ficha prática n.º 61: práticas de eletricidade - transístor (MOS - modo de operação)

ficha prática n.º 61: práticas de eletricidade – transístor (MOS – modo de operação)

FET é o acrónimo em inglês de Field Effect Transistor ou Transístor de Efeito de Campo que, como o…

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 analisar a sua vertente MOS (modo de operação).

MOSFET – Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

Modo de operação

A Figura 202 (a) representa um E-MOSFET. O substrato P agora estende-se todo até ao dióxido de silício. Como se vê, não existe um canal 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.

MOSFET de modo enriquecimento
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 região P. Os eletrões livres recombinam-se com os buracos próximos do dióxido de silício. Se a porta tiver tensão suficientemente positiva, todos os buracos que tocam no dióxido de silício são preenchidos e os eletrões livres começam a fluir da fonte para o dreno. O efeito é o mesmo que criar uma fina camada de material tipo N, próxima do dióxido de silício. Esta fina camada condutora chama-se camada de inversão tipo N. Quando existe, os eletrões livres fluem facilmente da 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 UT – 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 do dreno pode fluir. Nos dispositivos para pequenos sinais são típicos valores de UGS,lim entre 1 V e 3 V.

Manuel Teixeira
ATEC – Academia de Formação

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