13Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

Transistores BipolaresNPN: comportamiento en continua

Modelos lineales de las características: Para gran señal y frecuencias bajas

VBE

+

-

ICIB C

EB

VCE

+

-VBE

+

-VBE

+

-

ICIB C

EB

VCE

+

-VCE

+

-

+

-

Activa

Corte

Saturación

Curva de entrada Curva de salida

14Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

Transistores BipolaresPNP: comportamiento en continua

Funcionamiento y curvas características: Similares en todo al transistor NPN

Diferencia fundamental: ¡todos los signos son los contrarios! Basta con invertir las gráficas (signos -) para que éstas sean iguales

en forma. Las ecuaciones son iguales, pero con sentidos opuestos.

VBE

+

-

ICIB C

EB

VCE

+

-VBE

+

-VBE

+

-

ICIB C

EB

VCE

+

-VCE

+

-

+

-

-iB

-vBE

-vCE

-iC

-IBQ

-IB3-IB3-·IB3

-·IB3>ICQ

-VBE

-IB1

-IB2

17Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

Resumen: modelos equivalentes lineales:VBE

+

-

ICIB C

EB

VCE

+

-VBE

+

-VBE

+

-

ICIB C

EB

VCE

+

-VCE

+

-

+

-

Transistores BipolaresComportamiento en continua

50Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

Resumen comparativoTransistores bipolares vs. unipolares

FET BJT

Control mediante tensión: tensión de puerta.

Control mediante corriente: corriente de base.

Teóricamente dispositivo simétrico (drenador y fuente).

Teóricamente dispositivo asimétrico (emisor y colector).

Sencillos de fabricar con una alta integración.

Mayor complejidad tecnológica y con menor grado de integración.

En entrada, bajo consumo (DC): Ig=0. Hay consumo en DC: IB≠0.

Impedancia de entrada muy alta (100M): puerta aislada.

Resistencia de entrada media (k).

Mayor estabilidad térmica que los BJT. Menor estabilidad térmica que los FET: RE en emisor común

Acusado comportamiento capacitivo: menores frecuencias de trabajo.

Bajo comportamiento capacitivo: mayores frecuencias de trabajo.

Menor ganancia que los BJT: transconductancia (gm).

Mayor ganancia que los FET (aplicación como amplificador)

36Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

Transistores de Efecto CampoMOSFET DE ACUMULACIÓN

Características de entrada y salida:

ID

VGS

+

-VGS

+

-

G

D

SVDS

+

-VDS

+

-

37Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

22 tGSDsat Vvki

VDSsat= vGS - Vt

vGS ≤ VtCORTE

D

- -+ +

G

S

D

- -+ +

G

S

vDS ≥ VDsat

vGS ≥ Vt ≥ 0SATURACIÓN

iD=0

1

DSonGS t

Rk· v V

ÓHMICAvDS ≤ VDsat

vGS ≥ Vt ≥ 0

VT >0, k >0, vDS≥ 0, iD ≥ 0SIMBOLOGÍA Y SIGNOS

Transistores de Efecto CampoMOSFET acumulación canal n: modelos

0.2

D GS t DS

DS GS t

i k· v V ·v

v v V

38Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

CORTE

D

- -+ +

G

S

D

- -+ +

G

S

SATURACIÓN

ÓHMICA

Vt <0, k <0, vDS≤ 0, iD ≤ 0SIMBOLOGÍA Y SIGNOS

vGS ≥ Vt

vDS ≤ VDsat

vGS ≤ Vt ≤0

vDS ≥ VDsat

vGS ≤ Vt ≤0

Transistores de Efecto CampoMOSFET acumulación canal p: modelos

22 tGSDsat Vvki

iD=0

0.2

D GS t DS

DS GS t

i k· v V ·v

v v V

1

DSonGS t

Rk· v V

VDSsat= vGS - Vt

43Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

Transistores de Efecto CampoMOSFET

Curva característica real de entrada

MOSFET acumulaciónNormally - OFF

MOSFET deplexiónNormally - ON

Canal n

Canal p

vGS < 0Vt < 0 vGS < 0Vt >0

iD < 0 iD < 0

44Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

CORTE

D

- -+ +

G

S

D

- -+ +

G

S

SATURACIÓN

ÓHMICA

Vt < 0, k >0, vDS ≥ 0, iD ≥ 0SIMBOLOGÍA Y SIGNOS

Transistores de Efecto CampoMOSFET DE DEPLEXIÓN

22 tGSDsat Vvki

VDSsat= vGS-Vt

vGS ≤ Vt

vDS ≥ Vdsat

vGS ≥ Vt

iD=0

vDS ≤ VDsat

vGS ≥ Vt

0.2

D GS t DS

DS GS t

i k· v V ·v

v v V

1

DSonGS t

Rk· v V

45Electrónica Analógica Tema 4: Transistores

CORTE

D

- -+ +

G

S

D

- -+ +

G

S

SATURACIÓN

ÓHMICA

SIMBOLOGÍA Y SIGNOS

Transistores de Efecto CampoMOSFET DE DEPLEXIÓN

22 tGSDsat Vvki

VDSsat= vGS-Vt

iD=0vGS ≥ Vt

vDS ≤ Vdsat

vGS ≤ Vt

vDS ≥ VDsat

vGS ≤ Vt

Vt > 0, k <0, vDS ≤ 0, iD ≤ 0

0.2

D GS t DS

DS GS t

i k· v V ·v

v v V

1

DSonGS t

Rk· v V