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Transistores mosfet

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  • 1. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) D D D D G G G G S S S S Canal N Canal P Canal N Canal P MOSFET acumulación MOSFET deplexión G - Puerta (GATE) D - Drenador (DRAIN) S - Surtidor o fuente (SOURCE) TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 2. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (I) G S D N N Metal Oxido (aislante) P Semiconductor SUSTRATO Normalmente el terminal de SUSTRATO se encuentra conectado con el surtidor S TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 3. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (II) UDS ID=0 G • Los terminales principales del MOS son D S drenador y surtidor N N • Al aplicar tensión UDS la unión drenador- sustrato impide la circulación de corriente de drenador P SUSTRATO TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 4. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (III) +++ +++ N n N UGS P - - - - e e e e • Al aplicar tensión positiva UGS los electrones libres de la zona P (sustrato) son atraídos hacia el terminal de puerta • Por efecto del campo eléctrico se forma un canal de tipo ‘n’ (zona rica en electrones) que permite el paso de la corriente entre drenador y surtidor TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 5. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (IV) UDS • Formado el canal entre drenador y surtidor puede circular la corriente de ID UGS drenador ID • Incrementar la tensión UDS tiene un N N doble efecto: Campo eléctrico Ohmico: mayor tensión = mayor debido a UDS Campo eléctrico corriente ID P debido a UGS El canal se estrecha por uno de los lados = ID se reduce • A partir de un cierto valor de UDS ambos efectos se compensan y la corriente se estabiliza haciendose prácticamente independiente de UDS TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 6. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal N (V) Curvas características D ID (mA) UGS 10 ID 40 30 8 U DS Por debajo de G 20 esta tensión no 6 10 se forma el canal U GS S 4 2 4 6 8 UDS (V) • A partir de un cierto valor de UGS se forma el canal entre drenador y fuente. Por debajo de este límite el transistor está en corte. • Dependiendo de la tensión UDS se puede tener un equivalente resistivo o de fuente de corriente entre D y S TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 7. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOS de acumulación de canal P Curvas características D ID (mA) UGS -10 ID -40 -30 -8 G U DS -20 -6 U GS -10 S -4 -2 -4 -6 -8 UDS (V)• Canal P: comportamiento equivalente al del MOSFET de canal N pero con los sentidos de tensiones y corrientes invertidos TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 8. Transistores MOSFET (FET Metal-oxido-semiconductor) Estructura y funcionamiento de un MOSFET de deplexión de canal N G S ID (mA) UGS D 2 40 N n N 30 0 Ya hay canal formado 20 Difusión hecha durante -2 P el proceso de fabricación 10 2 4 6 8 UDS (V)• En los MOSFET de deplexión el canal se forma mediante una difusión adicional durante el proceso de fabricación• Con tensión UGS nula puede haber circulación de corriente de drenador• Es necesario aplicar tensión negativa UGS para cerrar el canal TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA
  • 9. Resumen de las características de los transistores MOS: • La corriente de drenador se controla mediante la tensión UGS • En los MOSFET de acumulación a partir de un cierto valor umbral de UGS se forma el canal y puede circular la corriente de drenador • En los MOSFET de deplexión una difusión adicional permite la circulación de la corriente de drenador incluso para tensión UGS nula • Aplicaciones típicas: convertidores y accionadores electrónicos de potencia, etapas amplificadoras, circuitos digitales, ... TECNICO SUPERIOR EN ELECTRONICA