LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRONICOS II

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRONICOS II

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LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRONICOS IILaboratorio N2 EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO.

EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO

1.- OBJETIVOS

Analizar las curvas caractersticas de un FET.

Determinar las impedancias de entrada y de salida de un FET.

Analizar los efectos de la temperatura en un FET.

ACTIVIDAD

1.-Cree el proyecto FET (con el esquemtico JFET) y dibuje el circuito mostrado en la fig 2.2 vamos a realizar un barrido sobre las tensiones Vs y VDD por lo que no es necesario asignar los valores de los puntos de polarizacin por el momento

2.- Define el perfil de simulacin en el modo DC Sweep, especificando un barrido primario de VDD de o 10 V(con incrementos de 0.1 V) y un barrido secundario de VS de 0 a 3v (con incrementos de 1 v).

CURVAS DE DRENADOR

a) Cul es la mxima corriente posible (conocida como loes)?

IDSS= 11.90429m

b) Qu tensin de entrada (VGS) produce IDDS?

VGS para IDDS= 0v

c) Qu tensin puerta/fuente hace que ID =o (estrangulamiento) este valor se denomina VOSOFF?

VGSOFF = -3 V

CURVA PUERTA/FUENTE (maestra)

Utilice PSpice para generar directamente la curva de transconductancia de la figura 2.5. y comprela con la figura 2.4. Obtenida por un mtodo indirecto. (Sugerencia: fije VDD a +10V y haga un barrido de continua de Vs).

La curva maestra de la Figura 2.5. es una parbola que obedece a la siguiente ecuacin.

ID = IDSS(1 VGS/VGSOFF)2

Como ejemplo de utilizacin de esta ecuacin, Para que valor de VGS se cumple que ID = IDSS (una buena posicin del punto Q)? Concuerda este valor con la Figura 2.5? (Obtenga IDSS y VGSOFF a partir de los resultados del Paso 4).

VGS (para IDSS) = -0.88V

La transconductancia es la pendiente de la curva (ID/VGS). Utilizando el operador diferencial d, aada una curva de transconductancia a la grafica de la Figura 2.5. (el resultado se muestra en la Figura 2.6).

Transconductancia para el punto de corriente mitad = 5.6036mS

Aada un tercer eje Y a la grafica de la Figura 2.6 y obtenga la grafica de la impedancia de entrada (V(J1:g)/IG(J1)). Anote debajo el valor de Z1N para el punto Q de corriente mitad. (Nota: T = tera = 10+12)

a) Segn los resultados que ha obtenido dira que un JFET tiene, inherentemente, una alta impedancia de entrada?

SI NO

b) Disminuye Zin (aunque continua siendo alta) a medida que Vo cae (de -3V a unos 0V)?

SI NO

c) Borre la curva de transductancia y sustityala por una grfica de la corriente de fuente (IG(JI)) Esta la corriente, generalmente, en el rango de los picoamperios? Considerando un valor tpico de Zin es esto razonable?

SI NO

Para determinar como afecta la temperatura a la curva maestra de la Figura 2.5 genere la grafica de la Figura 2.7 (mantenga el barrido primario VS, y haga un barrido secundario de la temperatura en el modo DC Sweep desde -50C hasta +50C con incrementos de 25C).

De acuerdo con el resultado del paso 11 responda a la siguiente pregunta: Cuando la temperatura aumenta de 0C a 25C, En que porcentaje varia IDSS?

IDSS(0C) = 12.998mA

IDSS(25C) = 11.983mA

Cuestionario y problemas

1. Por qu es tan grande la impedancia de entrada de un JFET?

Por qu la unin puerta-suridor est siempre polarizada inversamente, (como un diodo en sentido inverso) y solo conduce la corriente de fuga que es baja. Tambin la capacidad asociada a dicha unin es baja, con lo que es alta su impedancia capacitiva.

2. Por qu un JFET (cuando esta polarizado como en la figura 12.1) se comporta como una fuente de corriente controlado por tensin (en el lugar de contralada por corriente)?

Debido a la transconductancia esto hace que sea controlada por tensin y se convierta en una fuente reguladora de corriente. Debido a esto no es controlada por corriente

3. Cul de los siguientes dispositivos tiene normalmente una mayor transductancia (variacin de la corriente de salida dividida entre la variacin de la tensin de entrada)?

TRANSCONDUCTANCIA

gm = ID /VGS

Este cociente est definido como la razn de un pequeo cambio en la corriente de drenaje entre un pequeo cambio en la tensin compuerta - surtidor, cuando VDS es constante.

La transconductancia da informacin acerca de la capacidad del FET de suministrar cambios de corriente de drenaje (ID) cuando se cambia la tensin de compuerta surtidor (VGS)

Ganancias de corriente indefinidas y ganancias de voltaje menores a las de los BJT.

CONCLUSION: Debido a que la ganancia de corriente es mejor en los JFET la transconductancia en estos dispositivos en menos con respecto a los BJT

4. Escriba transistor bipolar o JFET en cada frase

El jfet est normalmente al corte y necesita una tensin para conducir.

El transistor bipolaresta normalmente en conduccin y necesita una tensin para pasar al corte.

5. La transconductancia de un JFET es mayor

a) Para valores bajos de la corriente de drenador.

b) Para valores altos de la corriente de drenador.

6. Una transconductancia de 4000 uS a qu valor equivale en 1/ ?

Equivale a 0.004 (1/)