El transistor JFET. Tercer artículo.

Hola a todos de nuevo. Vamos en este tercer artículo dedicado a los transistores de efecto de campo viendo una de las restantes formas de polarizarlos que quedan: La autopolarización.

Hay otras formas de polarizarlos como mediante un divisor de tensión, pero el incluir la teoría de dicho articulo en este lo haría muy extenso, cosa que va contra los principios de este blog, ya que no pretendo que nadie se aburra o canse por meter mucha tralla. Prefiero que los artículos sean mas cortos y publicar mas a menudo. 👍

Comentar que existen mas tipos de polarización, pero que en principio no las vamos a ver en este momento. En el siguiente artículo veremos la polarización por divisor de tensión y en los restantes, las aplicaciones de los mismos como amplificador, adaptador de impedancias y su funcionamiento en conmutación.

Las dos polarizaciones (la de este y del próximo artículo) hacen que el transistor trabaje en la región activa.

Empezaremos con la mencionada polarización, la autopolarización. Véase la siguiente imagen:

Tenemos lo siguiente:

$VS = ID \cdot RS$

Como VG = 0 ; Tenemos que:

$VGS = - ID \cdot RS$

Como queremos un punto Q lo mas centrado en la curva, haremos que RS sea aproximadamente RDS.

$RS \approx RDS$

Fijémonos en la siguiente gráfica:

Vamos a calcular la resistencia optima de polarización de un transistor JFET sabiendo la IDSS y la VP (tensión de estrangulamiento).

Podemos calcular la RDS (Resistencia drenador-surtidor), que será la siguiente:

$RDS = \frac {4}{8 mA} = 500 \Omega$

Para que el punto Q esté centrado en la curva de transconductancia, hacemos RS = RDS = 500 ohmios.

$VGS (off) = 30 \rightarrow VGS (Q) = \frac {VGS(off)}{2} = 15$

Si recurrimos a la grafica de transconductancia normalizada, la corriente que circulara por este punto será la cuarta parte:

$ID (Q)= \frac {1}{4} \cdot 8 mA = 2 mA$

Por último ya solo nos queda calcular la tensión de drenador, que será la siguiente:

$VD = 30 - (2k \cdot 2mA) = 26 Voltios$

No vamos a recurrir a la simulación para comprobar estos resultados, ya que según podemos comprobar en el datasheet, los parámetros como la VGS(off) y la IDSS son bastante amplios como para arrojar el resultado de la simulación datos concordadores con los cálculos que hemos realizado.

Vamos, que la simulación no cuadra con la teoría en este caso.

En mi parecer, es mejor recurrir al simulador que calcular a mano estos datos. Esto no es impedimento para que tengamos que conocer la teoría de antemano, para algo estudiamos como diseñar circuitos electrónicos. 😉

Esto es todo por ahora. En el siguiente artículo veremos la polarización del JFET mediante divisor de tensión como os comenté antes.

Un cordial saludo.

REFERENCIAS:

Principios de Electrónica, séptima edición. Albert Malvino, David J. Bates