APUNTES DE LABORATORIOS DE ELECTRONICA

APLICACIONES DEL FET

PRACTICA Nº 3

 

 

I.- OBJETIVOS

Verificar el funcionamiento de un JFET en polarización por divisor de voltaje y autopolarización.

Experimentar circuitos con JFET cuando opera como amplificador.

 

II.- FUNDAMENTO TEORICO

 

En los transistores bipolares, una pequeña corriente de entrada (corriente de base) controla la corriente de salida (corriente de colector); en los casos de los FET, es un pequeño voltaje de entrada que controla la corriente de salida.

La corriente que circula en la entrada es generalmente despreciable (menos de un pico amperio). Esto es una gran ventaja, cuando la señal proviene de un dispositivo tal como un micrófono de condensador o un transductor piezo eléctrico, los cuales proporcionan corrientes insignificantes.

Los FET’s, básicamente son de dos tipos:

El transistor de efecto de campo de Juntura o JFET.

El transistor de efecto de campo con compuerta aislada o IGFET, también conocido como semiconductor de óxido de metal, MOS, o simplemente MOSFET.

 

EL JFET

El JFET esta constituido por una barra de silicio tipo N o canal N, introducido en una barra o anillo de silicio tipo P tal como se muestra en la Fig. A

Los terminales del canal N son denominados “SURTIDOR” (SOURCE) y “DRENADOR” (DRAIN). El anillo forma el tercer terminal del JFET llamado COMPUERTA (GATE).

Inicialmente circula una corriente por la compuerta, pero posteriormente la corriente circula únicamente desde el surtidor al Drenador sin cruzar la juntura PN.

El control de esta corriente se efectúa por medio de la aplicación de un voltaje de polarización inverso, aplicado entre la compuerta y el surtidor (VGS), formando un campo eléctrico el cual limita el paso de la corriente a través del canal N (Fig.B). Al aumentar el voltaje inverso, aplicado a la compuerta, aumenta el campo eléctrico, y la corriente de Surtidor a Drenador disminuye.

También se construyen JFET’s con barra de silicio tipo P y anillos de silicio tipo N, denominándose “JFET canal P”.

El voltaje aplicado entre el Drenador y el Surtidor (VDS), no debe sobrepasar el voltaje de ruptura (típicamente 50V) porque destruiría el dispositivo.

Si se aplica polarización directa a la compuerta, circulará una alta corriente por la compuerta que puede destruir el JFET si no esta limitada por una resistencia en serie con la compuerta.

 

VALORES COMERCIALES PARA EL JFET

Voltaje VDS (V)

25,30,40,50

Potencia (W)

0.15,0.3,1.8,30

Para comprar un JFET se debe indicar su código.

PRUEBA DEL JFET

 

Se comprueba con un ohmímetro en la escala de Rx1 ó Rx10.

Entre compuerta y surtidor o compuerta y Drenador debe marcar como si fuera un diodo de silicio; es decir alta resistencia en un sentido y baja en el inverso.

Entre Drenador y surtidor, el valor óhmico exclusivamente del material del canal. Su valor varía entre 2K y 10K, siendo el mismo en ambos sentidos.

III.- EQUIPO Y MATERIALES

Dos fuentes de voltaje ajustables de 0 a 15 V.

Un multitester digital o analógico

Un JFET K373

Resistores ½ W: de 470KΩ , 82KΩ, 1.5KΩ, 820Ω.

Condensador Electrolítico de 4.7μF y 47μF.

 

IV.- PROCEDIMIENTO

 

AUTOPOLARIZACION

Arme el circuito mostrado y haga las medidas de ID así como las tensiones en los diferentes nudos y puntos del circuito.

Con los resultados se llena la siguiente tabla:

 

MAGNITUD

VALOR MEDIDO

VALOR CALCULADO

VG

   

VS

   

VD

   

VDS

   

IS

   

ID

   

IG

   

ANALISIS DE PEQUEÑA SEÑAL

Apague la fuente y agregue al circuito anterior los condensadores y la fuente de señales, energice la fuente y aplique una señal de 0.01 V ( 10 mV a 1KHz) a través de Vi y mida tanto la salida VO como Vi con ayuda del Osciloscopio y determinar la ganancia AC del amplificador de tensión.

Con los resultados se llena la siguiente tabla:

MAGNITUD

VALOR MEDIDO

VALOR CALCULADO

Vi

   

Vo

   

Av

   

 

POLARIZACION POR DIVISOR DE TENSION

Arme el circuito mostrado y haga las medidas de ID así como las tensiones en los diferentes nudos y puntos del circuito.

 

Con los resultados se llena la siguiente tabla:

 

MAGNITUD

VALOR MEDIDO

VALOR CALCULADO

VG

   

VS

   

VD

   

VDS

   

IS

   

ID

   

IG

   

 

ANALISIS DE PEQUEÑA SEÑAL

Apague la fuente y agregue al circuito anterior los condensadores y la fuente de señales, energice la fuente y aplique una señal de 0.01 V ( 10 mV a 1KHz) a través de Vi y mida tanto la salida VO como Vi con ayuda del Osciloscopio y determinar la ganancia AC del amplificador de tensión.

 

Con los resultados se llena la siguiente tabla:

 

MAGNITUD

VALOR MEDIDO

VALOR CALCULADO

Vi

   

Vo

   

Av

   
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