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formação
ficha prática n.º 61 práticas de eletricidade INTRODUÇÃO À ELETRÓNICA. Manuel Teixeira ATEC – Academia de Formação
FET é o acrónimo em inglês de Field Effect Transistor ou Transístor de Efeito de Campo, que, como o próprio nome diz, funciona através do efeito de um campo elétrico na junção. Este tipo de transístor tem muitas aplicações na área de amplificadores (a operar na área linear), em comutação (operando fora da área linear) ou em controlo de corrente sobre uma carga. Nesta edição vamos continuar a analisar a sua vertente MOS.
24.4.2. Modo de operação A Figura 202 (a) representa um E-MOSFET. O substrato P agora esYJSIJ XJ YTIT FYऍ FT INख]NIT IJ XNQऑHNT (TRT XJ [ऎ SइT J]NXYJ ZR HFnal N entre a fonte e o dreno. A Figura 202 (b) mostra as polaridades normais. Quando a tensão da porta for zero a corrente entre a fonte e o dreno é zero. Por isso, um E-MOSFET está normalmente desligado quando a tensão da porta é nula.
P
+
N SiO2 FONTE a)
–
N
substrato tipo p Região de depleção
B
–
UDD
UGS
UGS > U T
B S
D G
b)
N+
Figura 202. MOSFET de modo enriquecimento: a) Não polarizado; b) Polarizado.
A única maneira de obter corrente é com uma tensão da porta positiva. Quando a porta estiver positiva os eletrões livres são atraídos para a WJLNइT 5 4X JQJYWघJX QN[WJX WJHTRGNSFR XJ HTR TX GZWFHTX UWख]NRTX IT INख]NIT IJ XNQऑHNT 8J F UTWYF YN[JW YJSXइT XZܪHNJSYJRJSYJ UTXNYN[F YTITX TX GZWFHTX VZJ YTHFR ST INख]NIT IJ XNQऑHNT XइT UWJJSHMNITX J TX JQJYWघJX QN[WJX HTRJऋFR F ܫZNW IF KTSYJ UFWF T IWJST 4 JKJNYT ऍ T RJXRT VZJ HWNFW ZRF ܪSF HFRFIF IJ RFYJWNFQ YNUT 3 UWख]NRF IT INख]NIT IJ XNQऑHNT *XYF ܪSF HFRFIF HTSIZYTWF HMFRF XJ HFRFIF IJ NS[JWXइT YNUT 3 6ZFSIT J]NXYJ TX JQJYWघJX QN[WJX ܫZJR KFHNQRJSYJ IF fonte para o dreno. O mínimo UGS que cria a camada de inversão tipo N designa-se tensão de limiar e simboliza-se por UGS,lim (a tensão de limiar pode designar-se por U T - tensão de Threshold). Quando o valor de UGS for inferior a UGS,lim a corrente do dreno é nula. Se UGS for superior a UGS,lim uma camada de inversão tipo N conecta a fonte ao dreno e a corrente www.oelectricista.pt o electricista 71
n+
L
n+
D
& +NLZWF FUWJXJSYF TZYWT JXVZJRF IJ WJUWJXJSYFऋइT IT KJSखRJno de condução dos transístores E-MOS.
+
P
SUBSTRATO
Óxido (SiO2)
Um canal é induzido no topo do substrato por baixo da porta.
DRENO
PORTA
(FSFQ induzido tipo n
G
Figura 203. O transístor NMOS tipo enaltecimento com uma tensão positiva aplicada na porta.
RD
N
Eletrodo da porta
+ vGS –
S
24. MOSFET - METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT TRANSISTOR
N
IT IWJST UTIJ ܫZNW 3TX INXUTXNYN[TX UFWF UJVZJSTX XNSFNX XइT YऑUNHTX valores de UGS,lim entre 1 V e 3 V. Relembrando o que já foi exposto anteriormente, o JFET refere-se como sendo um condutor de modo depleção, porque a sua condutividade depende da ação das camadas de depleção. O E-MOSFET HQFXXNܪHF XJ HTRT ZR INXUTXNYN[T IJ RTIT JSWNVZJHNRJSYT [NXYT VZJ uma tensão da porta superior à tensão de limiar enriquece a sua conIZYN[NIFIJ (TR F YJSXइT IF UTWYF NLZFQ F _JWT ZR /+*9 JXYअ QNLFIT enquanto um E-MOSFET está desligado.
N+ Substrato tipo P
a)
UGS > 0 B
S
G
N+
N+
b) Figura 204. Polarização dum MOSFET de enriquecimento com: a) U DS = 0V; b) U DS > 0 V.