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Transistor MOSFET

Transistor MOSFET
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¿Qué es un Elemento Activo?

Elementos activos son aquellos componentes de los circuitos que tienen capacidad para controlar corriente.

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TRANSISTORES MOSFET

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¿Qué es un MOSFET?

Un MOSFET es un dispositivo semiconductor utilizado para la conmutación y amplificación de señales. El nombre completo, Transistor de Efecto de Campo de Metal-Óxido-Semiconductor (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET) se debe a la constitución del propio transistor.

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Un MOSFET cuenta con cuatro terminales: Source con diminutivo S es la fuente. Drain con diminutivo D es el drenador, Gate con diminutivo G es la puerta y Bulk con diminutivo B es el sustrato. Los MOSFET son sumamente utilizados en electrónica digital, disciplina en la cual han desplazado a los BJT a través del tiempo.

Estructura de un MOSFET

Un MOSFET se crea sobre el sustrato, un semiconductor Tipo N o P, en este se funde la fuente y el drenador, un semiconductor contrario al semiconductor del sustrato.  Cuenta con un recubrimiento de una capa de oxido metálico aislante, que permite que el dieléctrico o aislante entre en la fuente. Encima de este oxido se coloca el conductor, una placa de metal, esta unión genera una tercera pata que es la puerta. El sustrato siempre esta unido a la puerta.

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A través de la fuente y el drenaje se pasa la corriente cuando activamos la puerta (G) por medio de la tensión, a esta unión se le llama canal. La entrada de la corriente es por la fuente (S) y la salida es por el drenador (D), esto siempre y cuando la puerta tenga una tensión mínima lo que llamamos tensión Umbral.

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¿Cómo funciona un MOSFET?

El MOSFET regula el paso de la corriente entre la fuente (S) y el drenador (D). Mediante la aplicación de la tensión Umbral en la terminal de la puerta (G). Es un interruptor controlado por la tensión, cuando se le aplica una tensión conduce entre la fuente y el drenador y cuando no hay tensión en la puerta no conduce. El movimiento de estas cargas se produce exclusivamente por la existencia de campos eléctricos en el interior del transistor.

¿Cuáles son sus ventajas respecto a los transistores bipolares?  Son las siguientes:

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  • Cuando se encuentra inactivo, el consumo es sustancialmente menor.
  • El tamaño se reduce excesivamente, comparado con el transistor bipolar, que actualmente maneja el orden de media micra.
  • Por consecuencia de su poco tamaño, la integración en los dispositivos es mejor.
  • Al ser transistores que funcionan por tensión (voltaje), tienen una muy alta impedancia de entrada, y como resultado la intensidad (amperaje) que circula en el dispositivo llega a medirse en nanoamperios.

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  • Son los transistores que tienen la velocidad de conmutación más alta (en comparación con el resto de las variantes de transistores).
  • La velocidad de conmutación es muy alta, siendo expresada en nanosegundos.
  • Cuando se requieren convertidores de frecuencia y cualquier circuito que dependa de una competente amplificación, se utilizan definitivamente estos transistores.
  • En cuanto a diseño de circuitos, al ser transistores que no dependen de resistencias para su funcionamiento, se pueden crear dispositivos más eficientes en cuanto a uso de superficie.
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diferencia entre canal N y canal P

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Drain y Source son regiones fuertemente dopadas ( n +) y el sustrato es de tipo p. La corriente fluye debido al flujo de electrones cargados negativamente, también conocido como MOSFET de canal n. Cuando aplicamos el voltaje positivo de Gate, los agujeros presentes debajo de la capa de óxido experimentan una fuerza repulsiva y los agujeros se empujan hacia abajo a las cargas negativas unidas que están asociadas con los átomos receptores. El voltaje positivo de Gate también atrae electrones de la fuente n + y la región de drenaje hacia el Channel, por lo que se forma un canal de alcance de electrones.

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APLICACIONES

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MOSFET es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas.

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