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ficha prática n.º 62 práticas de eletricidade INTRODUÇÃO À ELETRÓNICA. 2FSZJQ 9JN]JNWF 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. 24.4.4. Máxima tensão porta-fonte Os MOSFET´s têm uma camada fina de dióxido de silício tratando-se de material isolante que evita corrente da porta para tensões da porta UTXNYN[FX TZ SJLFYN[FX *XYF HFRFIF NXTQFSYJ ऍ RFSYNIF YइT ܪSF VZFSYT UTXXऑ[JQ F ܪR IJ IFW ऄ UTWYF ZR RFNTW HTSYWTQT XTGWJ F HTWWJSYJ IT IWJST 4 KFHYT IJ F HFRFIF NXTQFSYJ XJW RZNYT ܪSF KF_ HTR VZJ XJ IFSNܪVZJ KFHNQRJSYJ UTW J]HJXXT IJ YJSXइT UTWYF KTSYJ Por exemplo, um 2N7000 tem o valor estipulado UGS,max de ± 20 V. Se a tensão porta-fonte se tornar mais positiva que + 20V, ou mais SJLFYN[F VZJ ў ; F ܪSF HFRFIF NXTQFSYJ XJWअ IJXYWZऑIF 5FWF FQऍR IF FUQNHFऋइT INWJYF IJ ZR [FQTW J]HJXXN[T IF ܪSF HFRFIF NXTQFSYJ JXYF UTIJ IFSNܪHFW XJ IJ RFSJNWFX RFNX XZGYNX 8J XJ retirar ou inserir um MOSFET num circuito que esteja a receber energia elétrica criam-se tensões transitórias por reação indutiva, as quais podem exceder a estipulação UGS,max. Mesmo ao pegar num MOSFET, pode ser depositada uma carga JQJHYWTJXYअYNHF XZܪHNJSYJ UFWF J]HJIJW :GS,max .É por isso que os MOS+*9X HTXYZRFR XJW J]UJINITX IJ KअGWNHF HTR ZR ܪT RJYअQNHT JSWTQFdo à volta das respetivas pontas terminais, ou embalados numa folha de estanho, ou inseridos numa espuma condutiva. Alguns MOSFET´s estão protegidos por um díodo zener montado em paralelo com a porta e a fonte. A tensão zener é inferior ao valor estipulado UGS,max. Portanto, o díodo zener entra em disrupção antes de THTWWJW VZFQVZJW IFST SF ܪSF HFRFIF NXTQFSYJ 4 NSHTS[JSNJSYJ IJXYJX IऑTITX _JSJW NSYJWSTX WJXNIJ ST KFHYT IJ WJIZ_NWJR F FQYF NRUJIआSHNF NSterna dos MOSFETs. O resultado é valioso nalgumas aplicações, porque TX 248+*9vX HFWTX XइT KFHNQRJSYJ IFSNܪHFITX XJR UWTYJऋइT _JSJW Em conclusão, os dispositivos MOSFETs são delicados, podendo ser destruídos facilmente. Temos que manusear estes dispositivos com cuidado. Além disso, nunca se deve conectar ou desconectar os MOSFETs com a fonte de alimentação ligada. Finalmente, antes de pegar num dispositivo destes deve-se ligar o próprio corpo à terra, tocanIT ST HTWUT IT JVZNUFRJSYT JR VZJ XJ JXYअ F YWFGFQMFW
24.4.4.1. Símbolo No caso de termos UGS = 0 V o E-MOSFET encontra-se desligado, porVZJ SइT Mअ T HFSFQ IJ HTSIZऋइT JSYWJ F KTSYJ J T IWJST 4 XऑRGTQT LWअܪHT J]NGJ T HFSFQ SZRF QNSMF NSYJWWTRUNIF UFWF NSINcar a sua condição normalmente desligada. Como se sabe, uma tensão de porta superior à tensão de limiar cria uma camada de inversão tipo N www.oelectricista.pt o electricista 72
que liga a fonte ao dreno. A seta aponta para esta camada de inversão, que se comporta como um canal N quando o dispositivo conduz. 9FRGऍR Mअ T * 248+*9 IJ HFSFQ 5 4 XJZ XऑRGTQT LWअܪHT ऍ XJmelhante, diferindo no sentido da seta, que agora aponta para fora, HTRT XJ TGXJW[F SF ܪLZWF D
D
G
G
S
S
Figura 209. Símbolos do EMOS.
24.4.4.2. Zona óhmica Embora o E-MOSFET possa ser polarizado na zona ativa, raramente se faz isso, porque se trata essencialmente de um dispositivo de comutação. A tensão de entrada típica é baixa ou alta. A tensão baixa iguala 0V e a tensão alta é UGS,on ZR [FQTW JXUJHNܪHFIT SFX KTQMFX IJ IFITX
Resistência dreno-fonte de transístor ligado Um E-MOSFET polarizado na zona óhmica equivale a uma resistência RDS,on. Quase todas as folhas de dados indicam o valor desta resistência a uma dada corrente do dreno e a uma certa tensão porta-fonte. ID UGS = UGS,on
Q teste
ID,on
0
UGS
UDS,on
Figura 210. 2JINऋइT IJ 7)8 TS
& ܪLZWF NQZXYWF JXYJ HTSHJNYT -अ ZR UTSYT 6 teste na zona óhmica da característica UGS = UGS,on . O fabricante mede ID,on e UDS,on no ponto Qteste. Daí o fabricante calcula o valor de RDS,on ZXFSIT F IJܪSNऋइT R)8 TS =
U)8 TS I) TS
Por exemplo, no ponto de teste um VN2406L tem UDS,on = 1 V e ID,on = 100 mA. Pela equação anterior obtém-se:
R)8 TS =
U)8 TS I) TS
=
1 100
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