{"id":1999,"date":"2012-06-12T19:39:01","date_gmt":"2012-06-12T17:39:01","guid":{"rendered":"http:\/\/www.diarioelectronicohoy.com\/blog\/?p=1999"},"modified":"2022-10-10T22:43:44","modified_gmt":"2022-10-10T20:43:44","slug":"probador-mos-fet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.diarioelectronicohoy.com\/blog\/probador-mos-fet","title":{"rendered":"Probador MOS-FET"},"content":{"rendered":"

Introducci\u00f3n.<\/span><\/h1>\n

El transistor, es un dispositivo de cristal semiconductor, el germanio y el silicio son los materiales m\u00e1s frecuentemente utilizados para la fabricaci\u00f3n de estos elementos semiconductores que tiene tres o m\u00e1s electrodos. Los transistores pueden efectuar y sustituyen pr\u00e1cticamente todas las funciones de los antiguos tubos electr\u00f3nicos, con much\u00edsimas ventajas, incluyendo la amplificaci\u00f3n y la rectificaci\u00f3n.<\/p>\n

El nombre, transistor<\/strong>, es la contracci\u00f3n de transfer resistor (transferencia de resistencia), sus inventores (John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley, los cuales fueron galardonados con el Premio N\u00f3bel de F\u00edsica en 1956), lo llamaron as\u00ed. Es un dispositivo semiconductor con tres terminales, puede ser utilizado como amplificador, modulador o interruptor en el que, una peque\u00f1a corriente aplicada al terminal Base<\/strong>, modifica, controla o modula la resistencia al paso de una gran corriente entre los otros dos terminales Emisor<\/strong> y Colector<\/strong>. Es el componente fundamental de la moderna electr\u00f3nica digital y anal\u00f3gica.<\/p>\n

El transistor, es un dispositivo semiconductor de tres bandas o capas combinadas (Negativo y Positivo), formado por dos bandas de material tipo N y una capa tipo P, o bien, de dos capas de material tipo P y una tipo N. al primero se le llama transistor NPN, en tanto que al segundo, transistor PNP.<\/p>\n

En el transistor, el electrodo:
\nEmisor<\/strong>, emite los portadores de corriente (electrones o huecos), es el equivalente al c\u00e1todo de los tubos de vac\u00edo o l\u00e1mpara electr\u00f3nica.
\nColector<\/strong><\/span>, es el recolector de los portadores emitidos por el emisor, es el equivalente a la placa de los tubos de vac\u00edo o l\u00e1mpara electr\u00f3nica.
\nBase<\/strong><\/span>, es por el que se ejerce el control del flujo de portadores de corriente hacia la placa, es el equivalente a la rejilla de los tubos de vac\u00edo o l\u00e1mpara electr\u00f3nica.<\/span><\/p>\n

Transistores MosFet.<\/span><\/h1>\n

Existen distintos tipos de transistores, los cuales podemos clasificar en:
\n–<\/strong>Transistores bipolares o BJT (Bipolar Junction Transistor), de Germanio o Silicio, NPN y PNP.
\n–<\/strong>Transistores de efecto de campo o FET (Field Effect Transistor), de Silicio, canal P y canal N.<\/span><\/span><\/p>\n

Los transistores de efecto de campo FET, normalmente tienen tres\"\"<\/a> terminales denominados: puerta (G<\/strong>ate) similar a la base en los transistores bipolares que, controla el flujo de corriente entre los otros dos, la fuente (S<\/strong>urtidor) y el drenador (D<\/strong>rain). Una diferencia significativa frente a los transistores bipolares es que, la puerta no requiere del consumo de una intensidad como ocurre con los transistores bipolares que si bien es muy peque\u00f1a (depende de la ganancia), no se ha de despreciar.<\/p>\n

\"\"<\/a>\"\"<\/a>El JFET de canal n esta constituido por una barra de material semiconductor de silicio de tipo n con dos regiones (o islas) de material tipo p situadas a ambos lados. La polarizaci\u00f3n de un JFET exige que las uniones p-n est\u00e9n inversamente polarizadas. En un JFET de canal n, la tensi\u00f3n del d<\/strong>renador debe ser mayor que la del s<\/strong>urtidor. para que exista un flujo de corriente a trav\u00e9s del canal. Adem\u00e1s, la p<\/strong>uerta debe tener una tensi\u00f3n mas negativa que la fuente para que la uni\u00f3n p-n se encuentre polarizada inversamente.<\/p>\n

\"\"<\/a> La caracter\u00edstica m\u00e1s significativa que diferencia los transistores bipolares de los JFET es que, mientras los transistores bipolares son polarizados por corriente, lo que provoca un aumento del calor en el dispositivo, es conocido por efecto avalancha, pudiendo llegar a da\u00f1ar al dispositivo, si no se toman las debidas precauciones, en cambio, en los JFET que son dispositivos controlados por tensi\u00f3n, son m\u00e1s estables con la temperatura, adem\u00e1s tienen una alta impedancia de entrada sobre los 1012<\/sup>Ohmios, ofrecen una muy baja resistencia de paso, cerca de 0’005Ohmios a 12A, generan menor ruido, permiten mayor integraci\u00f3n y sencillez, pueden disipar mayor potencia y conmutar grandes corrientes.<\/p>\n

Inconvenientes de los FET;\u00a0debido a la alta capacidad de entrada, presentan un respuesta pobre en frecuencias, son muy poco lineales, su mayor inconveniente es la electricidad est\u00e1tica por eso necesitan diodos internos de protecci\u00f3n.<\/p>\n

En los transistores JFET intervienen par\u00e1metros como: ID<\/sub> (intensidad de drenador a fuente o source), VGS<\/sub> (tensi\u00f3n de puerta o gate a fuente o source) y VDS<\/sub> (tensi\u00f3n de drenador a fuente o source). Y se definen, cuatro regiones b\u00e1sicas de operaci\u00f3n: corte, lineal, saturaci\u00f3n y ruptura.<\/p>\n

En principio el aspecto externo de ambos tipos canal N y canal P, no es apreciable por sus encapsulados, sin embargo la diferencia es m\u00e1s evidente en sus respectivos s\u00edmbolos, como se puede apreciar en las im\u00e1genes siguientes:<\/p>\n

\"\"<\/a>En la nomenclatura, para su distinci\u00f3n, suelen llevar intercalado una N o una P, indicando la pertenencia a uno u otro canal, en la siguiente figura se muestra la nomenclatura y particularidades de la empresa ST (STMicroelectronics).<\/p>\n

\"\"<\/a>La familia de los transistores de efecto de campo m\u00e1s conocidos son los JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor FET). No vamos a seguir teorizando sobre el tema, no es el eje de mi prop\u00f3sito, s\u00f3lo intentaba orientar al interesado.<\/p>\n

El proyecto.<\/span><\/h1>\n

En esta ocasi\u00f3n, nos proponemos realizar un comprobador de transistores de tecnolog\u00eda MOS-FET, estos dispositivos como ya se ha descrito, pertenecen a la tecnolog\u00eda FET, a grandes rasgos esto quiere decir que, la uni\u00f3n entre los cristales est\u00e1n compuestas por altas capacidades, por lo que requieren de una tensi\u00f3n para su control de puerta [Gate].<\/p>\n

La polarizaci\u00f3n de un transistor es la responsable de establecer las corrientes y tensiones que fijan su punto de trabajo en la regi\u00f3n lineal (bipolares) o de saturaci\u00f3n (FET), regiones en donde los transistores presentan caracter\u00edsticas m\u00e1s o menos lineales. En un transistor FET, al aplicar una se\u00f1al alterna a la entrada, el punto de trabajo se desplaza y amplifica esa se\u00f1al.<\/p>\n

Pero no vamos a entrar en analizar su comportamiento en ciertas condiciones. As\u00ed que, en este proyecto haremos un ‘sencillo circuito’ que nos permita comprobar el estado de los transistores MOSFET (tipo IRF630; PH6N60; etc.), en los cuales es bastante dif\u00edcil determinar su estado, salvo cuando estos presentan ‘cortocircuito’ entre sus terminales, en ese caso, es muy f\u00e1cil determinarlo con el mult\u00edmetro o pol\u00edmetro.<\/p>\n

El circuito.<\/span><\/h1>\n

El circuito presente en la figura siguiente, est\u00e1 constituido por una etapa osciladora seguida de una etapa amplificadora, es muy sencillo y dispone de un indicador de estado y utiliza unos pocos componentes de f\u00e1cil localizaci\u00f3n.<\/p>\n

\"\"<\/a>As\u00ed que, utilizaremos el oscilador para generar la frecuencia, que nos permita averiguar si el transistor bajo prueba, es capaz de amplificar dicha se\u00f1al. Si es as\u00ed; transistor en buen estado, en caso contrario, adquirir otro.<\/p>\n

Estas son, tres vistas de la PCB perteneciente al esquema del tester mostrado anteriormente:<\/p>\n

\"\"<\/a>\"\"<\/a>\"\"<\/a><\/p>\n

Funcionamiento:<\/span><\/h1>\n

Como se apuntaba, el circuito probador consiste en un oscilador astable formado por las dos puertas inversoras ICA-ICB en el esquema y cuya frecuencia de oscilaci\u00f3n, viene determinada por los valores de R1 y C1, en este caso, una frecuencia cercana a 120 Hz para evitar en lo posible el molesto destello.<\/p>\n

Si se desea modificar la frecuencia, se puede hacer mediante el ajuste del potenci\u00f3metro R1, dispuesto para este fin. La frecuencia puede ser calculada por : f =1 \/( 0,7 x R1 x C1), donde R1 viene en Ohms y C1 en Faradios.<\/p>\n

Conviene que C1 sea menor de 10uF para evitar en lo posible las \u00abelevadas corrientes de fugas\u00bb que se presentar\u00edan, comparables a la corriente inicial de carga de este condensador en muchos casos. El condensador, se comporta como un cortocircuito. Debido a que, el 4049B dispone de 6 inversores, se han utilizado pares en paralelo, como se puede ver, de esta forma se obtiene m\u00e1s intensidad y cargabilidad, asegurando la corriente necesaria para excitar lo LED’s.<\/p>\n

La oscilaci\u00f3n obtenida, ataca la entrada de dos inversores separadores, para no cargar al oscilador y se dirige a los terminales del transistor fet, aunque con un desfase de 90\u00ba, mediante otro par de inversores, asegur\u00e1ndonos un paso de corriente D-S (D<\/strong>renador-S<\/strong>umidero) en cada semiper\u00edodo de la oscilaci\u00f3n y S-D en el semiciclo siguiente, siempre que se mantenga activo el pulsador, esto excitar\u00e1 el LED correspondiente indicando as\u00ed su polaridad (Canal N o Canal P) y si est\u00e1 en buen estado.<\/p>\n

Lista de materiales:<\/span><\/h1>\n

Esta es la lista de componentes necesarios para este proyecto que, puede adquirir en su comercio del ramo:<\/p>\n

C1 – Condensador 2,2uF- 35Volt
\nR1 – Potenci\u00f3metro 47Kohm lineal
\nR2 – Resistencia 10Kohm 1\/4W
\nR3 – Resistencia 680ohm 1\/4W
\nR4 – Resistencia 47Kohm 1\/4W
\nIC1 – CMOS CD4049B, preferible que sea la letra B, no UB (UnBufferet).
\nD1 – LED Rojo 5mm.
\nD2 – LED Verde 5mm.
\nP – pulsador NA (Normalmente Abierto).
\nBater\u00eda de 9Volts. Z\u00f3calo 14 pines, para el CI. Conectores para patillas transistor bajo prueba.<\/span><\/p>\n

\u00a0Modo de Utilizaci\u00f3n.<\/span><\/h1>\n

\"\"<\/a>Para utilizar el probador, consiste en conectar correctamente los terminales G, D y S del transistor MOSFET en los correspondientes terminales del probador, observar y probar, la numeraci\u00f3n de los terminales m\u00e1s habituales se muestra en la imagen de la derecha; verificar lo siguiente:<\/p>\n

1-<\/strong> Transistor en buen estado.
\n\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 a<\/strong>)Transistor con diodo interno entre S<\/strong>urtidor- D<\/strong>renador.<\/p>\n

Si el diodo LED Verde adem\u00e1s del diodo LED Rojo, se encienden antes de presionar el pulsador (es debido a la presencia del diodo interno de protecci\u00f3n), si despu\u00e9s de presionar el pulsador P, se encendiera el diodo LED Rojo, significa que el transistor es de canal N y su correspondiente diodo surtidor-drenador se encuentran en BUEN ESTADO.<\/p>\n

En las mismas condiciones, en caso de encenderse el diodo LED Verde al presionar el pulsador P, significa que el transistor es de canal P con diodo interno (S-D) est\u00e1n en BUEN ESTADO.<\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 b<\/strong>) Transistor sin el diodo entre S<\/strong>urtidor y D<\/strong>renador.<\/p>\n

Solo se encender\u00e1 el LED Rojo al presionar el pulsador, si \u00e9ste es canal N y se encuentra en BUEN ESTADO.\u00a0Si se enciende el LED Verde solamente al presionar el pulsador, indicar\u00e1 que se trata de un transistor de canal P en BUEN ESTADO.<\/p>\n

2- <\/strong>Transistor en cortocircuito (mal estado).<\/p>\n

En este caso, se produce el encendido de ambos LED’s (debido a la presencia del diodo interno de protecci\u00f3n), aun que si al presionar el pulsador se enciende fijo un diodoLED Rojo o Verde, indica que, est\u00e1 en cortocircuito (cruzado). Esto es lo que se puede determinar con un buzzer o comprobador de continuidad.<\/p>\n

3-<\/strong>Transistor abierto (cortado internamente, mal estado).<\/p>\n

En caso de un transistor abierto, tanto con el pulsador activado como sin activar, ambos diodos LED permanecen apagados. En este caso, para salir de dudas, convendr\u00eda hacer un ligero ‘corto’ entre terminales D y S del probador y si se produce el encendido de ambos LED, nos aseguramos que, el transistor est\u00e1 cortado. V\u00e9ase la tabla siguiente para comprender mejor los distintos pasos.<\/p>\n

\"\"<\/a>Creado: 14-03-2005
\n<\/span><\/p>\n

Gracias a la colaboraci\u00f3n del seguidor Jim Rodas<\/b> (al que le agradezco su colaboraci\u00f3n), que observ\u00f3 un problema en el comportamiento del circuito, propuso un cambio en el mismo para evitar que persistiese el problema del parpadeo, de manera que despu\u00e9s de revisado y rectificado el esquema queda modificado y se muestra a continuaci\u00f3n.<\/p>\n

\"\"<\/a>
\nEsquema del probador de MOSFET.<\/p>\n

 <\/p>\n

Actualizado:\u00a0\u00a0 20\/10\/2020<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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