Fet

JFET (Junction Field Effect Transistor) Dispositivo unipolar Controlado por voltaje (Voltaje de Gate controla corriente Drain) Alta impedancia de entrada (≈109-1012 Ω) Source y drain son intercambiables en la mayoría de aplicaciones de baja frecuancia.

Simbolos Drain

Drain

Gate

Gate

Source n-channel JFET

Source p-channel JFET

Transistores de efecto de campo de unión (JFET) Contactos óhmicos

Drenador D Región de agotamiento

p

n

p

Fuente S

Puerta G

Transistor de efecto campo de unión (JFET) Puerta

G

a)

D

p

S n Fuente

G

b)

p

Drenador

p

n -VDD

+VDD IG

D

IG

D G

G VG

D

n

S

VG S

Canal n

S

Canal p

Transistores de efecto de campo de unión

n

p

D

ID

S

ID p

VDD

G ID

IDSS

VP

Voltaje de estrechamiento

Al aumentar la tensión entre Drenador y Fuente VDS, la intensidad ID aumenta, al tiempo que se estrecha el pasillo debido al incremento de la de las uniones p-n y la ampliación de la región de agotamiento. El pasillo se cierra para VDS = VP; tensión para la que ID deja de aumentar. VDS

Transistores de efecto de campo de unión (JFET)

S

n

ID

p p

VGS=0

D

VDD G

ID

S n ID

D

p

ID

p

VDD G

Manteniendo nula la tensión entre la fuente y G, VGS, al aumentar la tensión entre Drenador y Fuente VDS, la intensidad ID aumenta, al tiempo que se estrecha el pasillo debido al incremento de la de las uniones p-n y la ampliación de la región de agotamiento .

Estrechamiento del canal Para VGS=0

S Corriente de saturación, IDSat

ID

ID

p

ID VDD

p

IDSS Estrechamiento del canal, aumento de la resistencia

G

Región de comportamiento óhmico

Voltaje de estrechamiento, VP

VP

n

D

VDS

Al aumentar la tensión entre Drenador y Fuente VDS, la intensidad ID aumenta, al tiempo que se estrecha el pasillo debido al incremento de la de las uniones p-n y la ampliación de la región de agotamiento El pasillo se cierra para VDS = VP

Estrechamiento del canal Con valores negativos de VGS el pasillo se cierra antes, siendo la corriente de saturación menor

ID

IDSS

IDSat3

VGS= 0 V

S

n

ID

p

ID VDD

p G VGS< 0

VGS= -1 V

IDsat IDSat2

VGS= -3 V

IDSat1

VGS= -VP VDS

VPP (para VGS=0) V

D

 VGS = IDSS 1 − VP 

  

2

Intensidad de saturación IDS=f(VGS)

D G S

ID (mA)

IDsat

 V  = 7,81 − GS  5  

IDSS

VGS= 0 V

2

5 VGS= -1 V

VP

VGS (V) -5

VGS= -2 V

1 -4 -3

-2

-1

0

VGS= -3 V 5 VP = 5 V

10

15

VDS (V) VGS= -VP

El transistor JFET en la zona óhmica

•La zona óhmica o lineal se sitúa cerca del origen, para VDS<
•En esta región el canal conductor entre drenador y fuente se comporta como una resistencia RDS

•La RDS va aumentando a medida que se estrecha el canal, a consecuencia de la polarización inversa producida por VGS

El transistor JFET en la zona óhmica

•Llegará un momento en que la zona de transición invada toda la región N, impidiéndose totalmente la conducción. (Corte del canal)

•La tensión VGS que corta el el canal se llama tensión de corte VP=Vt

•La ley que rige la resistencia del canal en la zona óhmica es la que sigue:

RDS = RDS ( ON )

1 VGS 1− VP

El transistor JFET en la zona de saturación

•La tensión VDS provoca una tensión NO uniforme a lo largo del canal •La zona de transición NO es uniforme; en el lado del drenador es más ancha y en el de fuente es muy estrecha. •Cuando la tensión inversa de la unión en el lado de drenador (VDG) alcance a la tensión de corte (Vp), el canal se estrangulará (ID≠ 0) •Esta es la frontera entre la zona óhmica y la de saturación

El transistor JFET en la zona de saturación

•La tensión VDS se concentra , sobre todo, en la zona estrangulada del canal •A medida que que VDS va creciendo la zona estrangulada aumenta de longitud, manteniéndose constante una anchura mínima δ •También, en esta zona, el campo eléctrico ε(x), dentro del canal estrangulado, va aumentando •En esta situación el flujo de portadores se estabiliza y la corriente ID se mantiene constante •En esta región el FET se comporta como una Fuente de Corriente Constante