Probador de Transistores Mos-fet

PROBADOR DE TRANSISTORES MOS-FET

Introducción. El transistor, es un dispositivo de cristal semiconductor, el ermanio ! el silicio son los materiales m"s #recuentemente utili$ados para la #a%ricaci&n de estos elementos semiconductores 'ue tiene tres o m"s electrodos( )os transistores pueden e#ectuar ! sustitu!en pr"cticamente todas las #unciones de los antiuos tu%os electr&nicos, con muc*+simas ventaas, inclu!endo la ampliaci&n ! la recti#icaci&n( transfer  resistor  trans#erencia El transistor, es la contracci&n de transfer resistor   trans#erencia de resistencia., sus inventores /o*n Bardeen, 0alter Brattain ! 0illiam S*oc1le!, los cuales #ueron alardonados con el Premio N&%el de F+sica en 2345., lo llamaron as+( Es un dispositivo semiconductor con tres terminales, puede ser utili$ado como ampli#icador, modulador o interruptor en el 'ue, una pe'ue6a corriente aplicada al terminal Base, modi#ica, controla o modula la resistencia al paso de un ran corriente entre los otros dos terminales Emisor ! 7olector( Es el componente #undamental de la moderna electr&nica diital ! anal&ica(

El transistor, es un dispositivo semiconductor de tres %andas o cap as com%inadas Neativo ! Positivo., #ormado por dos %andas de material tipo N ! una capa tipo P, o %ien, de dos capas de material tipo P ! una tipo N( al primero se le llama transistor NPN, en tanto 'ue al seundo, transistor PNP( En el transistor el electrodo8 Emisor, emite los portadores de corriente electrones o *uecos., es el e'uivalente al c"todo de los tu%os de vac+o o l"mpara electr&nica( Colector, es el recolector de los portadores po rtadores emitidos por el emisor, es el e'uivalente a la  placa de los tu%os de vac+o o l"mpara electr&nica( Base, es por el 'ue se eerce el control del #luo de portadores de corriente *acia la placa, es el e'uivalente a la placa de los tu%os de vac+o o l"mpara electr&nica(

E9isten distintos tipos de transistores, los cuales podemos clasi#icar en8 -Transistores %ipolares o B/T Bipolar /unction Transistor., de :ermanio o Silicio, NPN ! PNP( -Transistores de e#ecto de campo o FET Field E##ect Transistor., de Silicio, canal P ! canal  N( )os transistores de e#ecto de campo FET, normalmente tienen tres terminales denominados8 puerta Gate. similar a la %ase en los transistores %ipolares 'ue, controla el #luo de corriente entre los otros dos, la #uente Surtidor. ! el drenador Drain.( ;na di#erencia

sini#icativa #rente a los transistores %ipolares es 'ue, la puerta no re'uiere del consumo de una intensidad como ocurre con los transistores %ipolares 'ue si %ien es mu! pe'ue6a depende de la anancia., no se *a de despreciar( El /FET de canal n esta constituido por una %arra de material semiconductor de silicio de tipo n con dos reiones o islas. de material tipo p situadas a am%os lados( )a dolari$aci&n de un /FET e9ie 'ue las uniones p-n estA, eneran menor ruido, permiten ma!or interaci&n ! sencille$, pueden disipar ma!or potencia ! conmutar randes corrientes( Inconvenientes de los FET@ de%ido a la alta capacidad de entrada, presentan un respuesta  po%re en #recuencias, son mu! poco lineales, su ma!or inconveniente es la electricidad est"tica por eso necesitan diodos internos de protecci&n( En los transistores /FET intervienen par"metros como8 ID intensidad de drenador a #uente o source., :S tensi&n de puerta o ate a #uente o source. ! DS tensi&n de drenador a #uente o source.(  se de#inen cuatro reiones %"sicas de operaci&n8 corte, lineal, saturaci&n ! ruptura( En principio el aspecto e9terno de am%os tipos canal N ! canal P, no es aprecia%le por sus c"psulas, sin em%aro la di#erencia es m"s evidente en sus respectivos s+m%olos, como se  puede apreciar en las im"enes siuientes8

En la nomenclatura, para su distinci&n suelen llevar intercalado una N o una P, indicando la  pertenencia a uno u otro canal, en la siuiente #iura se presenta las particularidades  pertinentes(

)a #amilia de los transistores de e#ecto de campo m"s conocidos son los /FET /unction Field E##ect Transistor., MOSFET Metal-O9ide-Semiconductor FET. ! MISFET MetalInsulator-Semiconductor FET.( No vamos a seuir teori$ando so%re el tema, no es el ee de mi prop&sito, s&lo intenta%a orientar al interesado(

El proyecto. En esta ocasi&n, nos proponemos reali$ar un compro%ador de transistores de tecnolo+a MOS-FET, estos dispositivos como !a se *a descrito, pertenecen a la tecnolo+a FET, a randes rasos esto 'uiere decir 'ue, la uni&n entre los cristales est"n compuestas por altas capacidades, por lo 'ue re'uieren de una tensi&n para su control de puerta C:ate( )a polari$aci&n de un transistor es la responsa%le de esta%lecer las corrientes ! tensiones 'ue #ian su punto de tra%ao en la rei&n lineal %ipolares. o de saturaci&n FET., reiones en donde los transistores presentan caracter+sticas m"s o menos lineales( En un transistor FET, al aplicar una se6al alterna a la entrada, el punto de tra%ao se despla$a ! ampli#ica esa se6al( Pero no vamos a entrar en anali$ar su comportamiento en ciertas condiciones( As+ 'ue, en este pro!ecto *aremos un ?sencillo circuito? 'ue n os permita compro%ar el estado de los transistores MOSFET tipo IRF5=@ P5N5=@ etc(., en los cuales es %astante di#+cil

determinar su estado, salvo cuando estos presentan ?cortocircuito? entre sus terminales, en ese caso, es mu! #"cil determinarlo con el mult+metro o pol+metro(

El circuito El circuito presente en la #iura siuiente, est" constituido p or una etapa osciladora seuida de una etapa ampli#icadora, es mu! sencillo ! dispone de un indicador de estado ! utili$a unos pocos componentes de #"cil locali$aci&n(

As+ 'ue utili$aremos el oscilador para enerar la #recuencia 'ue nos permita averiuar si el transistor %ao prue%a es capa$ de ampli#icar dic*a se6al, si es as+ transistor en %uen estado, en caso contrario, ad'uirir otro(

Funcionamiento: 7omo se apunta%a, el circuito pro%ador consiste en un oscilador asta%le #ormado por las dos puertas inversoras I7A-I7B en el es'uema ! cu!a #recuencia de oscilaci&n viene determinada por los valores de R2 ! 72, en este caso una #recuencia cercana a 2>= $ para evitar en lo posi%le el molesto destello( Si se desea modi#icar la #recuencia, puede se *acer mediante el auste del potenci&metro R2, dispuesto para este #in( )a #recuencia puede ser calculada por 8 # G2 H =, 9 R2 9 72., donde R2 viene en O*ms ! 72 en Faradios( 7onviene 'ue 72 sea menor de 2=uF para evitar en lo posi%le las Jelevadas corrientes de #uasJ 'ue se presentar+an, compara%les a la corriente inicial de cara de este condensador

en muc*os casos( El condensador, se comporta como un cortocircuito( De%ido a 'ue, el 7IK=K3B dispone de 5 inversores, se *an utili$ado pares en paralelo como se puede ver, de esta #orma se o%tiene m"s intensidad ! cara%ilidad, aseurando la corriente necesaria para e9citar lo )ED?s( )a oscilaci&n o%tenida, ataca la entrada de un par de inversores separadores para no carar al oscilador ! se dirie los terminales del transistor #et, aun'ue con un des#ase de 3=L, mediante otro par de inversores, aseur"ndonos un paso de corriente D-S drenadorsumidero. en cada semiper+odo de la oscilaci&n ! S-D en el semiciclo siuiente, siempre 'ue se mantena activo el pulsador, esto e9citar" el )ED correspondiente indicando as+ su  polaridad 7anal N o 7anal P. ! si est" en %uen estado(

Lista de materiales: Esta es la lista de componentes necesarios para este pro!ecto 'ue, puede ad'uirir en su comercio del ramo8 72 - 7ondensador >,>uF- 4olt R2 - Potenci&metro Ko*m lineal R> - Resistencia 2=o*m 2HK0 R - Resistencia 5=o*m 2HK0 RK - Resistencia Ko*m 2HK0 I72 - 7MOS 7DK=K3B, pre#eri%le 'ue sea la letra B, no ;B ;nBu##eret.( D2 - )ED Roo 4mm( D> - )ED erde 4mm( P - pulsador NA Normalmente A%ierto.( Bater+a de 3olts( &calo para el 7I( conectores para patillas transistor(

Modo de tili!ación. Para utili$ar el pro%ador, consiste en conectar correctamente los terminales :, D ! S del transistor MOSFET en los correspondientes terminales del pro%ador, o%servar ! pro%ar, la numeraci&n de los terminales m"s *a%ituales se muestra en la imaen de la derec*a ! veri#icar lo siuiente8 "# Transistor en %uen estado( a. Transistor con diodo interno entre SurtidorDrenador(

Si el diodo )ED erde adem"s del diodo )ED Roo, se encienden antes de presionar el  pulsador es de%ido a la presencia del diodo interno de protecci&n., si despu