Introducción

Los transistores son componentes esenciales en la electrónica. Han sido utilizados en la fabricación de circuitos desde su invención en la década de 1940. Desde entonces, la tecnología ha avanzado y los transistores de efecto de campo (FETs, por sus siglas en inglés) se han convertido en una de las opciones más populares para muchos tipos de circuitos.

¿Qué son los transistores de efecto de campo?

Los FETs son dispositivos semiconductores que permiten controlar el flujo de corriente a través de un canal. Estos canales son formados en la superficie de un semiconductor, generalmente silicio. Los FETs tienen tres terminales: la fuente (S), el drenador (D) y la compuerta (G). La fuente y el drenador están conectados por el canal, con la compuerta en medio. Cuando se aplica una tensión a la compuerta, se forma un campo eléctrico en el canal, lo que controla el flujo de corriente entre la fuente y el drenador. Debido a esta propiedad, los FETs son conocidos como transistores de control de voltaje.

Tipos de FETs

Hay varios tipos de FETs, pero los más comunes son los de canal n y los de canal p. En los FETs de canal n, el canal es de tipo n, mientras que en los FETs de canal p, el canal es de tipo p.

¿Cómo funcionan los FETs?

En un FET de canal n, cuando se aplica una tensión negativa a la compuerta con respecto a la fuente, los electrones del canal son repelidos por el campo eléctrico de la compuerta. Esto reduce el número de electrones en el canal y por tanto reduce la corriente que fluye entre la fuente y el drenador. Si la tensión negativa aplicada a la compuerta es mayor que el umbral de voltaje (Vt) del FET, el canal se "cierra" y la corriente que fluye entre la fuente y el drenador se reduce a cero. Por el contrario, cuando se aplica una tensión positiva a la compuerta con respecto a la fuente, se atraen electrones al canal, lo que aumenta la corriente que fluye entre la fuente y el drenador.

¿Cuáles son las ventajas de los FETs?

Los FETs tienen varias ventajas sobre los transistores bipolares (BJTs, por sus siglas en inglés), que son otra opción común en la electrónica. Algunas de las ventajas de los FETs son: - El consumo de energía es menor en los FETs, lo que significa que proporcionan una eficiencia energética mejorada. - Los FETs son menos propensos a la oscilación, lo que los hace ideales para su uso en circuitos de alta frecuencia. - Los FETs son dispositivos de alta impedancia, lo que significa que generan menos ruido en el circuito.

¿Cuáles son las aplicaciones de los FETs?

Los FETs se utilizan en muchos tipos de circuitos, incluyendo amplificadores, osciladores y filtros. Algunas de las aplicaciones específicas de los FETs incluyen: - Amplificadores de instrumentación: los FETs se utilizan en la fabricación de amplificadores de instrumentación debido a su baja impedancia de entrada y ruido reducido. - Conmutación de alta frecuencia: los FETs se utilizan en circuitos de conmutación debido a su alta velocidad de conmutación y baja pérdida de potencia. - Circuitos integrados digitales: los FETs se utilizan en circuitos integrados digitales debido a su alto nivel de integración y bajo consumo de energía.

Conclusión

Los transistores de efecto de campo son componentes vitales en la electrónica moderna. Su capacidad para controlar el flujo de corriente a través de un canal a través del campo eléctrico de la compuerta lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones. Los FETs de canal n y p, así como las muchas ventajas que tienen sobre los transistores bipolares, hacen que los FETs sean una opción popular y versátil en la electrónica moderna.