MOSFET

Los transistores MOSFET son tres zonas semiconductoras juntas dopadas alternativamente con purezas donadoras o aceptadoras de electrones y una zona aislante .
Su estructura y representación se muestran en la tabla.

Modelo de transistor MOSFET canal n
Modelo de transistor MOSFET canal p

Las uniones Puerta-Surtidor y la Drenador - Surtidor están polarizadas en directa. La polarización Puerta - Surtidor, se comporta como la tensión Base - Emisor de un transistor pero los electrones no pueden llegar a la base por el aislante.
El cuerpo del substrato, va generalmente unido al Surtidor.
La zona n (en el MOSFET canal n) es pequeña pero esta amplitud de la zona de deplexión no afecta a la longitud efectiva del canal.

¿Cómo funciona?

Polarización de la unión Puerta-Surtidor
Polarización de Puerta-Surtidor y Drenador-Surtidor

Cuando polarizo la Unión Puerta - Surtidor en un MOSFET de canal n, aparece un campo entre la placa metálica del cuerpo del transistor y la de la puerta que hace que los electrones que se encuentran libres en el cuerpo se muevan hasta la unión con el aislante. Así mismo a partir de una determinada tensión denominada tensión de ruptura (V_TR) la zona de deplexión de unión p-n existente entre la puerta y el surtidor también desaparece por lo que los electrones libres de la zona n se difunden en la zona p, en la parte más cercana al aislante, formando una franja de alta concentración de electrones libres (baja resistividad).
Cuando polarizo la unión Drenador-Surtidor, los electrones que llegan a la zona de deplexión de la unión drenador-puerta, son portados rápidamente al Drenador creando una corriente de Drenador que será proporcional a la cantidad de electrones que estén en franja (ancho de la franja electrónica). Dicha anchura depende de la tensión entre la puerta y el surtidor.

Parámetros que intervienen en el funcionamiento del transistor MOSFET:

VTR	Tensión Umbral: Voltaje para el que desaparece la zona de deplexión de la unión Puerta-Surtidor, y se difunden los electrones de la zona de surtidor, creando una capa de inversión (zona n en la zona p del sustrato)
K	Constante de proporcionalidad que depende de la construcción del MOSFET: K= (½)me Cox (W/L)
ID	Corriente que fluye hacia el drenador
VGS	Tensión de polarización de puerta. Controla la corriente de saturación de los MOSFET.

Zonas de funcionamiento del transistor:

Zona de corte:

VGS < VTR.
VDS >0
ID= 0

Zóna Ohmica:

VGS> VTR
0 <VDS< VGS - VTR
ID= k[2( VGS - VTR) - V2DS]

Zona de saturación:

VGS> VTR
VDS> VGS - VTR
ID= k( VGS - VTR)2

Curvas características del transistor

Cuando consideramos que en la región de saturación la función f(Id,Vds) es una recta plana estamos despreciando el término V_DS / V_A (ya que V_A es una constante de valor muy grande) de la ecuación más general :

ID= k( VGS - VTR)2( 1 + VDS / VA)

que corresponden a una familia de curvas como la indicada en la figura

COMO PROBAR UN MOSFET:

el pin uno es gate
dos y tres son surtidor y drenador.... indistintamente

con el multi en la seleccion de diodos ....se ponen las puntas del multi entre los pines dos y tres y se verifica si el mosfet esta en conduccion. se toca con el terminal positivo la pata gate y se verifica si el mosfet conduce......
con el terminal negativo se toca la pata gate y se verifica si el mosfet conduce......

dependiendo si el mosfet es canal N o P, vas variando los terminales....
cuando esta en conduccion marca una baja diferencia de potencial (marca)
cuando NO esta en conduccion marca infinito

ademas se debe que mantener aislado el mosfet de alguna superficie conductora, por que descarga el mosfet

APLICACION

El MOSFET es frecuentemente usado como amplificador de potencia ya que ofrecen dos ventajas sobre los MESFET’s y los JFET’s y ellas son: En la región activa de un MOSFET en modo de enriquecimiento, la capacitancia de entrada y la trasconductancia es casi independiente del voltaje de la compuerta y la capacitancia de salida es independiente del voltaje del drenador. Este puede proveer una potencia de amplificación muy lineal. El rango de voltaje activo de la compuerta puede ser mayor porque los MOSFET’s de canal n en modo de vaciamiento pueden operar desde la región de modo de vaciamiento (-Vg) a la región de modo de enriquecimiento (+Vg). Capacitancia en el MOSFET Dos capacitancias son importantes en un conmutador de encendido-apagado con MOSFET. Éstas son Cgs entre Gate y la fuente y Cgd entre Gate y drenaje. Cada valor de capacitancia es una función no lineal del voltaje. El valor para Cgs tiene solamente una variación pequeña, pero en Cgd, cuando uDG haya pasado a través de cero, es muy significativa. Cualquier desprecio de estas variaciones crea un error substancial en la carga que es requerida en Gate que es necesaria para estabilizar una condición dada de operación. Encendido En la mayoría de los circuitos con MOSFET, el objetivo es encenderlo tan rápido como sea posible para minimizar las pérdidas por conmutación. Para lograrlo, el circuito manejador del gatillo debe ser capaz de alimentar la suficiente corriente para incrementar rápidamente el voltaje de gatillo al valor requerido. Apagado Para apagar el MOSFET, el voltaje gate-fuente debe reducirse en acción inversa como fue hecho para encenderlo. La secuencia particular de la corriente y el voltaje depende de los arreglos del circuito externo. Área segura de operación El área segura de operación de el MOSFET está limitada por tres variables que forman los límites de una operación aceptable. Estos límites son: 1. Corriente máxima pulsante de drenaje 2. Voltaje máximo drenaje-fuente 3. Temperatura máxima de unión. Pérdidas del MOSFET Las pérdidas de potencia del MOSFET son un factor tomado en cuenta para la selección de un dispositivo de conmutación. La elección no es sencilla, pues no puede decirse que el MOSFET tenga menores o mayores pérdidas que un BJT en un valor específico de corriente. Las pérdidas por conmutación en el encendido y apagado juegan un papel más importante en la selección. La frecuencia de conmutación es también muy importante.

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