O transistor de efeito de campo (Field-effect transistor, FET) são dispositivos que possuem seu funcionamento através do efeito de campo elétrico. Estes dispositivos são muito utilizados como amplificadores, chaves eletrônicas ou quando é necessário um controle de corrente elétrica sobre uma carga.
Leia as afirmativas sobre os dispositivos FET, e classifique-as em Verdadeiro ou Falso
I. São dispositivos unipolares, isto é, tem seu funcionamento dependente apenas de um tipo de carga.
II. Possuem alta impedância de entrada que variam de um a centenas mega-ohms.
III. São dispositivos que controlam a corrente de saída a partir da tensão de entrada.
I. São dispositivos unipolares, isto é, tem seu funcionamento dependente apenas de um tipo de carga.
II. Possuem alta impedância de entrada que variam de um a centenas mega-ohms.
III. São dispositivos que controlam a corrente de saída a partir da tensão de entrada.
Passo 1
O enunciado pede que eu classifique em Verdadeiro ou Falso três afirmativas sobre dispositivos FET. As afirmativas são:
I. São dispositivos unipolares, isto é, tem seu funcionamento dependente apenas de um tipo de carga.
II. Possuem alta impedância de entrada que variam de um a centenas mega-ohms.
III. São dispositivos que controlam a corrente de saída a partir da tensão de entrada.
Informações relevantes do enunciado: precisar classificar cada uma das três sentenças como Verdadeira ou Falsa. Não há dados numéricos adicionais além do intervalo sugerido na afirmativa II.
I. São dispositivos unipolares, isto é, tem seu funcionamento dependente apenas de um tipo de carga.
II. Possuem alta impedância de entrada que variam de um a centenas mega-ohms.
III. São dispositivos que controlam a corrente de saída a partir da tensão de entrada.
Informações relevantes do enunciado: precisar classificar cada uma das três sentenças como Verdadeira ou Falsa. Não há dados numéricos adicionais além do intervalo sugerido na afirmativa II.
Passo 2
Explicação didática do que é um FET e o que significa “unipolar” (relacionado à afirmativa I).
- Um FET (Field-Effect Transistor) é um transistor cujo funcionamento baseia-se no controle elétrico de um canal condutor por meio de um campo elétrico aplicado entre o terminal de entrada (porta, ou gate) e o terminal de referência (fonte, ou source).
- “Unipolar” significa que a condução elétrica no canal do transistor ocorre por um único tipo de portador de carga: ou por elétrons (canal do tipo n) ou por lacunas/holes (canal do tipo p). Não há participação importante simultânea de ambos os tipos de portadores na condução principal, ao contrário do que ocorre em transistores bipolares (BJT), onde a corrente é resultado da ação conjunta de elétrons e lacunas.
- Exemplos concretos: em um FET de canal n (por exemplo, um MOSFET n‑channel) a corrente de canal é principalmente de elétrons; em um FET de canal p é principalmente de lacunas.
Conclusão sobre I: com base nisso, a afirmativa I é Verdadeira.
Passo 3
Explicação didática sobre impedância de entrada e por que os FETs têm alta impedância (relacionado à afirmativa II).
- Impedância de entrada é a “resistência” efetiva vista pela fonte que acopla o sinal à entrada do dispositivo: quanto maior a impedância, menor a corrente que a fonte precisa fornecer para excitar o dispositivo. Em termos simples, se um terminal tem alta impedância de entrada, quase não entra corrente por ele.
- Nos FETs, especialmente nos MOSFETs, a porta (gate) é isolada do canal por uma camada de óxido. Isso faz com que a corrente de gate seja praticamente nula em condições normais, resultando em uma impedância de entrada muito alta. Em JFETs a porta é uma junção reversamente polarizada, também com corrente de gate muito pequena (apenas fuga).
- Valores típicos: muitos JFETs apresentam impedâncias de entrada na faixa de dezenas de mega‑ohms; MOSFETs modernos frequentemente têm impedâncias ainda maiores, podendo chegar a giga‑ohms ou tera‑ohms para dispositivos MOS de pequena corrente de fuga. A afirmativa II diz “variam de um a centenas mega-ohms” — isso está compatível com a ideia de que a impedância é alta (ordem de mega‑ohms) para muitos FETs; alguns tipos podem ter valores maiores, mas a afirmação não é falsa por afirmar que a impedância é alta e fornece uma faixa plausível.
Conclusão sobre II: a afirmativa II é Verdadeira (pois caracteriza corretamente que FETs possuem alta impedância de entrada e a faixa indicada é plausível para muitos tipos).
Passo 4
Explicação didática sobre controle por tensão e por que a afirmativa III é verdadeira.
- Existe uma distinção prática entre dispositivos controlados por corrente (como o BJT — onde a corrente de base controla a corrente de coletor) e dispositivos controlados por tensão (como os FETs — onde a tensão entre gate e source controla a corrente de drain).
- Em um MOSFET de canal n, por exemplo, quando a tensão
(tensão entre gate e source) supera uma certa tensão de limiar , forma‑se um canal condutor e a corrente de dreno aumenta. Em uma aproximação comum (região de saturação do MOSFET de canal n), a corrente pode ser aproximada por:
onde:
é a mobilidade dos elétrons no canal;
é a capacitância por unidade de área do óxido de porta;
e
são, respectivamente, a largura e o comprimento do canal;
é a tensão porta‑fonte;
é a tensão de limiar do dispositivo.
- Essa fórmula mostra explicitamente que a corrente de saída
é determinada (controlada) pela tensão de entrada . Em outras palavras, o FET é um dispositivo controlado por tensão (voltage‑controlled device). Uma medida prática desse controle é a transcondutância , que indica quanto a corrente muda para uma pequena variação de tensão de gate.
Conclusão sobre III: a afirmativa III é Verdadeira — o FET controla a corrente de saída a partir da tensão de entrada.
Passo 5
Recapitulando de forma direta e amigável: nós vimos que FETs usam um campo elétrico para formar/controlar um canal (unipolar), apresentam portas com corrente muito pequena (alta impedância) e são dispositivos cujo comportamento de saída é controlado pela tensão aplicada na entrada (gate). Sei que olhar isso tudo de primeira pode assustar, mas a ideia central é: um FET é “um interruptor/varistor controlado por tensão e que quase não puxa corrente da entrada” — e essa imagem ajuda muito na prova.
Resposta
I. Verdadeiro
II. Verdadeiro
III. Verdadeiro
II. Verdadeiro
III. Verdadeiro