Estudo Dirigido MOSFET

1. Estrutura do MOSFET

composto de uma placa condutora, um isolante e silcio dopado. Essa

estrutura funciona como um capacitor, ao se aplicar uma ddp, cargas vo se

depositando nas placas de acordo com a equao para o capacitor Q = CV.

Aplicando outra ddp no silcio dopado, onde se alojou cargas, faz com que

essas cargas se movam criando uma corrente eltrica que controlada pela

tenso entre a placa condutora e o silcio dopado.

Smbolo:

2. Mosfet como resistor variavel

O canal entre S e D pode ser visto como um resistor , pois se analisarmos o

grafico da Tenso x corrente neste canal vemos que ele possui uma regiao

hmica e portanto, em algumas situaoes ele funciona como uma resistencia. E

essa resistencia pode ser controlada com a tensao de porta.

3. Estrangulamento do canal

Quando a corrente de dreno alta o bastante para produzir Vg Vd < ou = Vth,

o canal deixa de existir nas proximidades do dreno, provocando uma reduao

na largura do canal, acarretando entao um aumento da resistencia. essa

ocorrencia diz-se que o canal sofreu estrangulamento.

4. Comportamento do CMOS

Grfico Id x Vd

Este grafico mostra a corrente Id aumenta com o aumento de Vd, funcionando

como o inverso da resistencia pois :

Tan x = Id / Vd = 1/R

Grafico Id x Vg

Este grafico mostra que a corrente Id so comea a crescer apartir de uma

tensao Vth no tendo um comportamento linear.

5. Corrente de dreno

A corrente de eltrons flui da fonte para o dreno atravs de um canal,

sendo que a espessura deste canal, e consequentemente sua

resistncia, depende da regio de depleo formada entre o gate e a

source. A corrente depende tanto de Vgs quanto de Vds.Essa corrente

chamada de corrente de dreno.

6. Regioes de triodo e de saturaao

Na regiao de triodo o transistor ligado e o canal criado permite o flxo de

corrente entre o dreno e fonte. O mosfet opera como um resistor, controlado

pela tensao na porta. A corrente de dreno :

Na regiao de saturaao o transistor fica ligado,e o canal criado permite o flxo de

corrente entre o dreno e fonte. Como a tensao de dreno maior que a tensao

na porta, uma parte do canal desligado. A criaao dessa regio chamada

de estrangulamento do canal ou pinch-off ,como foi dito nos itens

anteriores.Agora a corente de dreno independente da tenso ,e controlada

somente pela tenso da porta de tal forma que

As regioes de triodo e saturaao de MOSFET so similares s regioes de

saturaao e ativa direta de transistores bipolares, respectivamente. A diferena

que o termo saturaao denota regioes diferentes nas caracteristicas de

dispositivos MOSFET e bipolares.

Grafico Ic x Vbe

Como podemos ver , os graficos Ic x Vbe para bipolar e Id x Vds para MOSFET

tem uma certa diferena, visto que as concavidades das curvas so diferentes.

Se Vds

8. Transcondutancia MOS

A transcondutancia MOS uma medida da fora do transistor. Quando a

transcondutancia tem um valor maior, gera uma maior alteraao na corrente de

dreno.

9. Modelo de grandes sinais

O transistor atua como fonte de corrente controlada por tensao na regiao de

saturaao e representado pelo seguinte modelo de grande sinal:

Quando Vds < Vgs Vth , o modelo na regiao de triodo mas ainda tem uma

fonte de corrente controlada por tensao.

Quando Vds

10. Modelo de pequenos sinais

Quando as correntes e tensoes so apenas pertubadas por sinais, o modelo de

grandes sinais poder ser reduzido para o modelo de pequenos sinais.

Quando ocorre a modulaao do comprimento do canal, adicionamos um

resistor ( ro = 1/( *Id)):