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Tema 5: Transistores unipolares
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Tema 5:
Transistores unipolares
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-1 5-1
Tema 5: Transistores unipolares
Objetivos1. Conocer los smbolos de los transistores JFET (canal n y p) y MOSFET (acumulacin y deplexin, canal n y p). 2. Conocer la estructura interna del MOSFET de acumulacin canal n y sus principios de funcionamiento. 3. Comprender las curvas de funcionamiento (transferencia y salida) y las zonas de funcionamiento de los transistores unipolares. 4. Conocer los parmetros de catlogo relativos a DC de estos transistores (VGSOFF, RON, ID-ON, VDS-ON, VDS-MAX, IDMAX, PMAX). 5. Aplicar las ecuaciones bsicas DC de estos 5-2 5-2Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Tema 5: Transistores unipolares
Objetivos6. Comprender el funcionamiento del amplificador en fuente comn. 7. Analizar circuitos sencillos que exploten las funcionalidades bsicas del transistor unipolar. 8. Aplicar el modelo equivalente en pequea seal simplificado del transistor unipolar en saturacin. 9. Conocer los parmetros de catlogo relativos a AC de estos transistores . 10. Comprender la funcionalidad bsica del transistor unipolar como generador de corriente dependiente de tensin. 11. Aplicar la funcionalidad bsica del transistor unipolar como interruptor controlable por tensin. El alumno tiene a su disposicin, en documentoaparte, una relacin pormenorizada de los objetivos de este tema.Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
5-3 5-3
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TemarioFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
1. MOSFET de acumulacin1.1. Canal n, estructura interna y smbolo 1.2. Criterio de signos 1.3. Principio, curvas, zonas y ecuaciones funcionamiento de
1.3.1. Curvas de salida, zonas y ecuaciones de funcionamiento del MOSFET canal n (VGS-OFF, VDS-MAX, IDMAX, PMAX, RON) 1.3.2. Curva de transferencia del MOSFET de acumulacin canal n 1.3.3. Informacin de catlogo
1.4. Canal p1.4.1. Estructura interna y smbolo 1.4.2. Curvas
2. Estudio analtico/grfico de un circuito con NMOSDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
2.1. Localizacin del punto de trabajo
5-4 5-4
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TemarioFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
3. Modelo en pequea seal simplificado del MOSFET 4. Aplicaciones 4.1. Amplificador en fuente comn4.1.1. Sin CS 4.1.2. Con CS
4.2.
Conmutacin todo/nadaEncender/apagar LED (o una carga) Comparador (con A.O.) + switch* Inversor CMOS Puente*
4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.2.4.
3. Otros tipos de FET, smbolos y curvas
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Tiempo de imparticin del tema:
5-5 5-5
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BibliografaFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Electrnica de Allan R. Hambley. Prentice-Hall. 2 Edicin, 2001. Cap. 5.
Ed.
Para los puntos 4.2.1 a 4.2.4, ambos inclusive, no se da bibliografa.
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5-6 5-6
Tema 5: Transistores unipolares
Estructura del MOSFET de Acumulacin Canal NMetal, conductor S G W D xido de Si, aislante e
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ L
n+ p
Substrato Semiconductor B: Body, suBstrato S: Source, Surtidor, fuente D: Drain, Drenador G: Gate, puerta5-7 5-7
MOS
B
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Tema 5: Transistores unipolares
Smbolo del MOSFET de Acumulacin Canal ND D B G
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
G
S
S
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-8 5-8
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Criterio de Signos para el Canal NFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
iD vDS vGS iS
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-9 5-9
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Principios de Funcionamiento: vGS =0ViD iD vDS D G vGS1 = 0 S n+
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vGS
n+ B vDS
p
iD1 = 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-10 5-10
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: vGS > 0 V (I)iD D G vGS2 > 0 S n+
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ B vDS
p
iD2 = 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-11 5-11
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: vGS > 0 V (y II)iD D G vGS3 > v GS2 S n+
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ B vDS
p
iD3 = 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-12 5-12
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Principios de Funcionamiento: vGS = VtoiD D G vGS4 = Vto S n+
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n+ B vDS
p
iD4 = 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-13 5-13
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: vGS > Vto (I)iD D G vGS5 > Vto S n+
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ B vDS
p
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-14 5-14
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: vGS > Vto (II)iD D G vGS5 > Vto S
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ RON n+ B vDS
p
iD5 > 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-15 5-15
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: vGS > Vto (III)iD D G vGS6 > vGS5 S n+
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ B vDS
p
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-16 5-16
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: vGS > Vto (y IV)iD D G vGS6 > vGS5 S
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ RON(vGS) n+ B vDS
p
iD6 > iD5Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
RON6 < RON55-17 5-17
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75
iD (mA)
Principios de Funcionamiento: hmica, CurvasvGS = 8 V vGS = 10 V vGS = 6 V
2N7000
50
vGS = 4 V
25
Vto ~2 V0 100 200 300 400
vGS = 2 V vGS = 0 V
RON(vGS = 2 V) ~ 47 RON(vGS = 8 V) ~ 3.9 RON(vGS = 4 V) ~ 7.2 RON(vGS = 6 V) ~ 4.7 Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
500 vDS (mV)
RON(vGS = 10 V) ~ 3.5 5-18 5-18
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Principios de Funcionamiento: Efecto de vDSiD D G
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n+ B n+ vDS > vDS
vGS5 > Vto
S
p
iD5 > iD5Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
RON5 > RON55-19 5-19
Tema 5: Transistores unipolares
Principios de Funcionamiento: SaturaciniD D G
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+ B n+ vDS > vDS
vGS5 > Vto
S
p
iD5 < iD5 = iDS(vGS)Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-20 5-20
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Curvas de SalidaFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
200
ID (mA)
VDS = VGS - Vto
2N7000
150
Zona hmicaVGS = 4 V
Zona de SaturacinVGS = 3.5 V
100
50
VGS = 3 V VGS = 2 V
0
1
2
3
4
5
6
7 VDS (V)
Zona de CorteDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-21 5-21
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Ecuaciones de FuncionamientoFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Zona de Corte:
ID = 0 Zona de Saturacin:
ID = K (VGS - Vto)2 Zona hmica:
ID = K [2 (VGS - Vto) VDS - VDS2]funcin difcil de manejar. Afortunadamente, si
VDS 0
resulta muy cmoda la relacin:
RON VDS / ID | 1 / [2 K (VGS - Vto)] |Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-22 5-22
Tema 5: Transistores unipolares
Curvas de Salida (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
ID (mA) 300
2N7000
200
100
0
10
20
30
40
50
VDS (V)
Al superar un determinado valor de ID , IDMX , el transistor se destruyeDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-23 5-23
Tema 5: Transistores unipolares
Curvas de Salida ( II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
ID (mA) 300
2N7000
200
100
0
10
20
30
40
50
VDS (V)
Potencia disipada: PD = VDS ID Al superar un determinado valor de PD , PD-MAX , el transistor se destruyeDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-24 5-24
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Curva de TransferenciaFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
En saturacin: ID = K (VGS - Vto)2IDS (mA) 600
2N7000
Zona de Corte
Zona de Saturacin
400
200
Vto0 1 2 3 4 5 VGS (V)
Curva Real Curva Terica con K = 0.051 A/V2 y Vto = 2 VDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-25 5-25
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Informacin de Catlogo (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-26 5-26
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-27 5-27
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (III)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-28 5-28
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (IV)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-29 5-29
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (V)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-30 5-30
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (VI)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-31 5-31
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (VII)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-32 5-32
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (y VIII)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-33 5-33
Tema 5: Transistores unipolares
Estructura del MOSFET de Acumulacin Canal PMetal, conductor S G D xido de Si, aislante
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
p+
p+ n
Substrato Semiconductor B: Body, suBstrato S: Source, Surtidor, fuente D: Drain, Drenador G: Gate, puerta5-34 5-34
B
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Tema 5: Transistores unipolares
Smbolo del MOSFET de Acumulacin Canal PD D B G
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
G
S
S
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5-35 5-35
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Criterio de Signos para el Canal PFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
ID VDS VGS IS
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-36 5-36
Tema 5: Transistores unipolares
Curvas de Salida del PMOSFETFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
ID
PMOSFET
NMOSFET
0
VDS
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5-37 5-37
Tema 5: Transistores unipolares
Curva de Transferencia del PMOSFETIDS
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
PMOSFET
NMOSFET
Vto
0
VGS
Vto5-38 5-38
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Estudio Analtico/Grfico de Circuito a MOSFETRD 40
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG1 2.5M VG
RG4 VG = VDD R G4+ R G 4 VGS = VG = 4 4 .4VVDD I DS = K ( VGS Vto ) ? 12V4
2N7000 RG2 1M
I DS = 44 4mA VDS = 4 V
VDS = VDD R D I D OK VDS > VGS Vto = 4 4 .4V Q(100 mA, 8 V) Saturado
Vto-2N7000 = 2 V K2N7000 = 0.051 A/V2Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-39 5-39
Tema 5: Transistores unipolares
Estudio Analtico/Grfico de Circuito a MOSFETID (mA) 300 Q (100 mA, 8 V) 200 100
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
ID (mA)
Recta de Carga de Salida VDS = VDD R D I D
2 0
4
6
8
10
12
0.5
1.0
1.5
VDS (V) 0
VGSQ
2.5 3.0 R G4 = VDD R G4+ R G 4
2.0
3.5
4.0 VGS (V)
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-40 5-40
Tema 5: Transistores unipolares
Inyeccin de Seal (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG1 2.5M
RD 40 VDD 12V
VG RG2 1M
2N7000
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-41 5-41
Tema 5: Transistores unipolares
Inyeccin de Seal (II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG1 2.5M
RD 40 VDD 12V
VG RG2 1M
2N7000
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-42 5-42
Tema 5: Transistores unipolares
Inyeccin de Seal (y III)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG1 2.5M CG VG RG2 1M
RD 40 VDD 12V
2N7000
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-43 5-43
Tema 5: Transistores unipolares
Estudio Grfico en AC: AmplificaciniDS (mA) 300 Q (100 mA, 8 V) 200 100
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
iD (mA)
Recta de Carga de Salida VDS = VDD R D I D
2 0 0
4
6
8
10
12
0.5
1.0
1.5
vDS (V) 0 vDS (V) 2.3 VPP
VGSQ
2.5 3.0 R G4 = VDD R G4+ R G 4
2.0
3.5
4.0 vGS (V) vGS (V) 0.4 VPP
GV = - 5.75
t
t5-44 5-44
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Tema 5: Transistores unipolares
DistorsinFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010 iD (mA) iDS (mA) 300 200 100 2 0 0 4 6 8 10 vDS (V) vDS (V) 12 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 vGS (V) vGS (V)
t
t5-45 5-45
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Tema 5: Transistores unipolares
Circuito de polarizacinFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-46 5-46
Tema 5: Transistores unipolares
Modelo en Pequea Seal del FET (I)G D
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
vgs S
gmvgs S
gm: gfs, transconductancia [-1, S, mho, ]Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-47 5-47
Tema 5: Transistores unipolares
Modelo en Pequea Seal del FET (y II)D
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
G
vgs S
gmvgs
ro S
gm: gfs, transconductancia [-1, S, mho, ] ro: impedancia de salida []5-48 5-48
Tema 5: Transistores unipolares
Determinacin de gmFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
I D gm VGS ( K (VGS Vto ) 4) = 4 (VGS Vto ) K VGS
gm = 4 kI D
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-49 5-49
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-50 5-50
Tema 5: Transistores unipolares
Informacin de Catlogo (y II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-51 5-51
Tema 5: Transistores unipolares
Amplificador en Fuente Comn (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG1 2.26k
RD 500
2N7000 RG2 1k
VDD 12V
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-52 5-52
Tema 5: Transistores unipolares
Amplificador en Fuente Comn (II)RiRG RG1 2.26k RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
vg
600 RG2 1k
2N7000 RS 120
Q(10 mA, 5.8 V) => gm = 45.5 mS vo GV = viDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-53 5-53
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. en Fuente Comn: EcuacionesRiRG1 2.26k RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG vg 600
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
2N7000 RG2 1k RS 120
4 R i = R G4// R G 4= 44 vo g m ( R D // R L ) = 4 4 .4 GV = = vi 4 gm RS +Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
4 R o = R D = 44
5-54 5-54
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. en Fuente Comn: Formas de Onda
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
vg, vi, vo (mV)4
2
0
-2
vo g m ( R D // R L ) = 4 4 .4 GV = = vi 4 gm RS +Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
-4
t
5-55 5-55
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. en Fuente Comn: OptimizacinRiRG1 2.26k RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG vg 600
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
2N7000 RG2 1k RS 120
vO Ri = G V = 4 4 .4 vG R i + R G
Maximizar
Maximizar GV Maximizar RiDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-56 5-56
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. en Fuente Comn: Maximizar RiRiRG1 2.26k 2.26M RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG vg 600
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
2N7000 RG2 1k 1M RS 120
R i = R G4// R G 4= 44 4kvo Ri = G V G V = 4 4 .4 vG R i + R G
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-57 5-57
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. en Fuente Comn: Maximizar GV (I)RiRG1 2.26M RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG vg 600
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
2N7000 RG2 1M RS 120
vo g m ( R D // R L ) GV = = vi 4 gm RS + Minimizar RSDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-58 5-58
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. Fuente Comn: Maximizar GV (II)RiRG vg 600 RG2 1M RG1 2.26M RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
2N7000
vo g m ( R D // R L ) GV = = vi 4 gm RS + Minimizar RSDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-59 5-59
Tema 5: Transistores unipolares
Amp. en Fuente Comn: Maximizar GV (y III)RiRG1 2.26M RD 500
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RG vg 600
vi
CL
Ro voVDD RL 27k 12V
CG
2N7000 RG2 1M RS 120 CS
vo g m ( R D // R L ) GV = = 4 = g m ( R D // R L ) = 4.4 vi 4 gm RS +
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-60 5-60
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D
(20 mA, 2.0 V) (0, VDD)
VCONTROL
VDD 5V
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-61 5-61
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED (II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D
D
VDD 5V
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-62 5-62
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED (III)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D
VDD 5V
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-63 5-63
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED (IV)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D VCONTROL
VDD 5V
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-64 5-64
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED (y V)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RD
D VCONTROL
VDD 5V
Vto ~ VDD / 2
VDD VD RD = ID
RON ON VCONTROL = VDD => OFFDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-68 5-68
Tema 5: Transistores unipolares
Pull-up/pull-down (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
VCONTROL
VDD 5V
(0, VDD)
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-69 5-69
Tema 5: Transistores unipolares
Pull-up/pull-down (y II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
VCONTROL-P
VOUTVCONTROL-N
VDD 5V
VOUT = 0 => VCONTROL-N = VDD y VCONTROL-P = VDD VOUT = VDD => VCONTROL-N = 0 y VCONTROL-P = 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-70 5-70
Tema 5: Transistores unipolares
Inversor CMOSFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
VIN
VOUT
VDD 5V
VIN = 0 => VOUT = VDD VIN = VDD => VOUT = 0Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
X
X5-71 5-71
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED Bicolor (I)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
(20 mA, 2.0 V)D VCONTROL VDD 5V
(0, VDD)
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-72 5-72
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED Bicolor (II)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-73 5-73
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED Bicolor (III)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
RD D
VCONTROL VCONTROL = 0 => Verde VCONTROL = VDD => RojoDepartamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-74 5-74
Tema 5: Transistores unipolares
Control de un LED Bicolor (y IV)Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
VCONTROLD
RD
VCONTROL
VDD 5V
Montaje en Puente
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-75 5-75
Tema 5: Transistores unipolares
Estructura del MOSFET de Deplexin Canal NMetal, conductor S G D xido de Si, aislante
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
n+
n+ p
Substrato Semiconductor B: Body, suBstrato S: Source, Surtidor, fuente D: Drain, Drenador G: Gate, puerta5-76 5-76
B
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Tema 5: Transistores unipolares
Smbolo del MOSFET de Deplexin Canal ND D B G
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
G
S
S
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-77 5-77
Tema 5: Transistores unipolares
Estructura del MOSFET de Deplexin Canal PMetal, conductor S G D xido de Si, aislante
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
p+
p+ n
Substrato Semiconductor B: Body, suBstrato S: Source, Surtidor, fuente D: Drain, Drenador G: Gate, puerta5-78 5-78
B
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
Tema 5: Transistores unipolares
Smbolo del MOSFET de Deplexin Canal PD D B G
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
G
S
S
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-79 5-79
Tema 5: Transistores unipolares
Estructura del JFET Canal NFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
S
G
D
n+
p+ iD
n+
n p+
Canal G
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-80 5-80
Tema 5: Transistores unipolares
Smbolo del JFET canal NFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D
G
S
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-81 5-81
Tema 5: Transistores unipolares
Estructura del JFET Canal PFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
S
G
D
p+
n+
p+
p n+
G
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-82 5-82
Tema 5: Transistores unipolares
Smbolo del JFET canal PFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
D
G
S
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-83 5-83
Tema 5: Transistores unipolares
Curvas de Salida de los FETsFundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
ID
Canal P
Canal N
0
VDS
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
5-84 5-84
Tema 5: Transistores unipolares
Curvas de Transferencia de los FETsPMOSFET-DIDS
Fundamentos de Electrnica. Curso 2009-2010
NMOSFET-D
JF ET -N
Vto-PA
Vto-JN Vto-ND
0
Vto-PD
Vto-JP
Vto-NA5-85 5-85
Departamento de Sistemas Electrnicos y de Control Universidad Politcnica de Madrid
NM OS FE T-AVGS
A ETOSF PM
T-P JFE