Transistor à effet de champ MOSFET

Transistor à effet de champ MOSFET
1. Structure et fonctionnement
2. Caractéristiques courant-tension
3. Circuits à MOSFET en DC
4. Fonctionnement en AC et modèles « petit signal »
5. Amplificateurs à MOSFET
6. Fonctionnement en commutation
1. Structure et fonctionnement
Transistor NMOS
Symbole
1. Structure et fonctionnement
Fonctionnement avec VGS = 0 et VDS > 0
Les deux jonctions PN (G-S et G-D) sont bloquées
Un très faible courant (IDSS) circule entre D et S
1. Structure et fonctionnement
Fonctionnement avec VGS > 0 et VDS = 0
Lorsque vGS > Vt, un canal du type n est formé sous
l'électrode Gate
Vt = tension de seuil de conduction
1. Structure et fonctionnement
Fonctionnement avec VGS > 0 et VDS > 0 (faible)
Lorsque vGS > 0 et vDS > 0 (faible), le MOSFET
fonctionne comme une résistance linéaire dont la
valeur est commandée par la tension vGS.
1. Structure et fonctionnement
Fonctionnement avec VGS > 0 et VDS > 0 (faible)
Lorsque vGS > 0 et vDS > 0 (faible), le MOSFET
fonctionne comme une résistance linéaire dont la
valeur est commandée par la tension vGS.
1. Structure et fonctionnement
Fonctionnement avec VGS > 0 et VDS > 0 (élevée)
Lorsque vGS > 0 et vDS > VOV, la tension vGS n'a plus
d'effet sur le canal et le courant iD demeure constant
(saturation).
Les porteurs de charge sont des électrons.
1. Structure et fonctionnement
Fonctionnement avec VGS > 0 et VDS > 0 (élevée)
1. Structure et fonctionnement
Transistor PMOS
Symbole
Le transistor PMOS fonctionne de façon
semblable à un transistor NMOS. La polarité des
sources est inversée.
La tension vGS négative induit un canal du type p.
Les porteurs de charge sont des trous.
2. Caractéristiques courant-tension
Zones de fonctionnement du transistor NMOS
2. Caractéristiques courant-tension
Caractéristique ID-VDS
2. Caractéristiques courant-tension
Caractéristique de transfert ID-VGS
2. Caractéristiques courant-tension
Modèle « grand signal » d'un transistor NMOS
2. Caractéristiques courant-tension
Effet de la tension VDS sur le courant ID
2. Caractéristiques courant-tension
Modèle « grand signal » d'un transistor NMOS (incluant ro)
3. Circuits à MOSFETs en DC
Pour analyser un circuit à MOSFETs en DC, on utilise
le modèle « grand signal » pour chaque MOSFET.
3. Circuits à MOSFETs en DC
Exemple d'analyse
MOSFET Q1
3. Circuits à MOSFETs en DC
Exemple d'analyse
Calcul
3. Circuits à MOSFETs en DC
Exemple d'analyse
Solution graphique
4. Fonctionnement en AC et modèles « petit signal »
Signal AC
Tension DC
(polarisation)
4. Fonctionnement en AC et modèles « petit signal »
Signal de sortie vds
Signal d'entrée vgs
4. Fonctionnement en AC et modèles « petit signal »
Transconductance gm
4. Fonctionnement en AC et modèles « petit signal »
Transconductance gm
4. Fonctionnement en AC et modèles « petit signal »
Modèle PI-hybride
Modèle PI-hybride complet (avec ro)
5. Amplificateur à MOSFET
Amplificateur de tension
5. Amplificateur à MOSFET
Montage Source Commune
MOSFET Q1
5. Amplificateur à MOSFET
Montage Source Commune
Analyse DC
MOSFET Q1
5. Amplificateur à MOSFET
Montage Source Commune
Calcul des paramètres « petit signal » du MOSFET
5. Amplificateur à MOSFET
Montage Source Commune
Circuit équivalent « petit signal »
5. Amplificateur à MOSFET
Montage Source Commune
Circuit équivalent « petit signal » de l'amplificateur
Rin = R2 // R3
Ro = RD // ro
Avo = -gm(RD // ro)
5. Amplificateur à MOSFET
Montage Source Commune
Calcul des paramètres de l'amplificateur