circuitos rectificadores

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
UNIDAD ZACATENCO 
 
 
INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA 
 
 
MATERIA: DISPOSITIVOS 
GRUPO: 5CV8 
TURNO: VESPERTINO 
 
 
ALUMNOS: 
• GARAY LÓPEZ ALDO ARTURO BOLETA: 2019302548 
• RAMÍREZ VELÁZQUEZ LUIS ARTURO BOLETA: 2019301915 
TITULAR.- ARÉVALO GONZÁLEZ ELIZABETH 
 
CIRCUITOS RECTIFICADORES 
 
OCTUBRE, 2020 
Objetivo: 
 
▪ Identificar las terminales del JFET, del MOSFET y 
del BUZ, con la ayuda del manual del fabricante. 
 
▪ Obtener las curvas características de entrada del 
JFET, del MOSFET y del BUZ; empleando el 
osciloscopio en modo de graficador XY, y reportar 
los valores medidos de corriente ID y voltaje 
VGS. 
 
▪ Obtener las curvas características de salida del 
JFET, del MOSFET y del BUZ; empleando el 
osciloscopio en modo de graficador XY, y reportar 
los valores medidos de corriente ID y voltaje 
VDS. 
 
 
Material empleado: 
 
• JFET 2N5484 
• MOSFET 2N7000 
• BUZ 41A 
• Osciloscopio 
• multímetro 
• Simulador Multisim 
 
Tarea previa: 
 
Investigar y reportar las características eléctricas de 
funcionamiento de los transistores JFET, MOSFET y 
BUZ. 
 
Investigar y reportar que es la transconductancia y que 
representa para los transistores JFET. 
 
Investigar y reportar la importancia de las curvas 
características de entrada y de salida de los 
transistores JFET, MOSFET y BUZ. Así como la 
información que estas proporcionan. 
 
Analizar los circuitos de la práctica e indicar y reportar 
la información que proporciona cada circuito. 
1.CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS 
TRANSISTORES JFET, MOSFET Y BUZ. 
El FET es un dispositivo semiconductor que controla un flujo de corriente por un 
canal semiconductor, aplicando un campo eléctrico perpendicular a la trayectoria de 
la corriente. El FET está compuesto de una parte de silicio tipo N, a la cual se le 
adicionan dos regiones con impurezas tipo P llamadas compuerta (gate) y que están 
unidas entre si. Los terminales de este tipo de transistor se llaman Drenador (drain), 
Fuente (source) y el tercer terminal es la compuerta (gate) que ya se conoce. La 
región que existe entre el drenador y la fuente y que es el camino obligado de los 
electrones se llama "canal". La corriente circula de Drenaje (D) Fuente (S). Ver el 
gráfico. Este tipo de transistor se polariza de manera diferente al transistor bipolar. 
El terminal de drenaje se polariza positivamente con respecto al terminal de fuente 
(Vdd) y la compuerta o gate se polariza negativamente con respecto a la fuente (-
Vgg). A mayor voltaje -Vgg, más angosto es el canal y más difícil para la corriente 
pasar del terminal drenador (drain) al terminal fuente o source. La tensión -Vgg para 
la que el canal queda cerrado se llama "punch-off" y es diferente para cada FET El 
transistor de juntura bipolar es un dispositivo operado por corriente y requieren que 
haya cambios en la corriente de base para producir cambios en la corriente de 
colector. El FET es controlado por tensión y los cambios en tensión de la compuerta 
(gate) a fuente (Vgs) modifican la región de rarefacción y causan que varíe el ancho 
del canal. Físicamente, un JFET de los denominados "canal P" está formado por 
una pastilla de semiconductor tipo P en cuyos extremos se sitúan dos patillas de 
salida (drenador y fuente) flanqueada por dos regiones con dopaje de tipo N en las 
que se conectan dos terminales conectados entre sí (puerta). Al aplicar una tensión 
positiva (en inversa) VGS entre puerta y fuente, las zonas N crean a su alrededor 
sendas zonas en las que el paso de electrones (corriente ID) queda cortado, 
llamadas zonas de exclusión. Cuando esta VGS sobrepasa un valor determinado, 
las zonas de exclusión se extienden hasta tal punto que el paso de electrones ID 
entre fuente y drenador queda completamente cortado. A ese valor de VGS se le 
denomina Vp. Para un JFET "canal N" las zonas p y n se invierten, y las VGS y Vp 
son positivas, cortándose la corriente para tensiones mayores que Vp. Así, según 
el valor de VGS se definen dos primeras zonas; una activa para tensiones negativas 
mayores que Vp (puesto que Vp es también negativa) y una zona de corte para 
tensiones menores que Vp. Los distintos valores de la ID en función de la VGS 
vienen dados por una gráfica o ecuación denominada ecuación de entrada. En la 
zona activa, al permitirse el paso de corriente, el transistor dará una salida en el 
circuito que viene definida por la propia ID y la tensión entre el drenador y la fuente 
VDS. A la gráfica o ecuación que relaciona estás dos variables se le denomina 
ecuación de salida, y en ella es donde se distinguen las dos zonas de 
funcionamiento de activa: óhmica y saturación. 
 
Estructura y funcionamiento 
Como transistor de efecto campo la idea es controlar la corriente que circula por un 
canal semiconductor mediante un campo eléctrico aplicado a un terminal de puerta. 
A diferencia del MOSFET, la estructura que nos encontramos ahora en la puerta es 
una unión polarizada en inverso (para evitar que haya corriente a través de ella). El 
diseño de dispositivo se muestra en la Figura 6.1.1. 
 
Figura 6.1.1 Estructura de un JFET de canal P y símbolos para el 
transistor de canal P y N. 
En ella vemos un semiconductor tipo P en cuyos extremos conectamos los 
terminales de fuente y drenador. A su vez se encuentra entre dos semiconductores 
tipo N sobre los que se conecta el terminal de puerta. La región N+ que se encuentra 
enterrada en la parte inferior del dispositivo sirve para minimizar resistencias 
parásitas. Estas resistencias están asociadas a los caminos que debe seguir la 
corriente hasta llegar a la zona activa del dispositivo. La aplicación de una diferencia 
de potencial entre fuente y drenador da lugar a un flujo de huecos (portadores 
mayoritarios en el canal) entre estos dos terminales. Es un dispositivo unipolar, al 
igual que el MOSFET, pues no participan portadores minoritarios en la corriente. 
Podemos encontrar igualmente transistores de canal N, es decir, un 
semiconductor N entre otros dos tipo P. En este caso la conducción a través del 
canal es debida a electrones. Para distinguir estos dos tipos de transistores se 
utilizan los símbolos de la Figura 6.1.1. 
6.1.1 Modo de operación 
El efecto de la puerta como terminal de control se puede ver en la Figura 
6.1.2. Al aumentar la tensión de puerta aumenta la zona de carga espacial 
disminuyendo la sección del canal. Esto permite controlar la resistencia del 
semiconductor y por tanto la corriente que por él circula. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.1.2 Control del 
espesor del canal variando la tensión 
aplicada a la puerta. 
La zona de carga espacial se 
extiende y varía principalmente en la 
región menos dopada. A diferencia del 
MOSFET aquí existe canal Para VGS =0. Sin 
embargo, se alcanzará una tensión a la cual la zona 
de carga espacial ocupe todo el canal. A la tensión que 
origine este fenómeno se denomina tensión de agotamiento o “pinch-off” (VGS =Vp ). 
Tensión de agotamiento Vp : Diferencia de potencial aplicada entre la 
puerta y un punto del canal semiconductor a la cual la zona de carga espacial 
de las dos uniones en esa zona del canal se hace igual al espesor del canal. 
Su cálculo es sencillo pues basta igualar la anchura de la zona de carga 
espacial de la región P de una de las uniones (admitiéndolas iguales) a la mitad de 
la anchura del canal: 
, 
(6.1) 
donde NA y ND son las concentraciones de impurezas en la zona P y N 
respectivamente y Y0 es el potencial barrera de la unión. Despejando el valor de la 
tensión de agotamiento se tiene: 
. 
(6.2) 
La tensión de agotamiento suele tomar valores entre 1 y 3 V. Presenta una 
dependencia térmica del orden de –2mV/oC. 
 
 
 
6.2 Cálculo cualitativo de la característica corriente-tensión 
La relación entrela corriente de drenador y las tensiones VDS y VGS en el 
JFET es muy similar a la de otro transistor de efecto campo. Basta con analizar la 
evolución de la geometría del canal que se muestra en la Figura 6.2.1. 
 
Figura 6.2.1 Evolución del canal a medida que se incrementa la 
magnitud de la tensión VDS, para una tensión VGS constante, en un JFET 
de canal P. 
En esas figuras se mantiene la tensión VGS a un valor constante y se aumenta 
el valor de la fuente de drenador. En ellas se muestra como la zona de drenador es 
diferente de la de fuente pues la diferencia de potencial entre la zona N de puerta y 
la P de canal varía con la posición, alcanzando un valor mayor en el drenador. El 
canal en esta zona es por tanto más estrecho. La manera de cambiar la geometría 
del canal es muy similar a la del canal de un MOSFET. Por consiguiente, es 
esperable que se obtengan unas curvas también similares, donde se distinga una 
región triodo, con un comportamiento lineal entre ID y VDS para valores bajos de la 
tensión de drenador, y termine la corriente por saturarse a un valor 
aproximadamente constante (no es estrictamente constante pues, al igual que en el 
MOSFET, también aparece el efecto Early). 
En la Figura 6.2.2 se muestra una colección de curvas para un transistor de 
canal P. Se ha incluido también la región de ruptura, que refleja los mecanismos de 
generación por avalancha en la unión drenador-puerta para altos valores de la 
tensión VDS. Se observa como a medida que aumenta la tensión de puerta la ruptura 
se alcanza para un valor menor de VDS. Ello es lógico pues el aumento de tensión 
en la puerta de debe compensar con una disminución del potencial en el drenador. 
El parámetro BVDG0 se define como la tensión de ruptura en la unión drenador-
puerta con la fuente abierta. El signo negativo del potencial VDS y de la 
corriente ID resultan de la definición de variables que se halla en la Figura 6.2.1. Se 
observa como la magnitud de la corriente disminuye a medida que aumenta la 
tensión de puerta. 
 
Figura 6.2.2 Curvas características en un JFET de canal P. Definición 
de las regiones triodo, saturación y ruptura. 
 
 
6.3 Modelo de uniones abruptas para el cálculo de la característica 
corriente tensión 
Consideremos el transistor que se muestra en la Figura 6.3.1. 
 
Figura 6.3.1 Definición de las magnitudes que intervienen en el cálculo 
de la característica corriente tensión en el JFETde canal P. 
Sean y un punto del canal tomando la fuente como origen, L la longitud del 
canal, V(y) el potencial en ese punto y, x(y) la anchura de la zona de carga espacial 
en la zona P y b(y) la anchura del canal en ese punto. La anchura de la zona de 
carga espacial x(y) se puede relacionar con la diferencia de potencial entre la 
tensión puerta y la tensión del punto y, : 
 
(6.3) 
donde se ha definido 
. 
(6.4) 
La anchura del canal se puede relacionar con x(y): 
. (6.5) 
La densidad de corriente en el punto y se puede expresar en función del 
campo eléctrico: 
 
(6.6) 
Integrando esta ecuación a lo largo de todo el canal se obtiene: 
. 
(6.7) 
Definiendo y teniendo en cuenta que el resultado de la 
integral es: 
, 
(6.8) 
donde se ha definido . Haciendo uso de la condición de agotamiento 
del canal: 
 
(6.9) 
se puede escribir: 
. 
(6.10) 
Esta expresión corresponde a la región triodo. Es válida para valores de 
tensión inferiores a la condición de agotamiento . En la Figura 
6.3.2 podemos ver una serie de curvas que corresponden a distintos valores de la 
tensión VGS y el valor de VD’S donde termina la región triodo y comienza la región 
saturación. 
 
 
Figura 6.3.2 Representación de curvas de corriente en la región triodo 
junto con los valores de la tensión VD’S que delimitan dicha región con la 
de región de saturación. 
Para encontrar la expresión de la corriente en la región de saturación basta 
con evaluar la ecuación (6.10) para : 
, (6.11) 
. 
(6.12) 
 
Esta expresión se maximiza para VGS=0 y toma el valor: 
. 
(6.13) 
Normalmente se suele utilizar una expresión empírica más compacta para la 
zona de saturación, en la que aparece una dependencia cuadrática con la 
tensión VGS: 
. 
(6.14) 
Para incluir el efecto de la modulación de la longitud del canal se añade el 
parámetro l cuyo inverso nos proporciona la tensión Early. 
. 
(6.15) 
 
 
 JFET 
El JFET de canal n está constituido por una barra de silicio de 
material semiconductor de tipo n con dos regiones (islas) de material tipo p 
situadas a ambos lados. Es un elemento tri-terminal cuyos terminales se 
denominan drenador (drain), fuente (source) y puerta (gate). 
En la figura 1.10.a se describe un esquema de un JFET de canal n, en la 1.10.b el 
símbolo de este dispositivo y en la 1.10.c el símbolo de un JFET de canal P 
 
<="" ins="" data-adsbygoogle-status="done" style="border: 0px; margin: 0px; 
padding: 0px; text-decoration: none; width: 728px; height: 90px; display: inline-
block;"> 
La polarización de un JFET exige que las uniones p-n estén inversamente 
polarizadas. En un JFET de canal n, o NJFET, la tensión de drenador debe ser 
mayor que la de la fuente para que exista un flujo de corriente a través de canal. 
Además, la puerta debe tener una tensión más negativa que la fuente para que la 
unión p-n se encuentre polarizado inversamente. Ambas polarizaciones se indican 
en la figura 1.11. 
https://unicrom.com/Tut_corriente_electrica.asp
 
Las curvas de características eléctricas de un JFET son muy similares a las 
curvas de los transistores bipolares. Sin embargo, los JFET son dispositivos 
controlados por tensión a diferencia de los bipolares que son dispositivos 
controlados por corriente. 
Por ello, en el JFET intervienen como parámetros: ID (intensidad drain o drenador 
a source o fuente), VGS (tensión gate o puerta a source o fuente) y VDS (tensión 
drain o drenador a source o fuente). Se definen cuatro regiones básicas de 
operación: corte, lineal, saturación y ruptura. A continuación se realiza una 
descripción breve de cada una de estas regiones para el caso de un NJFET. 
 
 MOSFET 
 Máxima tensión drenador-fuente: 
Corresponde a la tensión de ruptura de la unión que forman el substrato (unido a 
la fuente) y el drenador. Se mide con la puerta cortocircuitada a la fuente. Se 
especifica a qué pequeña circulación de corriente corresponde (por ejemplo, 0,25 
mA). Ayuda a clasificar los MOSFETS en: 
 Baja tensión: 15 V, 30 V, 45 V, 55 V, 60 V, 80 V 
 Media tensión: 100 V, 150 V, 200 V, 400 V 
 Alta tensión: 500 V, 600 V, 800 V, 1000 V 
La máxima tensión drenador-fuente de representa como VDSS o como V(BR)DSS 
 
 Máxima corriente de drenador 
El fabricante suministra dos valores (al menos): 
 Corriente continua máxima ID 
 Corriente máxima pulsada IDM 
La corriente continua máxima ID depende de la temperatura de la cápsula Por 
ejemplo: a 100ºC, ID=23·0,7=16,1A 
 
 
 
 Resistencia en conducción 
Es uno de los parámetro más importante en un MOSFET. Cuanto menor sea, 
mejor es el dispositivo. 
Se representa por las letras RDS(on). 
Para un dispositivo particular, crece con la temperatura Para un dispositivo 
particular, decrece con la tensión de puerta. Este decrecimiento tiene un límite. 
Comparando distintos dispositivos de valores de ID semejantes, RDS(on) crece con 
el valor de VDSS. 
En los últimos tiempos se han mejorado sustancialmente los valores de RDS(on) en 
dispositivos de VDSS relativamente alta (600-1000 V). 
 
 
 Tensiones umbral y máximas de puerta 
La tensión puerta fuente debe alcanzar un valor umbral para que comience a 
haber conducción entre drenador y fuente. Los fabricantes definen la tensión 
umbral VGS(TO) como la tensión puerta-fuente a la que la corriente de drenador es 
0,25 mA, o 1 mA Las tensiones umbrales suelen estar en el margen de 2-4 V. 
La tensión umbral cambia con la temperatura. 
La máxima tensión soportable entre puerta y fuente es típicamente de ± 20V. Velocidad de conmutación 
Los MOSFET de potencia son más rápidos que otros dispositivos usados en 
electrónica de potencia (tiristores, transistores bipolares, IGBT, etc.). 
Los MOSFET de potencia son dispositivos de conducción unipolar. En ellos, los 
niveles de corriente conducida no están asociados al aumento de la concentración 
de portadores minoritarios, que luego son difíciles de eliminar para que el 
dispositivo deje de conducir. 
La limitación en la rapidez está asociada a la carga de las capacidades parásitas 
del dispositivo. Se pueden distinguir esencialmente tres: 
 Capacidad de lineal, CGS 
 Capacidad de transición, CDS 
 Capacidad Miller, no lineal, CDG (muy importante) 
Los fabricantes de MOSFET de potencia suministran información de tres 
capacidades distintas de las anteriores, pero relacionadas con ellas: 
 Ciss = Cgs + Cgd con Vds=0 (aproximadamente capacidad de entrada) 
 Crss = Cdg (capacidad Miller) 
 Coss = Cds + Cdg (aproximadamente capacidad de salida) 
La carga y la descarga de estas capacidades parásitas generan pérdidas que 
condicionan las máximas frecuencias de conmutación de los MOSFET de 
potencia. 
Además, en general estas capacidades parásitas retrasan las variaciones de 
tensión, ocasionando en muchos circuitos convivencia entre tensión y corriente, lo 
que implica pérdidas en el proceso de conmutación. 
 
 
 
 BUZ 
 Polaridad del transistor: Canal-N 
 Voltaje máximo VDSS: 50 V 
 Voltaje máximo VGSS: ± 20 V 
 Corriente máxima ID: 33 A 
 Corriente pulso máxima IDP: 134 A 
 Disipación máxima PD (TC=25°C): 90 W 
 Fuente de drenaje en resistencia VGS RDS(on): 0.04 Ω 
 Temperatura de operación máxima: 175°C 
 Encapsulado: TO-220 
 3 pines 
 Tensión umbral compuerta-fuente Vgs(th): 4 V 
 Tiempo de elevación (tr): 40 nS 
 Conductancia de drenaje-sustrato (Cd): 300 pF 
 Resistencia drenaje-fuente RDS(on): 0.2 Ohm 
 Empaquetado / Estuche: TO-204AE 
 
 
 
2. INVESTIGAR Y REPORTAR QUE ES LA TRANSCONDUCTANCIA Y QUE 
REPRESENTA PARA LOS TRANSISTORES JFET. 
TRANSCONDUCTANCIA 
Admitancia de transferencia o relación entre el fasor de la tensión de salida y el fasor de la corriente 
de entrada. 
La transconductancia (por conductancia de transferencia), también llamada a 
veces conductancia mutua, es la característica eléctrica que relaciona la corriente de salida de 
un dispositivo con la tensión en la entrada del mismo. La conductancia es el recíproco de la 
Resistencia. 
La transconductancia es la relación entre la corriente de drenador y la 
tensión en la puerta y fuente del JFET. La formula que define esta relación, 
como no podría ser de otra forma es la siguiente: 
 
Cuanta mas transconductancia tenga un transistor, mas corriente de 
drenador habrá para una tensión dada en la entrada del mismo (puerta-
fuente). Esto se traducirá en una mayor ganancia de tensión como veremos 
mas adelante. 
https://es.wikipedia.org/wiki/Conductancia_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)
Veámoslo con un ejemplo. Si tenemos una corriente de drenador de 0.5 mA 
pico a pico y una tensión en la puerta-fuente de 0.1 Vpp, ¿cual sera la gm? 
 
Además de los mho (unidad inversa al ohmio), se suele usar también como 
unidad de transconductancia los siemens (S). 
Si recordamos la curva de la transconductancia (ver figura siguiente). 
 
El valor de gm, es el valor de pendiente de la recta tangente a la 
transconductancia. Cuanto mas arriba estemos en la curva, mas pendiente 
habrá y por lo tanto mas gm. 
Veamos ahora la relación que guardan la tensión puerta-fuente y la gm. 
Fijémonos en la siguiente gráfica: 
 
Se aprecia que al decrementar VGS, la gm disminuye de forma lineal. 
 
Por último, vamos a ver una fórmula que relaciona gm con cualquier valor 
de VGS. 
 
Estructura de un amplificador con un JFET 
Fijémonos en el siguiente esquema de un amplificador en fuente común: 
 
Para poder obtener la ganancia de alterna de este amplificador, debemos 
recurrir al circuito equivalente de alterna: 
 
Si calculamos la resistencia de drenador en alterna: 
 
Calculemos ahora la ganancia: 
 
 
 
3. INVESTIGAR Y REPORTAR LA IMPORTANCIA DE LAS CURVAS 
CARACTERÍSTICAS DE ENTRADA Y DE SALIDA DE LOS TRANSISTORES 
JFET, MOSFET Y BUZ. ASÍ COMO LA INFORMACIÓN QUE ESTAS 
PROPORCIONAN. 
JFET 
 
Para un determinado valor de voltaje de la puerta, 
la corriente es casi constante en un amplio rango 
de voltajes Fuente-Drenador. El elemento de 
control del JFET, viene del drenaje de los 
portadores de carga del canal n. Cuando la puerta 
se hace más negativa, drena los portadores 
mayoritarios de la gran área de drenaje alrededor 
de la puerta. Esto reduce el flujo de corriente para 
un determinado valor de voltaje Fuente-Drenador. 
Modulando el voltaje de la puerta, se modula el 
flujo de corriente a través del dispositivo. 
La curva de transferencia del JTET es útil para 
visualizar la ganancia del dispositivo e identificar 
la región de linealidad. La ganancia es 
proporcional a la pendiente de la curva de 
transferencia. El valor de corriente IDSS representa 
el valor cuando la puerta se pone a tierra, la 
máxima corriente del dispositivo. Este valor 
formará parte de los datos suministrados por el 
fabricante. El voltaje de la puerta al que la 
corriente alcanza cero, se llama "voltaje pinch", 
VP. Nótese que la línea discontinua representando 
la ganancia en la región de funcionamiento lineal 
toca la línea de corriente cero alrededor de la 
mitad del "voltaje pinch". 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOSFET 
 
 
 
El transistor MOSFET entra en esta zona de funcionamiento cuando la tensión entre 
el Drenador y el Surtidor (VDS) supera un valor fijo denominado tensión de saturación 
(Vds sat) Drenador-Surtidor; este valor viene determinado en las hojas características 
proporcionadas por el fabricante. En esta zona, el MOSFET mantiene constante su 
corriente de Drenador (ID), independientemente del valor de tensión que haya entre 
el Drenador y el Surtidor (VDS). Por lo tanto, el transistor equivale a un generador de 
corriente continua de valor ID. 
Es decir; el MOSFET estará en esta región, cuando VGS > Vt y VDS > ( VGS – Vt ). 
O sea, estaremos en la región de saturación cuando el canal se interrumpe o 
estrangula, lo que sucede cuando: 
VDS ≥ VGS – VT → Región de saturación 
Cuando la tensión entre Drenador y Fuente supera cierto límite, el canal de 
conducción, bajo la Puerta sufre un estrangulamiento en las cercanías del Drenador 
y desaparece. La corriente entre Fuente y Drenador no se interrumpe, es debido al 
campo eléctrico entre ambos, pero se hace independiente de la diferencia de 
potencial entre ambos terminales. 
De la ecuación en la zona de saturación puede realizarse la gráfica de la corriente 
iD vs. el voltaje vGS en el límite entre las regiones. En la región de saturación el 
MOSFET se comporta como una fuente de corriente cuyo valor está controlado por 
vGS. 
 
El transistor estará en esta región, cuando VGS < Vt. En estas condiciones el 
transistor MOSFET, equivale eléctricamente a un circuito abierto, entre los 
terminales del Drenador-Surtidor. De acuerdo con el modelo básico del transistor, 
en esta región, el dispositivo se encuentra apagado. No hay conducción entre 
Drenador y Surtidor, de modo que el MOSFET se comporta como un interruptor 
abierto. 
Cuando un MOSFET está polarizado en la región óhmica, el valor de RDS(on) viene 
dado por la expresión: 
VDS(on) = ID(on) x RDS(on) 
En casi todas las hojas de datos, asocian el valor de RDS(on) a una corriente de 
Drenaje (ID) específica y el voltaje Puerta-Surtidor. 
Por ejemplo, si VDS(on)=1V y ID(on)=100mA = 0’1 A; entonces, 
Rds(on)= 1V = 10 Ohms 
 100mA 
Así mismo, el transistor estará en la región óhmica, cuando VGS > Vt y VDS < ( VGS – 
Vt ). 
El MOSFETequivale a una resistencia variable conectada entre el Drenador y 
Surtidor. El valor de esta resistencia varía dependiendo del valor que tenga la 
tensión entre la Puerta y el Surtidor (VGS). 
Esta zona apenas se utiliza porque el transistor MOSFET pierde sus propiedades 
semiconductoras y se puede llegar a romper el componente físico. La palabra 
ruptura hace referencia a que se rompe la unión semiconductora de la parte del 
terminal del drenador. 
Los transistores unipolares están limitados en tres magnitudes eléctricas: 
–En tensión: no se puede superar el valor máximo de 
tensión entre la puerta y el surtidor. Este valor se 
denomina BVgs. Tampoco se puede superar un valor 
máximo de tensión entre el drenador y el surtidor 
denominado BVds. 
–En corriente: no se puede superar un valor de corriente 
por el drenador, conocido como Idmax. 
–En potencia: este límite viene marcado por Pdmax, y es 
la máxima potencia que puede disipar el componente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESARROLLO 
 
I Identificación de las terminales y características eléctricas del JFET, del 
MOSFET y del BUZ. 
 
1.1 Identificar las terminales y las características eléctricas del JFET, del 
MOSFET y del BUZ; haciendo uso de los manuales (hojas de 
especificaciones), siendo los dispositivos que se emplearán en la práctica, 
para. 
 
1.2 Realizar una tabla que contenga tres columnas. En la primer columna 
escribir el nombre del dispositivo, en la segunda columna dibujar el 
isométrico de cada transistor e indicar el nombre en cada una de las 
terminales y en la tercer columna escribir las características eléctricas de 
cada dispositivo. 
 
Nombre Terminales Características 
 
 
 
 
 
JFET(2N5484) 
 
 
 
 
 
 
 
 
❖ IDSS= 1mA a 5mA 
❖ VGS= ±10V 
❖ VGSoff= -3mV a -3V 
❖ gfs= 3mS a 6mS 
 
 
 
 
MOSFET(2N7000) 
 
 
 
 
 
 
❖ IDSS= 1uA 
❖ VGS= ±30V 
❖ VGS(Th)= 0.8V a 3V 
❖ gfs= 100mS 
 
 
 
 
BUZ(41A) 
 
 
 
 
 
 
 
❖ IDSS= 250uA 
❖ VGS= ±20V 
❖ VGS(Th)= 2.1V a 4V 
❖ gfs= 1.5S 
 
 
Il Obtención de las curvas características de entrada del JFET 
 
2.1 Armar el circuito como el mostrado en la fig. 1, para obtener la gráfica de 
entrada (transconductancia) de un JFET canal N (2N5457). 
 
 
2.2. Reportar la gráfica realizando un dibujo de la gráfica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3. Reportar las mediciones que se piden en la tabla. En el circuito emplear 
la señal sinusoidal del generador con una frecuencia entre el rango de 60 
a 1KHz, seleccionando sólo una frecuencia para obtener la gráfica de 
entrada. El VDS (voltaje entre la termina drenador (D) y la terminal fuente 
(S)) se mide con un multímetro. Los valores de IDSS (corriente de drenador 
a fuente en saturación), VGSoff (Voltaje de compuerta a fuente de 
apagado), y gmo (transconductancia) se obtienen de la gráfica 
 
IDSS VGSoff VDS gmo 
2.8mA -1.2V 11.014V 4.66mS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ill Obtención de las curvas características de entrada del MOSFET y BUZ 
 
3.1 Armar el circuito como el mostrado en la fig. 2a y 2b, para obtener la 
gráfica de entrada de un MOSFET canal N (4007) y de un BUZ canal N 
(BUZ41/8836). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2. Reportar la gráfica realizando un dibujo de la gráfica. 
 
 MOSFET BUZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 Reportar las mediciones que se piden en la tabla. En los circuitos emplear 
la señal sinusoidal del generador con una frecuencia entre el rango de 60 a 
1KHz, seleccionando sólo una frecuencia para obtener la gráfica de 
entrada. El VDS (voltaje entre la termina drenador (D) y la terminal fuente 
(S)) se mide con un multímetro. Los valores de IDS (corriente de drenador a 
fuente), VTh (voltaje de umbral), e IDSon (corriente de drenador a fuente de 
encendido) se obtienen de la gráfica. 
 
 VTh VDS IDS IDSon 
MOSFET 2V 4.34V 11.5mA 5mA 
 
 VTh VDS IDS IDSon 
BUZ41 3.2V 5.03V 11.5mA 5mA 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV Obtención de las curvas características de salida del JFET 
 
4.1 Armar el circuito de la fig. 3 para obtener las gráficas de salida del JFET 
canal N (2N5457). 
 
 
 
4.2 Reportar la gráfica realizando un dibujo de la gráfica. 
 
 0V 2V 4V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 6V 8V 10V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 12V 14V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 Reportar las mediciones que se piden en la tabla. En los circuitos de la 
práctica emplear la señal pulsante de onda completa o diente de sierra con 
una amplitud de 12Vp. El VGS (voltaje entre la termina compuerta (G) y la 
terminal fuente (S)) se mide con un multímetro. Los valores de IDS, VP 
(voltaje de pich-off) y VDS se obtienen de la gráfica. 
 
E VGS VP VDS IDS 
0V 0.415uV 1.2V 8V 8mA 
2V -0.182V 0.9V 8.8V 8.8mA 
4V -0.364V 0.8V 9.6V 9.6mA 
6V -0.545V 0.6V 10.4V 10.4mA 
8V -0.727V 0.5V 11V 11mA 
10V -0.909V 0.4V 11.2V 11.2mA 
12V -1.091V 0.3V 11.6V 11.6mA 
 
V Obtención de las curvas características de salida del MOSFET y el BUZ 
 
5.1 Armar el circuito como el mostrado en la fig. 4a y 4b, para obtener las 
gráficas de salida de un MOSFET canal N (4007) y de un BUZ canal N 
(BUZ41/8836). 
 
 
 
5.2 Reportar las gráficas realizando un dibujo de la gráfica. 
 
 MOSFET BUZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 Reportar las mediciones que se piden en la tabla. En los circuitos de la 
práctica emplear la señal pulsante de onda completa o diente de sierra con 
una amplitud de 12Vp. El VGS (voltaje entre la termina compuerta (G) y la 
terminal fuente (S)) se mide con un multímetro. Los valores de IDS y VDS se 
obtienen de la gráfica. 
 
MOSFET 
 
E VGS VDS IDS 
0V 0V 12.018V 12.018mA 
2V 2V 12.018V 12.018mA 
4V 4V 12.018V 12.018mA 
6V 6V 12.018V 12.018mA 
8V 8V 12.018V 12.018mA 
10V 10V 12.018V 12.018mA 
 
 
BUZ 
 
E VGS VDS IDS 
0V 0V 11.9V 11.9mA 
1V 1V 11.9V 11.9mA 
2V 2V 11.9V 11.9mA 
3V 3V 11.9V 11.9mA 
4V 4V 11.9V 11.9mA 
4.5V 4.5V 11.9V 11.9mA 
 
 
Anotar las observaciones y conclusiones generales. 
Logramos identificar las terminales y conexiones del JFET, MOSFET y BUZ, 
gracias a las especificaciones del fabricante, así como las características 
eléctricas de cada componente. 
También vimos las curvas la entrada y con ayuda pudimos leer las gráficas en el 
osciloscopio y sacar los datos, las tres gráficas de entrada coinciden con la teoría 
así como los datos proporcionados para cada modelo de dispositivo. 
Para las gráficas de salida, usamos dos herramientas, el osciloscopio y el 
analizador, ambos de multisim, solo pudimos ver ciertas gráficas de salida, dado 
que se disparaban mucho y los cortes eran muy espontáneos. Sin embargo, 
pudimos observar los datos de la gráfica. 
BIBLIOGRAFIA 
El Transistor de Efecto de Campo de unión JFET. (2009). Recuperado de 
http://electronica.ugr.es/%7Eamroldan/deyte/cap06.htm 
Electrónica de Potencia/MOSFET/Parámetros Característicos de funcionamiento - 
Wikilibros. (2011). Recuperado de 
https://es.wikibooks.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_Potencia/MOSFET/Par
%C3%A1metros_Caracter%C3%ADsticos_de_funcionamiento 
A. (2018, 10 octubre). FET - MOSFET - Ventajas, desventajas y características. 
Recuperado de https://unicrom.com/fet-mosfet-ventajas-desventajas-caracteristicas/#:%7E:text=%2D%20Caracter%C3%ADsticas%20el%C3%A
9ctricas%20del%20JFET,)%20y%20puerta%20(gate). 
Transistor BUZ11 Mosfet TO220 CH-N 50 V 33 A. (2012). Recuperado de 
https://www.carrod.mx/products/transistor-buz11-mosfet-to220-ch-n-50-v-
33-a 
transconductancia | Real Academia de Ingeniería. (2017). Recuperado de 
http://diccionario.raing.es/es/lema/transconductancia 
Dominguez, L. T. L. E. D. J. M. (2020, 12 enero). El transistor JFET. Quinto y 
último artículo. Recuperado de 
https://trescientosbaudios.blog/2020/01/08/el-transistor-jfet-quinto-y-ultimo-
articulo/ 
http://electronica.ugr.es/~amroldan/deyte/cap06.htm
https://es.wikibooks.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_Potencia/MOSFET/Par%C3%A1metros_Caracter%C3%ADsticos_de_funcionamiento
https://es.wikibooks.org/wiki/Electr%C3%B3nica_de_Potencia/MOSFET/Par%C3%A1metros_Caracter%C3%ADsticos_de_funcionamiento
https://unicrom.com/fet-mosfet-ventajas-desventajas-caracteristicas/#:%7E:text=%2D%20Caracter%C3%ADsticas%20el%C3%A9ctricas%20del%20JFET,)%20y%20puerta%20(gate
https://unicrom.com/fet-mosfet-ventajas-desventajas-caracteristicas/#:%7E:text=%2D%20Caracter%C3%ADsticas%20el%C3%A9ctricas%20del%20JFET,)%20y%20puerta%20(gate
https://unicrom.com/fet-mosfet-ventajas-desventajas-caracteristicas/#:%7E:text=%2D%20Caracter%C3%ADsticas%20el%C3%A9ctricas%20del%20JFET,)%20y%20puerta%20(gate
https://www.carrod.mx/products/transistor-buz11-mosfet-to220-ch-n-50-v-33-a
https://www.carrod.mx/products/transistor-buz11-mosfet-to220-ch-n-50-v-33-a
http://diccionario.raing.es/es/lema/transconductancia
https://trescientosbaudios.blog/2020/01/08/el-transistor-jfet-quinto-y-ultimo-articulo/
https://trescientosbaudios.blog/2020/01/08/el-transistor-jfet-quinto-y-ultimo-articulo/
Principios de Electrónica, séptima edición. Albert Malvino, David J. Bates 
 
Field Effect Transistors. (2018). Recuperado de http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20cara
cter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%
2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-
,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modul
a%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20dispositivo. 
http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/EC1113/Contenido/clase18.pdf 
García, V. (2012, 15 noviembre). El Transistor MOSFET – Electrónica Práctica 
Aplicada. Recuperado de https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-
transistor-
mosfet#:%7E:text=La%20curva%20m%C3%A1s%20baja%20es,la%20corri
ente%20ID%3D0. 
 
 
 
 
 
 
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20caracter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modula%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20disposit
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20caracter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modula%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20disposit
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20caracter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modula%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20disposit
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20caracter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modula%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20disposit
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20caracter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modula%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20disposit
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Electronic/fet.html#:%7E:text=Las%20curvas%20caracter%C3%ADsticas%20del%20JFET,rango%20de%20voltajes%20Fuente%2DDrenador.&text=voltaje%20Fuente%2DDrenador.-,Modulando%20el%20voltaje%20de%20la%20puerta%2C%20se%20modula%20el%20flujo,corriente%20a%20trav%C3%A9s%20del%20disposit
http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/EC1113/Contenido/clase18.pdf
https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-transistor-mosfet#:%7E:text=La%20curva%20m%C3%A1s%20baja%20es,la%20corriente%20ID%3D0
https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-transistor-mosfet#:%7E:text=La%20curva%20m%C3%A1s%20baja%20es,la%20corriente%20ID%3D0
https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-transistor-mosfet#:%7E:text=La%20curva%20m%C3%A1s%20baja%20es,la%20corriente%20ID%3D0
https://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-transistor-mosfet#:%7E:text=La%20curva%20m%C3%A1s%20baja%20es,la%20corriente%20ID%3D0
	Estructura y funcionamiento
	6.1.1 Modo de operación
	6.2 Cálculo cualitativo de la característica corriente-tensión
	6.3 Modelo de uniones abruptas para el cálculo de la característica corriente tensión
	Estructura de un amplificador con un JFET