Os MOSFETs ou transistores de efeito de campo de silício de óxido metálico foram inventados para superar as desvantagens dos FETs, como operação lenta, alta resistência ao dreno e impedância de entrada moderada. Neste artigo, vamos aprender sobre os fundamentos do MOSFET.
Noções básicas de MOSFET
O que é um MOSFET?
Os transistores de efeito de campo de silício de óxido metálico comumente conhecidos como MOSFETs são dispositivos eletrônicos usados para alternar ou amplificar tensões em circuitos. É um dispositivo controlado por corrente e é construído por três terminais. Os terminais do MOSFET são nomeados da seguinte forma:
- Fonte
- Portão
- Ralo
- Corpo
 |
| Figura 1: Paramentos e escolha para montagem de fontes |
 |
| Esquema de um MOSFET CANL N E CANAL P |
 |
| Figura 3 um MOSFET DE USO COMUM |
Construção MOSFET
O circuito do MOSFET é tipicamente representado da seguinte forma:
- O semicondutor tipo p forma a base do MOSFET.
- Os dois tipos de base são altamente dopados com uma impureza do tipo n que é marcada como n+ no diagrama.
- Das regiões fortemente dopadas da base, originam-se os terminais fonte e dreno.
- A camada do substrato é revestida com uma camada de dióxido de silício para isolamento.
- Uma fina placa metálica isolada é mantida em cima do dióxido de silício e atua como um capacitor.
- O terminal do portão é retirado da placa metálica fina.
- Um circuito DC é então formado conectando uma fonte de tensão entre essas duas regiões do tipo n.
- Mais abaixo continuaremos a mostrar mais sobre o funcionamento dos transistores mosfet
Princípio de funcionamento do MOSFET
Quando a tensão é aplicada à porta, é gerado um campo elétrico que altera a largura da região do canal, onde os elétrons fluem. Quanto maior a região do canal, melhor será a condutividade de um dispositivo.
| Leitura semelhante | |
| Transistores de Efeito de Campo | Transistor de junção bipolar |
Tipos de MOSFET
A classificação do MOSFET com base na construção e no material utilizado é apresentada abaixo no fluxograma.
Os MOSFETs são de duas classes: modo de aprimoramento e modo de depleção . Cada classe está disponível como canal n ou canal p; portanto, no geral, eles registram até quatro tipos de MOSFETs.
Modo de esgotamento
Quando não há tensão no terminal da porta, o canal mostra condutância máxima. Quando a tensão no terminal da porta é positiva ou negativa, a condutividade do canal diminui.
Modo de aprimoramento
Quando não há tensão no terminal da porta, o dispositivo não conduz. Quando há a tensão máxima no terminal da porta, o dispositivo mostra uma condutividade aprimorada.
Os MOSFETs de canal N são abreviados como NMOS e são representados simbolicamente conforme mostrado na figura abaixo:
Da mesma forma, os MOSFETs do canal P são abreviados como PMOS e são representados simbolicamente da seguinte forma:
Regiões de operação do MOSFET
Um MOSFET exibe três regiões de operação. Aqui, vamos discutir essas regiões.
Região de corte
A região de corte é uma região na qual não haverá condução e, como resultado, o MOSFET estará DESLIGADO. Nesta condição, o MOSFET se comporta como uma chave aberta.
Região ôhmica
A região ôhmica é uma região onde a corrente ( I DS ) aumenta com o aumento do valor de V DS . Quando os MOSFETs são feitos para operar nesta região, eles são usados como amplificadores.
Região de saturação
Na região de saturação, os MOSFETs têm sua I DS constante apesar do aumento de V DS e ocorre quando V DS excede o valor da tensão de pinch- off VP . Nesta condição, o dispositivo atuará como uma chave fechada através da qual flui um valor saturado de I DS . Como resultado, essa região de operação é escolhida sempre que os MOSFETs são necessários para realizar operações de comutação.
MOSFET como switch
MOSFETs são comumente usados como switches. O circuito abaixo mostra a configuração do MOSFET quando usado como switch.
 |
MOSFET como switch |
No arranjo do circuito, um MOSFET de canal N no modo Enhancement é usado para ligar e desligar uma lâmpada simples. A tensão de destino de entrada V gs é ajustada para uma tensão positiva apropriada para ligar o dispositivo e o nível de tensão é definido para um valor negativo ou zero para desligá-lo.
As características de comutação para MOSFET de canal N e canal P estão resumidas na tabela abaixo:
MOSFET x BJT cuidado para não se confundir na hora da escolha desses componentes para o desenvolvimento do seu projeto.
Nesta seção, vamos discutir algumas diferenças entre MOSFET e BJT.
Aplicações do MOSFET em projetos distintos.
- As aplicações de radiofrequência usam amplificadores MOSFET extensivamente.
- O MOSFET se comporta como um elemento de circuito passivo.
- Os MOSFETs de potência podem ser usados para regular motores DC.
- MOSFETs são usados no projeto do circuito chopper.
Vantagens do MOSFET em suas aplicações.
- Os MOSFETs operam com maior eficiência em tensões mais baixas.
- A ausência de corrente de porta resulta em alta impedância de entrada, produzindo alta velocidade de comutação.
Desvantagens do MOSFET em suas aplicações
- Os MOSFETs são vulneráveis a danos por cargas eletrostáticas devido à fina camada de óxido.
- As tensões de sobrecarga tornam os MOSFETs instáveis.
Perguntas frequentes sobre MOSFET
O que é um MOSFET?
Os transistores de efeito de campo de silício de óxido metálico ou MOSFET são um dispositivo de quatro terminais controlado por corrente que é usado para fins de comutação e amplificação.
O MOSFET pode conduzir em ambas as direções?
Sim, os MOSFETs são bidirecionais.
Quantos tipos de MOSFETs existem?
Os MOSFETs são de duas classes: modo de aprimoramento e modo de depleção . Cada classe está disponível como canal n ou canal p; portanto, no geral, eles registram até quatro tipos de MOSFETs.
Quais são as regiões de operação do MOSFET?
Existem três regiões de operação e são denominadas como: região de corte, região ôhmica e região de saturação.
Qual é a diferença entre um MOSFET e um BJT?
MOSFET é um dispositivo controlado por tensão, enquanto um BJT é um dispositivo controlado por tensão.
By Jose Nildo Lima Técnico em Eletrônica e Informática
Comentários
Postar um comentário