Eletrônica 1. Introdução ao FET

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1 Caítulo 4 N O T A S E A U L A, R E 2. 0 U E R J F L Á I O A L E N C A R O R Ê G O B A R R O S Eletrônica 1 Introdução ao FET Fláio Alencar do Rego Barros Uniersidade do Estado do Rio de Janeiro E-ail: falencarrb@gail.co Notas de aula ersão 2.0

2 UERJ 2019 Eletrônica 1 Estas notas de aulas se destina a reduzir o trabalho de cóia do aluno durante as aulas, as tabé oferecer aterial de aoio na fora de exercícios roostos (sere e anexo ao final de cada caítulo tereos a lista de exercícios) e referências onde o aluno oderá coleentar seu estudo. É iortante erceber que este aterial NÃO esgota o que o aluno dee ler durante o curso, ne eso substitui a articiação e sala de aula, deendo ser encarado aenas coo aterial de aoio. Neste sentido, é forteente indicado que cada aluno antenha sua cóia e ael do assunto que se abordará e cada aula. Neste Caítulo 4, tratado coo u anexo, diferente dos outros caítulos, a lista de exercícios está ebutida no coro do texto. A estas notas de aula se soa os guias de laboratório, estes fornecidos e arquios à arte. Índice do Caítulo 4: Conteúdo Característica -I de Entrada Característica -I de Saída Modelo ara Pequenos Sinais Modelos: Iedâncias: Ganho (A ): Parâetros tíicos: eendência co teeratura: Notas de aula ersão 2.0

3 UERJ 2019 Eletrônica 1 79 Ca.4 Introdução ao FET As tecnologias básicas são: JFET junção difundida MOSFET Metal Oxide Silicon Elas ode se aresentar nas foras canal n e canal, sendo abas: Alificadores co alta iedância; Controle de corrente de saída (i ) feito or baixa tensão de gate ( GS ) confronte co transistor. e iediato, registraos aqui que as diersas técnicas e alicações de FET são quase as esas de BJT. As oucas diferenças se refere a: (a) característica de entrada; (b) odelo de equeno sinal (FET é ais siles!); iedância de entrada (A do FET é uito ais alta!). Por seu lado, o teo de chaeaento ON-OFF é uito ais ráido no BJT. Por conseqüência, as áreas de alicação tabé são u ouco diferente. Característica -I de Entrada Figura 127- Características de entrada Poré, o MOSFET é diferente, ois te: Caacitâncias ais baixas; Iedância de entrada ais alta.

4 UERJ 2019 Eletrônica 1 80 Característica -I de Saída Figura 128- Características de saída Exelo1: Polarização do JFET. Polarizar no eio da reta de carga se R g é equeno o suficiente e é dada a característica de saída abaixo: Figura 129- Polarização do JFET Resostas: R s = 270Ω, R d = 3.9 K Ω Exelo2: Polarização do MOSFET. Polarizar e 15 olts, 4.5 A co = 1 olt e 0 é dada a característica de saída abaixo:

5 UERJ 2019 Eletrônica 1 81 Figura 130- Polarização do MOSFET 19 Resostas: R s ~ 680Ω, R d ~ 1.3 K Ω, R 2 R Modelo ara Pequenos Sinais Para JFET ou MOSFET: i I SS (1 GS 2 ) Obserando a característica -I de entrada, define-se g = transcondutância: i 2I SS GS GS então, g (1 ) g g (1 ) 0 g Q igs 2I onde g 0 SS

6 UERJ 2019 Eletrônica 1 82 isão gráfica de g : Figura 131- g graficaente Obserando a característica -I de saída, define-se r d = resistência de saída: Figura 132- r d graficaente ios elas características -I que i f, ), então: ( GS S i i GS GS i S g 1/rd S 1 (calculados e torno do onto P) i g gs ds r MOELO PARA PEQUENO SINAL d

7 UERJ 2019 Eletrônica 1 83 Modelos: Figura 133- Modelos e baixa e alta freqüência Obsere e altas freqüências que: 1. Existe realientação entre entrada e saída; 2. Alificação diinui raidaente co a freqüência. Iedâncias: Zin, Zout = r d Ganho (A ): Figura 134- Ganho, circuito de saída A OUT IN ds gs r d ( g gs gs ) A = -g r d GANHO E CIRCUITO ABERTO O ganho de tensão do alificador a transistor é tiicaente uito aior que o ganho do FET ara a esa carga (R L ).

8 UERJ 2019 Eletrônica 1 84 Parâetros tíicos: Parâetro JFET MOSFET g a a r d MΩ KΩ C ds F F C gs, C gd 1 10 F 1 10 F r gs > 10 8 Ω > 10 8 Ω r gd > 10 8 Ω > Ω eendência co teeratura: Figura 135- eendência co teeratura Exelo3: Para o MOSFET GSQ = 2. i gs 2 I o(1 ). Calcule g se I o = 0.5 A; o = 1 ; o Resosta: g Exelo4: E u MOSFET canal n, i 2 K( gs T ), onde K = A/ 2 e T = 0.2. eterine se I Q = 3.39 A Resosta: g

9 UERJ 2019 Eletrônica 1 85 Exelo5: Para o JFET do circuito abaixo, é dada a tabela: GS, olts I, A Figura 136- Circuito co JFET eterinar o ganho e a tensão de saída se: a) Chae S fechada; b) Chae S aberta. Considere r d uito grande. Resostas: a) -300 e -30 b) -50 e -5