¿Qué es un transistor de efecto de campo?

Los transistores de efecto de campo son dispositivos semiconductores que pueden utilizarse como diodos o transistores, según su configuración. El efecto de campo es un principio utilizado para modificar el comportamiento de la corriente en un transistor. El transistor de efecto de campo no es un BJT (transistor de unión bipolar) estándar, sino un FET (transistor de efecto de campo). Un transistor de efecto de campo se diferencia del BJT tradicional en que utiliza un campo eléctrico en lugar de un dopaje químico para controlar la dirección de la corriente o la tensión en sus terminales. Un FET se conoce como un dispositivo unipolar porque la tensión aplicada a su terminal de puerta tiene efectos opuestos en sus terminales de fuente y drenaje. Por ejemplo, si se aumenta la tensión en el terminal de puerta de un FET de tipo n, aumenta la tensión de la fuente, mientras que si se reduce, disminuye la tensión de drenaje. En este caso, la corriente de drenaje-fuente se invierte. Un FET de tipo p funciona a la inversa, ya que el aumento de la tensión de puerta reduce la tensión de drenaje y, en cambio, aumenta la tensión de fuente. Siga leyendo para saber más sobre el funcionamiento de estos dispositivos y sus diferentes aplicaciones en electrónica.

¿Cómo funcionan los transistores de efecto de campo?

Un FET funciona como un interruptor controlado por tensión que puede activarse aplicando una tensión (tensión de puerta) entre sus terminales de origen y drenaje. Tiene la capacidad de conducir corriente entre sus terminales de fuente y drenaje bajo la influencia de un campo eléctrico creado por la tensión aplicada a su terminal de puerta. Los transistores de efecto de campo utilizan un terminal de puerta para controlar el flujo de corriente entre los terminales de fuente y drenaje. En otras palabras, el flujo de corriente entre los terminales de fuente y de drenaje está controlado por la tensión aplicada en el terminal de puerta. El terminal de puerta está hecho de un material semiconductor con una conductividad mucho menor que los terminales de fuente y drenaje. Por lo tanto, el terminal de puerta tiene un efecto mucho menor en el flujo de corriente en los terminales de fuente y drenaje.

Aplicaciones del FET

Los FETs se utilizan más comúnmente en aplicaciones que requieren conmutación de alto voltaje o alta corriente, como las fuentes de alimentación de CC y los circuitos de control de alta potencia. Estos dispositivos también se utilizan en circuitos de radiofrecuencia, como osciladores y amplificadores de alta frecuencia. En los circuitos de corriente continua, los FET se utilizan para controlar corrientes o tensiones mayores porque pueden soportar tensiones más altas que la mayoría de los demás dispositivos semiconductores. Los FET también se utilizan para controlar cargas pesadas, como los motores, o para controlar cargas de alta corriente, como las máquinas de soldar y los hornos de arco. Dado que los FETs pueden soportar altos voltajes, se utilizan en fuentes de alimentación para manejar cargas y fuentes de alto voltaje, como motores y luces. A diferencia de los BJT, los FET pueden manejar altos voltajes mientras conducen altas corrientes.

Funcionamiento y limitaciones de los FET

La capacidad de un FET para conducir la corriente a través del campo eléctrico creado por su terminal de puerta hace que el dispositivo sea más resistente a las altas tensiones que un BJT. En otras palabras, el flujo de corriente a través del FET está controlado por la tensión aplicada en su terminal de puerta, creando un campo eléctrico que afecta al flujo de corriente a través del dispositivo. Esto se debe principalmente a la baja conductividad del material semiconductor en el terminal de puerta. Al aplicar una tensión entre los terminales de puerta y fuente, se genera un campo eléctrico que afecta al flujo de corriente a través de los terminales de fuente y drenaje. Cuanto mayor sea la tensión aplicada en el terminal de puerta, más fuerte será el campo, lo que restringe el flujo de corriente entre los terminales de fuente y drenaje. El flujo de corriente entre los terminales de fuente y drenaje también depende de la tensión aplicada en el terminal de fuente. Cuanto mayor sea la tensión en el terminal de la fuente, mayor será el flujo de corriente entre los terminales de la fuente y el drenaje.

Tipos de transistores de efecto de campo

MOSFET de potencia - Un MOSFET de potencia es un FET de gran tamaño que puede manejar altas tensiones y corrientes, lo que lo hace ideal para conmutar cargas de alto voltaje. Los MOSFET de potencia se utilizan a menudo en aplicaciones industriales, como fuentes de alimentación y motores eléctricos, donde se utilizan cargas de alto voltaje y alta corriente. Estos dispositivos también se utilizan para controlar dispositivos de alta potencia, como hornos de arco y máquinas de soldar. MOSFETs - En contraste con los MOSFETs de potencia, los MOSFETs se utilizan a menudo en aplicaciones de baja potencia. Los MOSFET son ideales para aplicaciones de baja tensión y baja corriente y pueden controlarse tanto en polaridad positiva como negativa. Transistor Darlington - Los transistores Darlington son dos transistores MOSFET de potencia conectados en serie entre los terminales de fuente y drenaje. Esta disposición aumenta el flujo de corriente entre los terminales y se utiliza a menudo en aplicaciones de alta potencia, como bombillas y hornos de arco.

Palabras finales

Examine el transistor de efecto de campo de cerca y verá que en realidad son dos transistores dentro de un paquete. En otras palabras, un FET está compuesto por dos uniones p-n conectadas espalda con espalda dentro de la misma carcasa. Como un FET es una combinación de dos BJT, tiene la capacidad de ser utilizado como un diodo o un transistor. Tiene la capacidad de soportar altos voltajes y altas corrientes y es ideal para conmutar grandes cargas y controlar grandes corrientes.

El transistor de efecto de campo es un dispositivo que puede utilizarse como diodo o transistor, dependiendo de su configuración. Utiliza un campo eléctrico para controlar el flujo de corriente desde los terminales de origen a los de drenaje.