Transístor MOSFET (Metal-Oxide Semicondutor FET) – Teoria + Ficha de Trabalho (Parte 4/4)
[…continuação]
Curso Profissional de Técnico de Electrónica, Automação e Comando
11º Ano
Disciplina de Electricidade e Electrónica
Questionário + Problemas
1. Quais dos seguintes dispositivos revolucionaram a indústria dos computadores?
a) O JFET
b) O MOSFET de empobrecimento
c) O MOSFET de enriquecimento
d) O FET de potência
2. A tensão que faz conduzir um MOSFET de enriquecimento é a
a) Tensão porta-fonte de corte
b) Tensão de estrangulamento
c) Tensão de limiar
d) Tensão de condução
3. Qual dos seguintes dados podem aparecer na folha de características de um MOSFET de enriquecimento?
a) VGS(th)
b) IDS(on)
c) VGS(on)
d) Todos os anteriores
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Fevereiro 10, 2010 Não há comentários
Transístor MOSFET (Metal-Oxide Semicondutor FET) – Teoria + Ficha de Trabalho (Parte 3/4)
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CMOS
Com o inversor de carga activa que estudámos, a corrente de dreno com a saída baixa é aproximadamente igual a ID(sat). Isso pode criar um problema nos equipamentos que trabalham com pilhas. Uma forma de reduzir a corrente de dreno de um circuito digital é usando o CMOS (MOS complementar), que combina MOSFET de canal n e de canal p.
Q1 é de canal p e Q2 de canal n. Estes dois dispositivos são complementares, o que quer dizer que têm valores iguais e opostos de VGS(th), VGS(on), ID(on), etc.
Assim, um MOSFET conduz quando o outro está ao corte e vice-versa.
Funcionamento Básico (numa aplicação de comutação)
A tensão de entrada pode ser alta (+VDD) ou baixa (0 v). Se for alta, Q1 está ao corte e Q2 conduz. Neste caso, Q2 curto-circuitado leva a tensão de saída a zero.
Se a tensão de entrada é baixa, Q1 conduz e Q2 está ao corte. Agora é o Q1 curto-circuitado que leva a tensão de saída para +VDD.
Como a tensão de saída está invertida em relação à entrada, o circuito chama-se inversor CMOS.
A principal vantagem do CMOS é que o seu consumo é extremamente baixo. Como os MOSFET estão em série, a corrente de dreno no ponto Q é determinada pelo dispositivo que não conduz. Mas como a resistência de entrada de um desses dispositivos é muito alta (Megaohms), o consumo aproxima-se de zero.
Por este motivo é muito usado em calculadoras, relógios digitais, aparelhos para combater a surdez.
Exemplo:
Os MOSFET da figura seguinte têm uma resistência RDS(on) = 100Ω, uma RDS(off) = 1 MΩ. Como é a forma de onda?
Solução:
O sinal de entrada é um impulso rectangular que comuta de 0 para +15 V no ponto A e de +15 V para 0 no ponto B. Antes do ponto A, Q1 está activo e Q2 ao corte. Como Q1 tem uma resistência de 100 Ω, comparado com uma resistência de 1 MΩ em Q2, a tensão de saída eleva-se até aos +15 V.
Entre os pontos A e B a tensão de entrada é de +15 V. Isso provoca o corte de Q1 e a activação de Q2. Neste caso, a resistência baixa de Q2 leva a tensão de saída a um valor aproximadamente igual a zero.
Assim, a forma de onda de saída é mostrada na figura b)
Janeiro 30, 2010 Não há comentários
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Janeiro 20, 2010 Introduza a sua senha para ver os comentários.
