O Transistor de Efeito de Campo
Por: Lia Ox • 23/6/2021 • Trabalho acadêmico • 11.597 Palavras (47 Páginas) • 135 Visualizações
F E T
O transistor de efeito de campo, FET (Field-Effect Transistor) é um dispositivo de três terminais (fonte, dreno e porta), tendo semelhanças e diferenças com o transistor bipolar de junção TBJ.
A diferença fundamental entre os dois tipos de transistor consiste que, o TBJ é bipolar que consiste em ter dois tipos de cargas (elétrons e lacunas) e é um dispositivo controlado por corrente (corrente de saída é controlada pela corrente de entrada) já os FET é um dispositivo unipolar, visto que sua operação depende somente do fluxo de portadores majoritários (elétrons ou lacunas) e é chamado de efeito de campo porque o controle da corrente que circula em sua malha (única corrente) é exercido por um campo elétrico ou tensão de entrada (porta e fonte) logo, controlado pela tensão.
IC ID[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]
corrente de controle[pic 5]
IB[pic 6][pic 7]
+[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]
tensão de controle VGS
-
Os FETs apresentam grandes vantagens em relação aos transistores bipolares tais como:
- Possuem alta impedância de entrada com níveis que variam de 1 até várias centenas de Megohms;
- É relativamente imune à radiação, porem o transistor bipolar é muito sensível (beta é particularmente afetado);
- Produz menos ruído do que o transistor bipolar e, portanto, é mais adequado para estágio de entrada de amplificador de pequenos sinais;
- É possível obter-se maior estabilidade térmica;
Comparativamente, suas principais desvantagens são:
- Controle menor da corrente de saída. Em outras palavras, devido à alta impedância de entrada do FET é preciso maiores variações na tensão de entrada para produzir variações na corrente de saída. Por isso um FET apresenta um menor produto ganho de tensão x banda passante;
- Tem menor velocidade de resposta;
Encontramos dois tipos mais utilizados o JFET transistor de efeito de campo de junção e o MOSFET transistor de efeito de campo com metal-oxido-semicondutor (porta isolada).
J F E T
É constituído por uma barra de semicondutor tipo N ou P com dois terminais nas extremidades chamados de fonte (S) e dreno (D) e nos lados da barra são formadas (por difusão ou outro processo de fabricação), duas regiões mais fortemente dopadas do tipo P ou N, de modo a estabelecer duas junções PN que por sua vez são chamadas de portas (G) onde são interligadas de modo que apresente somente três terminais: D, G e S.
[pic 12][pic 13]
Fig.1 – Aspectos Construtivos e símbolos do JFET
A região entre as portas é chamada canal e teremos um JFET de canal N se a barra for do tipo N e um JFET de canal P se a barra for do tipo P.
Princípios de Funcionamento
Vamos examinar o funcionamento de um JFET de canal N, estudando o comportamento da corrente de dreno ID em função das tensões dreno-fonte VDS, e porta-fonte VGS, tomando uma como parâmetro e fazendo variar a outra.
ID[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]
Dreno D
Canal N RD [pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45]
Porta G G[pic 46]
P P VDS +[pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51]
- ID VDD[pic 52][pic 53][pic 54]
V1 + -[pic 55][pic 56][pic 57][pic 58]
VGS N
[pic 59]
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S Fonte [pic 61][pic 62][pic 63]
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Fig.2- Polarização de JFET canal N
Em operação normal as junções PN são sempre polarizadas inversamente, isto é, trabalhamos com os valores de VGS negativos e valores de VDS positivos no caso de um JFET canal N, conforme mostra a fig.2, e com polaridades invertidas quando JFET canal P. O importante, em qualquer caso, é garantir que as junções PN não conduzam.
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