El transistor MOSFET

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA

IE-2206 LABORATORIO DE ELEMENTOS ACTIVOS

PROF.: Alfonso Chacón Rodríguez I Semestre 2004

Experimento

El transistor MOSFET

Objetivo

Introducir al estudiante al transistor más utilizado en la actualidad en la industria electrónica, el transistor de efecto de campo metal-óxido o MOSFET.

I Parte. El MOSFET como amplificador.

Dimensione un amplificador MOSFET de fuente común con un factor de amplificación de 5, alimentado con un VDD de 10 voltios y polarización por división de tensión. Este circuito es tal que, por ejemplo, si se coloca a su entrada una señal de 0,5 Vpp debe entregar a la salida una señal de 2,5 Vpp. El amplificador se construirá con un único transistor MOSFET de enriquecimiento ZVLN110A de canal N. Para los criterios de dimensionamiento de este circuito, acuda a la bibliografía (p446-447). En su informe debe incluir estos cálculos, junto con las consideraciones usadas.

Guía para el análisis:

1. Calcule la corriente de compuerta del transistor. A partir de este dato, ¿cuál sería la impedancia de entrada de este transistor?

2. Grafique Vsal versus Vent para un voltaje de entrada sinusoidal de 0.25 Vpp. ¿Depende esta ganancia de la trasconductancia del transistor? ¿Por qué?

3. Comparando las curvas y su desfase, ¿qué nombre puede darse a la amplificación que realiza este inversor?

4. ¿Qué sucede si se aumenta mucho el valor de Vent? Averigüe el voltaje pico aproximado donde la salida deja de responder linealmente a la entrada.

Lleve el voltaje de entrada hasta un valor que convierta la tensión de salida en una señal cuadrada prácticamente (cuídese de no superar los máximos de tensión de entrada permitidos para este transistor). Grafique la salida. ¿Qué utilidad puede tener un circuito funcionando en estas circunstancias?

5. Vuelva a colocar un voltaje sinusoidal de 0,25 Vpp a la entrada. Varíe la frecuencia desde 100 Hz hasta 1 kHz, en pasos de 100 Hz, anotando el valor pico-pico de salida y normalizándolo contra el valor de la entrada, en decibeles. Repita para 1kHz hasta 100kHz, en pasos de 1kHz. Repita para 100 kHz hasta 1 Mhz, en pasos de 100 kHz. Grafique los datos en papel semilogarítimico. Averigüé cómo se llama la respuesta obtenida y para qué puede servir.

Bibliografía.

Bolylestad, R., Nashelsky, L. Electrónica: Teoría de circuitos. 6 ed. México DF: Prentice Hall. 1997.

II Parte. El MOSFET como interruptor. Circuitos lógicos complementarios con MOSFET (CMOS)

1. Investigue sobre la construcción de compuertas lógicas CMOS. Construya con dos transistores MOSFET canal N y dos transistores MOSFET canal P (hojas de datos en la página del

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