Variantes de los SCR´s
(SCR activado por luz)
Los cálculos se efectúan de la misma manera que para los SCR´s normales
La resistencia situada en el gate del SCR es para poder ajusta el nivel de disparo deseado.
GCS
Se apaga enviando un disparo negativo en el gate, o por insuficiencia de corriente.
SCS
Este es un circuito de baja potencia, se desactiva solo por insuficiencia de corriente.
Transistores de Mono-unión
V1=ηV
η = R1 / RBB
RBB = R1 + R2
η = Relación Intrínseca de apagado.
Problemas
Calcule el voltaje en R1 para un 2N2646 cuya η = .65 y tiene una fuente de voltaje de 10 V
V1 = (10)(.65) = 6.5 V
Calcule el voltaje en R1 para un 2N4871 tiene una η = .85 Determine cual es la corriente de emisor teórica.
IR400 = 50 mA
Cuando el voltaje excede los 8.5 V en la base, esta se cierra y se tiene una equivalencia de tener GND en R400
V = .75 (25V - 5V) = 15 V
Ie = 35-5 / 330 =90 mA
Suponga que un JFET tiene IDSS = 7 mA y un VGS(off) = -3 V Calcule la corriente de Dren para un voltaje de compuerta-fuente de -1 V
K=[ 1- (-1V / -3V)]2 = .4444
ID = IDSS
ID = ( 3.1mA )
IGSS es la compuerta de puerta
Ren = VGS / IGSS
VGS = Voltaje puerta-fuente
VDS = Voltaje dren-fuente
Vp = Voltaje de estrangulamiento
VDS = Voltaje de ruptura
IDSS Entre el estrangulamiento y la ruptura. El JFET trabaja aproximadamente como una fuente de corriente con un valor IDSS. Corriente desde el drenador hacia la fuete con la puerta en cortocircuito.
VGS(OFF) Voltaje puerta-fuente de corte.
Cuando un JFET funciona en la zona ohmica, actúa como una resistencia pequeña con un valor aproximado de
RDS = Vp / IDSS
Suponga que la señal de entrada de un conmutador ese de 10 V. Determine el valor de RD para un JFET con un Vp = 5 V y un Idss = 7 mA
RD = (10 V ) / 7mA = 1.428 K Ω
Función Lógica para un Supresor de Picos
V1 V2 Vsal
0 0 1
= Vgs(off)
0 1 0 = 0 V
1 0
1 1
Repita el problema para una resistencia de 3.6 K
1) Vgs (off) = 0
Vr = 10V – [ (3.6 K)(10mA) ] = -26V indica que se encuentra en región ohmica
R = 4 / 10mA = 400
Id = 400/4k (10) = 1 V
2)
k = (1- Vgs / Vgs (off))2 = (1- [-2.2 / 4] )2 = .2025
Id =Idss
Id = (10mA)(.2025) = 2.025mA
Vr = (3.6 K )(2.025mA) = 7.29
Vds = (10) - (7.29) = 2.71
MOSFETS ( IGFET)
Mosfet
Para el MOSFET el modo de empobrecimiento son las mismas que el JFET
Determine el voltaje dren fuente VGS = 0 y VGS = -1 y 1 Realice los mismos cálculos con R = 4.7 k
Curva de empobrecimiento del DREN
Determine la resistencia del dren cuando Vgs = Vds en la parte superior e inferior de la curva.
Rds = Vds / Id = 15 V / 3 mA = 5
kΩ
Rds = 2v / 3 mA = 666.66 Ω
Conmutación de carga activa
Determine la resistencia del dren cuando Vgs = Vds en la parte superior e inferior de la curva.
Rds = Vds/Id
Rds = 15 V / 3 mA = 5 k Ω
Rds = 2V / 3 mA = 666.66 Ω
CONMUTACION DE CARGA ACTIVA
Id(on) = 1 mA
Vds(on) = 15 V
Vgs(th) = 2 V
Rds (on) = 500
Determine el voltaje de salida para cuando en el circuito de la figura hay 0 Volts y 5 V
Esta en la región ohmica porque la resistencia del dren fuente del 1er mosfet es mucho mayor a la resistencia de abajo.
para 5 V para 0V el Vsal = 15 V
500/ 500+15k *(15v) = .4838
CONMUTACION DE CARGA POSITIVA
Ve mayor a Vumbal el voltaje de salida es 0 y si es menor a Vdd. Se puede decir que funciona como inversor.
Vgs(on) = al punto donde se alcanza la corriente mínima Id (on)
Id = K*Id (on)
K = [(Vgs-Vgs(th) /
(Vgs(on) – Vgs (th) )]2
Determine el Vds (dren-fte) cuando Vgs = 0 y 5V para el circuito.
Id (on) = 1 mA
Vgs (th) = 1 V
Vgs (on) = 5V
Rds = 1 K
1)
Vgs
=0
Vds = 20 V
2)
Vgs
= 5 V
Vds = 20 - (3.6k)(1mA) = 16.4 V
Repita el problema cuando Vgs = 5
V y las resistencias aumentan 10 veces
1k/36k+1k * (20V) = 540 mV
Calcule el voltaje dren – fuente para el circuito de la figura para
a) 3 V b) 5 V c)Vgs = 8 V
Id (on) = 1 mA
Vgs (th) = 1 V
Vgs (on) = 5 V
Rds = 1 k
a)
Vgs
= 3 V
K = [ (3 V – 1 V) / ( 5 V – 1 V ) ]2
= .25
Id= Id (on) k = 1 mA * .25 = 2.5 * 10 -4
A
Vr = ( 2.5 * 10 -4 A) * (1 K) = .25
V
Vds = 15 V - .25
1.- Determinar el voltaje Dren - fuente
para las siguientes figuras
Figura 1
Idss = 3
mA
Vgs(off) = -4 V, +3 V
Figura 2
Idss = 1 mA
Vgs (off) = -2 V
Figura 3
Vgs (th) = 1 V
Id (on) = 1 mA
Vgs (on) = 3 V
Rds = 500
Figura 4
Vgs (th) = 3 V
Id (on) = 4 mA
Vgs (on) = 6 V
Rds = 100
2.- Determine Vds para la
resistencia del circuito que se incrementa en un factor de 15
3.- Determine Vds para c/u de los circuitos cuando Vgs = -5, -1, 0, 1, 3, 5, 8
Fig. 1
Idss = 3mA
Vgs (off) = -4 V, 3 V
K= (1 - (-2/-4))2 = 0.25
Id = K Idss = 750 m
Vds = 15 V
- (10k) (250mA) = 7.5 V
Fig. 2
K= (1 - (3/-2))2 = 6.25
Id = K Idss = 6.25mA
Vds = 20 V - (1k) (6.25mA) = 13.75 V
Fig. 3
K= ( (2-1)/(3-1))2 = 0.25
Id = K Idss = 250 m
Vds = 15 V
- (10k) (250mA) = 17.5 V
Fig. 4
K= ( (8-3)/(6-3))2 = 2.77
Id = K Idss = 11.11 mA
Vds = 15 V - (1k) (11.11mA) = 3.888
V
2.-
Fig. 1
R = 150k
K = .25
Id = 750 mA
Vds = 15-150 K (750mA) = - 95 V
Rds = (Vgs (off)) / (Idss) = 1.33 k
Vds = Rds / Rds + R * Vin = 132.15
Figura A
Idss = 7 mA
Vgs(off) = -5 V
Figura B
Ids =
4mA
Vp = 3 V
Vgs(off) =
Vp
Vgs(th) =
13V
Id(on) =
2mA
Vgs (on) =
2 V
Rds = 1K
1.-Determine Vds y el voltaje de salida para el circuito de
la figura A
Ids = 7mA
Vgs(off) =
-5 V
K = (1 -
(-3/-5) )2 * k = .16
Id = Idss*k =
(7mA)(.16) = 1.12mA
Vds = 20 – ( 4.7
* 1.12mA ) = 14.736
Vout – Vds +
[(5.6k)(1.12mA)] = 14.736
2.-Determine Vds para los 2 Mosfets de la figura B
K = (1 - (-3/-3) )2 = 4
Id = Idss*k = (4mA)(4)
= 16mA
Vds = 15 – ( 10k * 16mA ) = -140
El circuito se encuentra en región
ohmica
Rds = Vp / Idss = 3V / 4mA
= 750 Ω
Vds = (Rds / Rds +2 ) *
Vin = 750 / (750 + 10 k) *15 = 1.04 V
Vds = 1.04V
Vgs = 15 V
Determine el Voltaje de entrada que genere un voltaje de salida de
12 V
Vout =
20 – (4.7 k * Id) = 1.70mA
