Transistores JFET y MOSFET (empobrecimiento y enriquecimiento) y circuito tanque

Resumen

El documento explica el funcionamiento del transistor de efecto de campo (FET), sus tipos JFET y MOSFET de empobrecimiento y de enriquecimiento, y cómo se controla la conducción de corriente mediante la tensión de puerta. Incluye también una breve descripción del circuito tanque, formado por un condensador y un inductor en paralelo para sintonizar una frecuencia.

Puntos clave

El FET funciona como un interruptor controlado por tensión entre drenador y fuente.
En el JFET la puerta se polariza inversamente; al aumentar VSG el canal se estrecha y existe una tensión de bloqueo en la que ID se interrumpe.
El MOSFET de empobrecimiento tiene un canal conductor en reposo que la tensión de puerta hace desaparecer.
El MOSFET de enriquecimiento no conduce si VGS = 0 y forma un canal al aplicar VGS > 0 mediante una región de inversión.
El circuito tanque combina un condensador y un inductor en paralelo para afinar una frecuencia específica.

Ponte a prueba

Transistor de Efecto de Campo (FET)

El transistor de efecto de campo se comporta como un interruptor controlado por tensión, donde el voltaje aplicado a la puerta permite hacer que fluya o no corriente entre el drenador y la fuente.

J-FET (Junction Field-Effect Transistor)

Es un tipo de dispositivo electrónico de tres terminales que puede ser usado como interruptor electrónicamente controlado, amplificador o resistencia controlada por voltaje. Posee tres terminales, comúnmente llamados:

Drenaje (D)
Puerta o compuerta (G)
Fuente (S)

La puerta debe polarizarse inversamente respecto a S y a D:

Si aumentamos V_DS, aumenta I_D.
Si aumentamos V_SG, se angosta más el canal y aumenta la resistencia de N.
Existe un valor de V_SG en que I_D se interrumpe, llamada “Tensión de Bloqueo”.

Efecto de Campo

Se trata de un transistor que se basa en el campo eléctrico para controlar la forma y, por lo tanto, la conductividad de un canal que transporta un solo tipo de portador de carga, hecho de un material semiconductor.

MOS-FET (Metal-Oxide-Semiconductor FET)

MOSFET de Empobrecimiento (Depletion)

En este tipo de transistores, se observa que:

Z_o = infinito.
Con V_GS se controla la estrechez del canal N y se aumenta o disminuye I_D.

Tienen un canal conductor en su estado de reposo, que se debe hacer desaparecer mediante la aplicación de la tensión eléctrica en la puerta, lo cual ocasiona una disminución de la cantidad de portadores de carga y una disminución respectiva de la conductividad.

MOSFET de Enriquecimiento (Enhancement)

Estos transistores se basan en la creación de un canal entre el drenador y la fuente al aplicar una tensión en la puerta. El término enriquecimiento hace referencia al incremento de la conductividad eléctrica debido a un aumento de la cantidad de portadores de carga en la región correspondiente al canal.

Cuando V_GS = 0, no circula I_D.
Cuando V_GS > 0, el campo eléctrico (E) en G crea un canal entre los N.

La tensión de la puerta atrae portadores minoritarios hacia el canal, de manera que se forma una región de inversión, es decir, una región con dopado opuesto al que tenía el sustrato originalmente.

Circuito Tanque

En su forma más simple, es un circuito electrónico básico que se utiliza para "afinar" una frecuencia específica o banda de frecuencia. Se compone de dos componentes principales:

Un condensador
Un inductor

Estos dos están conectados en paralelo para crear un circuito conocido como un "tanque" (ver diagrama esquemático que lo acompaña).

Preguntas frecuentes

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

Es un transistor que se comporta como un interruptor controlado por tensión: el voltaje aplicado a la puerta permite o no el paso de corriente entre drenador y fuente.

¿Cuál es la diferencia entre MOSFET de empobrecimiento y de enriquecimiento?

El de empobrecimiento tiene un canal conductor en reposo que se reduce al aplicar tensión en la puerta; el de enriquecimiento no conduce con VGS = 0 y crea el canal al aplicar una tensión en la puerta.

¿Para qué sirve un circuito tanque?

Sirve para afinar una frecuencia específica o una banda de frecuencias, y se compone de un condensador y un inductor conectados en paralelo.