| Los transistores más conocidos son los llamados bipolares (NPN y PNP),
llamados así porque la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de
dos polaridades (huecos positivos y electrones negativos), y son de gran utilidad en gran
número de aplicaciones pero tienen ciertos inconvenientes, entre los que se encuentra su
impedancia de entrada bastante baja. Existen unos dispositivos que eliminan este inconveniente en particular y que pertenece a la familia de dispositivos en los que existe un solo tipo de portador de cargas, y por tanto, son unipolares. Se llama transistor de efecto campo. Un transistor de efecto campo (FET) típico está formado por una barrita de material p ó n, llamada canal, rodeada en parte de su longitud por un collar del otro tipo de material que forma con el canal una unión p-n.
Simbolos gráficos para un FET de canal N
Simbolos gráficos para un FET de canal N
Disposición de las polarizaciones para un FET de canal N. La Figura muestra un esquema que ayudará a comprender el funcionamiento de un FET. En este caso se ha supuesto que el canal es de material de tipo N. La puerta está polarizada negativamente respecto a la fuente, por lo que la unión P-N entre ellas se encuentra polarizada inversamente y existe (se crea) una capa desierta. Si el material de la puerta está más dopado que el del canal, la mayor parte de la capa estará formada por el canal. Si al tensión de la puerta es cero, y Vds = 0, las capas desiertas profundizan poco en el canal y son uniformes a todo lo largo de la unión. Si Vds se hace positiva ( y Vgs sigue siendo cero) por el canal circulará una corriente entre sumidero y fuente, que hará que la polarización inversa de la unión no sea uniforme en toda su longitud y, en consecuencia, en la parte más próxima al sumidero, que es la más polarizada, la capa desierta penetrará más hacia el interior del canal. Para valores pequeños de Vds, la corriente de sumidero es una función casi lineal de la tensión, ya que la penetración de la capa desierta hacia el interior del canal no varía substancialmente de su valor inicial. Sin embargo, a medida que aumenta la tensión aumenta también la polarización inversa, la capa desierta profundiza en el canal y la conductancia de éste disminuye. El ritmo de incremento de corriente resulta, en consecuencia, menor y llega un momento en que el canal se ha hecho tan estrecho en las proximidades del sumidero que un incremento de Vds apenas tiene efecto sobre la corriente de sumidero. Entonces se dice que el transistor está trabajando en la zona de estricción (pinch-off), nombre cuyo origen se evidencia en la figura anterior, llamándose tensión de estricción Vp a la del punto de transición entre el comportamiento casi lineal y el casi saturado.
PARAMETROS DEL FET
La corriente de sumidero Id es función tanto de la tensión de sumidero Vds como de la
puerta Vgs. Como la unión está polarizada inversamente, suponemos que la corriente de
puerta es nula, con lo que podemos escribir:
El parámetro rd se llama resistencia diferencial del sumidero del FET, y es la inversa de la pendiente de la curva. Que como en el gráfico, dicha pendiente es cero (en la realidad, como he dicho antes existe algo de pendiente), entonces la rd es infinita (muy grande). El parámetro gm se le denomina conductancia mutua o transconductancia, y es igual a la separación vertical entre las características que corresponden a diferencias de valor de Vgs de 1 voltio. |
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