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 (tensão porta-fonte).
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 positivas ou negativas. Esta camada isolante é mantida tão fina quanto possível, a fim de dar à porta um maior controlo sobre a corrente do dreno. O facto de a camada isolante ser muito fina faz com que se danifique facilmente por excesso de tensão porta-fonte.
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 negativa que – 20 V, a fina camada isolante será destruída.
Para além da aplicação direta de um valor excessivo da fina camada isolante, esta pode danificar-se de maneiras mais subtis. Se se 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 electroestática suficiente para exceder UGS,max. É por isso que os MOSFETs costumam ser expedidos de fábrica com um fio metálico enrolado 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 ocorrer qualquer dano na fina camada isolante. O inconveniente destes dídos zener internos reside no facto de reduzirem a alta impedância interna dos MOSFETs. O resultado é valioso nalgumas aplicações, porque os MOSFETs caros são facilmente danificados sem proteção zener.
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, tocando no corpo do equipamento em que se está a trabalhar.
Manuel Teixeira
ATEC – Academia de Formação
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