Este artigo fez parte originalmente de um livro que escrevemos na década de 80. Com o nome Semicondutores, tipos uso e teste ele também se encontra no volume 23 da série Como Funciona de nossos livros, em que temos o livro completo. Artigos semelhantes estão disponíveis no site, escritos em outras épocas para outras mídias.
FET é a abreviação de Field Effect Transistor ou traduzindo, transistor de efeito de campo de junção. Este componente apresenta características, que permitem que ele seja usado em projetos muito interessantes. Como no caso dos transistores comuns, também chamados bipolares, existem FETs de duas "polaridades" ou canais. Existem os FETs de canal N e os de canal P. No símbolo, o sentido da seta de comporta (g) permite identificar o canal deste componente.
Na figura 1 temos a estrutura e o símbolo deste componente.
A estrutura serve para ajudar o leitor a entender o funcionamento deste componente.
O que temos é um pedaço de material semicondutor, onde são ligados dois eletrodos que correspondem ao dreno (d) e a fonte (s). Usamos a abreviação s para a fonte, do termo inglês que é "source".
Este material tem um estreitamento, onde existe uma região semicondutora de material diferente, onde é ligado o eletrodo de comporta (g). Usamos g pelo termo inglês que é gate. O estreitamento recebe o nome de canal. Ligando entre o dreno e a Controle a c fonte uma fonte de energia, por tensão de comporto exemplo, uma bateria, conforme mostra a figura 2, entre eles flui uma corrente.
Aplicando uma tensão no eletrodo de comporta (g) podemos controlar a corrente que flui pelo canal. Como a corrente controlada é muito mais intensa que qualquer corrente que flui pela comporta, já que ela é praticamente nula, o dispositivo funciona como um amplificador. Na figura 3 temos a curva característica deste componente, mostrando que a corrente diminui à medida que a tensão vai se tornando negativa na comporta.
Os FETs são dispositivos de impedância muito alta de entrada, já que nenhuma corrente flui por este elemento. Esta característica torna-os típicos amplificadores de tensão, diferentemente dos transistores bipolares, que são típicos amplificadores de corrente. Da mesma forma que os transistores bipolares, podemos ligar os FETs em diversas configurações, que são mostradas na figura 4.
Estas configurações se caracterizam também pelos ganhos, impedâncias e outras características importantes. O importante para se usar um FET é saber polarizá-lo. Na figura 5 temos um circuito típico da configuração mais usada que é a de fonte comum.
Um resistor é ligado à fonte de modo a manter este eletrodo um pouco acima de 0V. No dreno temos o resistor de carga (Rc) de onde tiramos o sinal amplificado. Na comporta (g) ligamos o resistor Rg de polarização que está ligado ao ponto de 0V. Desta forma, a comporta fica com uma tensão abaixo da tensão de fonte o que leva a corrente baixa entre o dreno e a fonte, importante para se obter uma amplificação na região linear da característica, como ocorre com os transistores bipolares. O sinal é aplicado na comporta via capacitor e retirado do dreno via capacitor.
Prova
Para provar os FETs é conveniente ter um circuito próprio para isso. O circuito da figura 6 usando um multímetro é interessante para esta finalidade.
Fechando-se o interruptor S1 deve haver uma redução da corrente marcada pelo multímetro se o FET estiver bom.
O resistor sem valor pode ter de 1k a 47k tipicamente.
