ctrico#La conducci%n en esta tecnologa! depende 8nicamente del flu'o de portadoresma*oritarios! por eso son unipolares! (un solo tipo de portadores N o +#En los e"tremos del canal se hacen sendas cone"iones %hmicas llamadasrespecti&amente sumidero (d5drain * fuente (s5source! m2s una cone"i%nllamada puerta (g5gate en el collar#

S&m!o'o$ (r)*io$ +ara un FET

CANAL N CANAL P

3


4/17


4


5/17


LA INTERPRETACI,N DE LA CARACTER-STICA DE SALIDA

Tiene 9 onas: -. (aumenta15 ;ona lineal# Le* de -. canal (cte#?5 ;ona alineal o de codo#95 .ona de $aturaión/ e$ 'a uti'i0aión omo am+'i*iador

PRUE1A DE UN TRANSISTOR FET

Entre la compuerta / * Fuente . se conforma un diodo +N para el cual el canal N* un diodo N+ para el canal +#La tensi%n /. se debe polariar en forma in&ersa * en directa siempre * cuandoen forma no se sobrepase la tensi%n de arranque (> 0!@! .i# $l sobrepasar 0!@ el diodo conduce * se destru*e! porque est2 fabricado para ba'a corrientedirecta# En sntesis! es una barra de Si! con impureas controladas! N si el canales N! e impureas + para el de canal +! que tiene cierta resistencia

5


6/17


VENTA2AS DEL FET

1# .on dispositi&os sensibles a la tensi%n con alta impedancia de entrada (10A

a 101? B#Ca que la impedancia de entrada es ma*or que la de los DJT! seprefieren los FET a los DJT para la etapa de entrada a un amplificador multietapa#

?# /eneran un ni&el de ruido menor que los DJT#

9# .on m2s estables con la temperatura que el DJT#

# .e comportan como resistores &ariables controlados por tensi%n para&alores pequeos de tensi%n drena'e a fuente#

G# +uede ser utiliado como conmutador * como almacenador de carga (Taode entrada grande T>H#6#

@# Los FET de potencia pueden disipar una potencia ma*or * conmutar corrientes grandes#

A# Tamao mucho m2s pequeo que los bipolares#

DESVENTA2AS DEL FET

1# E"hiben una respuesta en frecuencia pobre debido a la alta capacitancia deentrada#

?# $lgunos tipos de FET presentan una linealidad mu* pobre#

9# .e pueden daar al mane'arlos debido a la electricidad est2tica#

Pre+araión

+ara el desarrollo de esta e"periencia de laboratorio! el alumno deber2 re&isar ls

apuntes de clase el te"to base! el manual de componentes electr%nicos! asimismo

realiar sus diseos pre&ios utiliando el softIare de diseo electr%nico del curso#

E3ui+o$ 4 Materia'e$

01


7/17

PRIMERA PARTE: RECONOCIMIENTO FÍSICO% El (ransistor JE(:

S)m*olo:El s)m*olo "e JE( es el mostra"o+ en él i"entifi,ue nom*re sus terminales:

orma )sica:

CA.A/: N

CA.A/: P

$ continuaci%n se muestran las di&ersas formas fsicas que presentan los JFETs

con la a*uda del manual E6/ identifique sus terminales * an%telos en cada uno

de ellos as como su tipo de encapsulado

A0 (i1o "e em1a,uetamiento: (2-3#

B0 (i1o

"e

em1a,uetamiento: (2-&4

Surtidor

Drenador

Puerta

Drenador Surtidor

Puerta

7


8/17

Puerta

Surtidor

Drenador

C0 (i1o "e em1a,uetamiento (2-##

Puerta

Drenador

Surtidor

####################################################################################################################################

SE5UNDA PARTE6 CIRCUITO DE PRUE1A

O!"eti#o 76 Mo$trar 4 medir e' e*eto de' #o'ta"e de Drenador en 'a orrienteID on +o'ari0aión ero en 'a om+uerta 4 determinar e' #a'or de' #o'ta"e deDrenador 8 Surtidor 9e$tran(u'amiento: re3uerido +ara +roduir unaorriente on$tante de drenador;

1# 3mplemente el circuito mostrado en la figura 1# utiliar un JFET de canal N enel se comprobar2 su funcionamiento a tra&)s del control de la corriente del

drenador M surtidor por medio de un &olta'e aplicado en terminal de compuerta

(N%tese que el &alor de H1 implica una corriente mu* pequea a tra&)s del

resistor#

8


9/17

?# $umente el &olta'e de la fuente -- del -renador hasta que la cada de

&olta'e ds indicada en el &oltmetro sea 0#G dc#

9# 4ida la corriente 3d del drenador * anote el resultado en la tabla 1

# .iga aumentando -- * registre el &alor de 3d para cada &alor de -. en la

tabla 1

-.( 0 0#G 1#0 1#G ?#0 ?#G 9#0 9#G

3-.(m$

0 9#0 G#@? A#19 #99 #O O#9A O#G

-.( #0 #G G#0 @#0 #0 10#0 1G#0 ?0#0

3-.(m$

O#A@ O#? O#A O#OA 10#01 10#01 10#01 10#01

G# PQue puede comentar de los datos obtenidosR

.e puede obser&ar que el &olta'e drenador5surtidor (-. al alcanar un &alor significati&o mantendr2 la corriente constante! este caso a partir de -. lacorriente (3-. se mantendr2 en un tope que es 10#01m$#

@# 4uestre los datos obtenidos en el siguiente gr2fico#

9


10/17

3ds s ds

A# En su cur&a! seale el punto donde termina el aumento r2pido en 3d *comiena el flu'o de corriente constante# -ibu'e una lnea &ertical desde ese

punto hasta la escala ds! registre el &alor del &olta'e en ese punto #Este es el

&olta'e de estrangulamiento de -renador5 .urtidor: p

$pro"imadamente #G

# P6%mo se llama la ona en donde el &alor es menor de pR

;ona de corte#O# P6%mo se llama la ona en donde la corriente 3- no aumentaR

;ona de .aturaci%n#10#PQu) pasa con la corriente en la ona %hmicaR

En este caso la corriente aumenta de manera lineal hasta llegar a un punto enla cual se estabilia#

10


11/17

O!"eti#o


12/17

1G# 6onecte el osciloscopio en la opci%n S5C ! el e'e &ertical representa la

corriente de drenador 3d * el e'e horiontal representa el &olta'e ds

1@#arie el &olta'e desde cero hasta 510 -6!

d

1A#/raficar lo obser&ado en el cuadro mostrado para cada &alor de gs#

12


13/17

1#


14/17

#e Ca$%a RL(O&mios)

) )

#6$ 6$7'mA &7#8 &47# $7$6$6 9

6$ &75mA $738 &473 $7$;' 9

&< &47'mA $7448 &37 $7$&6 9

&75< &&75mA $7458 &37' $7$&& 9#7#< 47;mA $74;58 &37' $7$$6 9

76< 7&mA $76338 &375 $7$$;; 9

'74< #74mA $764;8 &37 $7$$## 9

??#PQu) comentarios puede hacer de la tabla anterior! respecto a la corrienteR

.e puede obser&ar que mientras la resistencia aumente! la corriente tendr2 una

tendencia a disminuir * esto lo har2 de manera proporcional#

?9#P$ cu2l caracterstica del JFET es igual la corriente de carga constanteR

;ona de saturaci%n?#PQu) sucede a la corriente de carga si la resistencia de carga se hace

e"cesi&aR

La corriente disminuir2 considerablemente#

?G#-escriba porqu) el JFET no puede regular la corriente de carga para &alores

grandes de la resistencia#

En JFET no puede regular corriente en ese caso debido a la alta impedancia! al

aumentarle un carga grande reducira el &alor de la corriente#

?@#P$l aumentar HL aumenta la potencia entregada a la cargaRP+orqu)R

La potencia de salida disminu*e! esto se da debido a que el &olta'e se mantieneoscilando en un &alor mientras que la corriente &a disminu*endo#

O!$er#aione$6Es fundamental * a*udara mucho tener un conocimiento pre&io del tema adesarrollar para as realiar las e"periencias de manera r2pida! intuiti&a *efecti&amente#

a* que tener conocimiento de la ona en la cual se est2 traba'ando con el JFET

*a que este es mu* sensible a pequeos cambios de corriente#

14


15/17

Con'u$ione$6En la primera e"periencia del laboratorio! se produ'o una corriente constante de

drenador * a la &e se pudo determinar el &alor de &olta'e -renador5.urtidor para

lograr dicha corriente#

En la segunda e"periencia del laboratorio! se midi% el &alor de &olta'e depolariaci%n in&ersa 6ompuerta5.urtidor que se suficiente para producir

estrangulamiento para un &alor de &olta'e de fuente -renador#

En la siguiente e"periencia! se mostr% * se midi% el efecto de la corriente de

-renador para cambios en polariaci%n in&ersa de puerta5fuente * tambi)n de

&olta'e -renador5fuente#

APLICACI,N DE LO APRENDIDO

1# P6u2l de los siguientes transistores se puede clasificar como dispositi&o

unipolarRa Un transistor de uni%n N+N

b Un transistor de uni%n +N+

c Un transistor de efecto de campo de uni%n

d Todos los anteriores#

?# P-e cual de los siguientes transistores se puede esperar que tenga ele&ada

impedancia de entrada a ba'as frecuenciasR

a Un transistor bipolar N+N

b Un transistor bipolar +N+c Un transistor de efecto de campo

d Ninguno de los anteriores#

9# Un JFET en conducci%n presenta una cada de &olta'e a lo largo de su

canal que hace que se forme una regi%n de agotamiento! este efecto

produce#

15


16/17

a Una caracterstica de corriente constante de drenador

b Huptura de compuerta

c 6orriente de drenador no controlada

d E"cesi&a corriente de compuerta

# Los JFET presentan una alta impedancia de entrada debido a que:

a Los terminales de compuerta M fuente est2n polariados

directamente#

b Los terminales de compuerta M fuente est2n polariados

in&ersamente#

c El canal esta polariado directamente#

d El canal esta polariado in&ersamente#

G# .i se aplica el &olta'e p de estrangulamiento a la uni%n de compuerta M

fuente ! se puede esperar que la corriente de drena'e sea:

a E"cesi&a#

b 4oderada#

c Da'a#

d 6ero#

@# P6u2l de los siguientes enunciados no puede usarse para describir los

JFET.R

a Normalmente son dispositi&os encendidos#b .%lo ha* una polaridad de portadores ma*oritarios de corriente en

mo&imiento#

c El &olta'e de compuerta controla la corriente de drenador#

d Tienen ba'a impedancia de entrada#

A# Las fuentes de corriente constante se caracterian por:

a 3mpedancia mu* ba'a#

b 3mpedancia moderada#

c 3mpedancia mu* alta#d Ninguna de las anteriores#

# Los JFETs presentan una caracterstica de corriente constante igual a 3dss

condicionado a que:

a ds sea ma*or que p#

b gs sea igual a cero#

16


17/17

c Tanto a como b

d Ni a ni b

O# 6omo una fuente de corriente constante la caida de &olta'e a tra&)s del

JFET debe:

a ariar directamente con los cambios en la impedancia de carga

b ariar in&ersamente con los cambios en la impedancia de carga#

c +ermanecer igual#


10#+ara que flu*a corriente constante a tra&)s de una carga * esta disminu*a!

el &olta'e de carga debe:

a -isminuir#

b $umentar#

c 4antenerse constante


17

LAB11_SILVA_C5_E.docx

Documents

Transcript of LAB11_SILVA_C5_E.docx