TRANSISTOR AD EFFETTO DI CAMPO O UNIPOLARI. FUNZIONAMENTO del JFET (Junction Field Electric Transistor):

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "TRANSISTOR AD EFFETTO DI CAMPO O UNIPOLARI. FUNZIONAMENTO del JFET (Junction Field Electric Transistor):"

Ladislao Mancuso
6 anni fa
Visualizzazioni

1 TRANSISTOR AD EFFETTO DI CAMPO O UNIPOLARI Sono detti Unipolari perché la conduzione è portata avanti esclusivamente dalle sole cariche maggioritarie. Sono detti ad effetto di campo perché il passaggio di corrente nel componente è controllato da un campo elettrico che si viene a formare all'interno del componente stesso. FUNZIONAMENTO del JFET (Junction Field Electric Transistor): Si utilizza un modello teorico per spiegarne il funzionamento: Come si vede la giunzione P+\N viene ad essere polarizzata inversamente grazie alla tensione V GS, per cui la dimensione del canale, definita dalle due zone di svuotamento, varia al variare della tensione applicata. Quindi il campo E risiedente nella zona ha il controllo del passaggio di corrente. Se si aumenta la V GS si arriverà ad un punto in cui le due zone di svuotamento, allargandosi uniformemente, si toccheranno. A tale tensione si dirà che si è giunti nella situazione di interdizione del componente:

2 In tal caso se si applicasse una V DS non passerebbe corrente perché il canale praticamente non esiste più. Per analizzare quindi in funzionamento del componente è opportuno applicare una tensione V GS minore, in modo cioè da avere il canale aperto: In tal caso si possono avere tre distinte situazioni: 1) V DS << V GS 2) V DS = V GS 3) V DS >> V GS

3 Si analizzano ora le varie situazioni: 1) V DS << V GS In tal caso la zona di svuotamento si allarga uniformemente all'aumentare della V GS e la I D varia linearmente in funzione della V DS (tratto ohmico della caratteristica di uscita del FET), infatti il canale è di sezione costante per cui offre una resistenza al passaggio di corrente costante. 2) V DS = V GS In tal caso inizia a sentirsi l'effetto della V DS, in modo tale da rendere la zona di svuotamento non più uniforme ma più ampia dalla parte del Drain, cioè dal piedino che rende la giunzione maggiormente polarizzata inversamente (per cui la zona di svuotamento si allarga) V DG = V DS + /V GS / In tal caso la resistenza del canale non è più uniforme, perché non è più costante la sua sezione, per cui la I D non sarà più proporzionale alla V DS in modo lineare ma vi sarà un legame non lineare (zona di ginocchio della caratteristica di uscita del FET). 3) V DS >> V GS Se si aumenta ulteriormente la V DS si arriva ad un punto in cui le due zone di svuotamento si toccano in punto (detto di PINCH-OFF) per cui il canale si chiude in un punto:

4 In tal caso la corrente continua a passare e diviene costante (tratto a corrente costante della caratteristica di uscita del FET). - La corrente continua a passare perché si forma una ddv, fra gli ioni positivi della zona di svuotamento della zona N e gli elettroni che si addensano nel canale vicino al punto di PINCH-OFF, Q, e quindi un campo E che favorisce il passaggio degli elettroni. - La corrente rimane costante perché al variare della V DS si allarga anche la zona di svuotamento. Dal momento che la zona di svuotamento di una giunzione si può associare ad un condensatore a facce piane e parallele, si può scrivere che in tale zona esiste un campo E = V/d. Aumentando la V aumenta anche la distanza fra le armature, d, dove V DS e d è la larghezza della zona di svuotamento. Tali grandezze aumentano in modo proporzionale, per cui il loro rapporto rimane costante, quindi il campo E rimane costante. P.S. in realtà la corrente aumenta leggermente perché il punto di PINCH-OFF si sposta lievemente verso il Source, per cui diminuisce la lunghezza del canale e quindi diminuisce la resistenza che esso offre al passaggio di corrente, per cui aumenterà la corrente.

5 Caratteristiche principali del FET: - Impedenza di ingresso elevata ( Mohm) infatti Ig=0 dato che la giunzione è polarizzata inversamente. - Tempo di transito minore ( movimento delle sole cariche maggioritarie, più veloci), utilizzato per alte frequenze. - Basso rumore infatti non vi sono giunzioni ( amplificatori di potenza ) - Non vi sono problemi di fuga termica infatti il suo comportamento è molto simile a quello di un metallo per cui aumentando la T diminuisce la I. - Tecnologia più semplice del BJT Si inserisce il grafico della caratteristica di uscita del JFET a canale N

Documenti analoghi

Anche questo transistor è unipolare. Il suo nome è un acronimo per Metal Oxide

Il transistor MOSFET MOSFET enhancement mode Anche questo transistor è unipolare. Il suo nome è un acronimo per Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. La struttura di principio del dispositivo