MODELO MATEMÁTICO PARA LA OBTENCIÓN DEL VOLTAJE THRESHOLD DE E-MOSFETS PARA SU OPERACIÓN EN ZONA ACTIVA

Resumen

Los E-MOSFET son dispositivos electrónicos muy utilizados en la electrónica contemporánea, estos cuentan con varias características que los hacen idóneos para su implementación tanto en circuitos digitales como en circuitos analógicos. En el caso de su implementación para circuitos digitales los cuidados a tener para su puesta en operación básicamente radican en los valores límite para cada variable del modelo que se desee utilizar; sin embargo, cuando se necesitan utilizar en circuitos analógicos hay varios parámetros a considerar, dentro de los cuales conocer las referencias y características de operación del transistor es imprescindibles para lograr un correcto funcionamiento en zona activa. Para tales fines los fabricantes proporcionan la hoja de datos que “permite conocer las referencias y características de operación de dicho dispositivo“, pero resulta que en su mayoría los datos proporcionados por la hoja de datos son relativos y no otorgan valores definitivos al diseñador para que pueda realizar una implementación precisa; es por ello que en esta ocasión se desea abordar el parámetro de referencia voltaje threshold (VT/VGS(th)) del E-MOSFET, el cual de acuerdo con (Boylestad y Nashelsky, 2009) es imprescindible a la hora de implementar la ecuación de este transistor (ID=K (VT-VGS)2) ya sea para obtener su ID a partir de su VGS o viceversa, e incluso para obtener K, como se verá más adelante. En este artículo el VT ha sido foco de estudio ya que, como se mencionó, es imprescindible para los cálculos propios del E-MOSFET y si se busca este en la hoja de datos se encontrará que posee un rango de voltajes que en muchos casos puede abarcar más de 2 voltios, lo cual permite establecer las siguientes cuestionantes ¿Qué valor de este rango utilizar? ¿El que yo quiera? ¿El menor? ¿El mayor? ¿El promedio? Por supuesto cualquiera que sea tu respuesta será falsa, pues el VT no depende de ti; por tal razón, luego de una revisión del estado del arte y no encontrar un método que, de manera simple, permita identificar el VT para cualquier E-MOSFET deseado, se ha procedido a estudiar este parámetro y como resultado de las investigaciones y estudios realizados se presenta un método y una ecuación 2 Profesor de la Facultad de Arquitectura e Ingeniería de la Universidad Tecnológica de Santiago. Autor para correspondencia: reymithen@docente.utesa.edu. 3 Profesor de la University of Florida. Citar este artículo como: Then, R., & Marte, E. (2021). Modelo matemático para la obtención del voltaje threshold de e-mosfets para su operación en zona activa. Revista Utesiana de la Facultad de Arquitectura e Ingeniería, 6(6), 22-35. Revista Utesiana de la Facultad de Arquitectura e Ingeniería, 6(6) - 23 - desarrollados mediante los cuales, de manera simple, es posible obtener el valor exacto de VT.