Proyecto curricular: Ingeniería Electrónica

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Proyecto curricular: Ingeniería Electrónica

Docente:

José Hugo Castellanos

Integrantes:

Neftali Jesus Arango Luque                20142005031

Lotfi Dalal Vargas                                 20162005002

Camilo Andrés Galindo Izquierdo         20142005092                                          

Práctica No. 4
 EL FET EN ALTA FRECUENCIA

20 de marzo del 2018

Introducción teórica

Los transistores de efecto de campo al igual que los bipolares, se pueden utilizar para trabajar en altas frecuencias, en esta práctica se realizará el diseño  de un mosfet, usando la configuración source común, calculando práctica y teóricamente la frecuencia de corte superior del transistor y observando el ancho de banda de este, teniendo en los cálculos el efecto miller para simplificar los resultados; con el fin de identificar qué transistor trabaja mejor en altas frecuencias, al momento de realizar el barrido de frecuencias  y cual de ellos posee un mejor ancho de banda.

En la actualidad es mucho más usado el FET de tipo MOS, el cual tiene la siguiente constitución:

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Figura 1- . Origen físico de las capacitancias internas del MOSFET

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Figura 2-  Circuitos equivalentes del modelo en frecuencia del MOSFET

En esta práctica se realizará el diseño  de un mosfet, usando la configuración source común, calculando práctica y teóricamente la frecuencia de corte superior del transistor y observando el ancho de banda de este, teniendo en los cálculos el efecto miller para simplificar los resultados; con el fin de identificar qué transistor trabaja mejor en altas frecuencias, al momento de realizar el barrido de frecuencias  y cuál de ellos posee un mejor ancho de banda.

Desarrollo

Diagrama de bloques del circuito implementado:

[pic 3]

Figura 3- Diagrama de bloques

Para realizar la práctica, se implementó el transistor tipo mosfet 2N7000, realizando el diseño de la siguiente manera:

• Asumiendo ,  y aplicando socialismo de voltajes:[pic 4][pic 5]

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• Tomando  de la hoja de datos (ver curva en anexos):[pic 9]

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Para el mosfet incremental:

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Como el mosfet se caracteriza por tener una impedancia de entrada elevada, se asume , entonces:[pic 19]

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Circuito a implementar:

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Figura 4- Circuito Source - común

Respuesta en alta frecuencia:

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A partir de la referencia del osciloscopio y la sonda usada en el laboratorio:

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Estas dos capacitancias se deben tener en cuenta para las cálculos, para que los valores teóricos no difieran tanto de los prácticos.

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Según hoja de datos (Ver tabla anexos):

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• Cálculo de Avm

 A raíz de la impedancia de entrada tan alta del mosfet, se toma:

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• Cálculo de [pic 34]

Por método de constantes de tiempo  

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Figura 4- circuito equivalente MOSFET en alta frecuencia

Aplicando teorema de Miller:

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Figura 5- circuito equivalente aplicando teorema de Miller

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Para calcular la Ganancia y la fase respecto a la variación de la frecuencia se usan las siguientes ecuaciones:

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Para el caso del mosfet:

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• Cálculo de la impedancia de entrada respecto a la variación de la frecuencia:

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• Con [pic 54]

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• Con [pic 57]

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TABLAS

Las siguientes tablas muestran la respuesta en alta frecuencia de cada configuración donde el color amarillo representa la frecuencia de corte medida y el color verde representa la frecuencia de corte calculada

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