Le transistor MOSFET

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Le transistor MOSFET
Le transistor MOSFET
4 grands types de transistors MOS :
Normally ON
NMOS, Normally ON
Normally OFF
NMOS, Normally OFF
NMOS
PMOS, Normally ON
PMOS
PMOS, Normally OFF
Structure d’un transistor MOS :
Source
Grille
Drain
Métal
N
Oxyde
P
Substrat
N
Caractéristique IDS = f(VDS), paramétrée par VGS
Zone de pincement : saturation du courant
IDS
Pas de pincement
du canal : zone
ohmique (linéaire)
VGS>VT
VGS<VT
Etat bloqué
VDS
Caractéristique IDS = f(VDS), paramétrée par VGS
IDS indépendant de
VDS
S
IDS
D
S
RDSon =
D
1
VGS>VT
K (VGS − VT )
VGS<VT
VDS
Source
Drain
Caractéristique réelle (2N7000)
Caractéristique IDS = f(VGS), dans la zone de pincement
IDS
I DS = I DSS
VT
VGS
 VGS
1 −
 VT



2
IDS
NMOS, Normally OFF
IDS
VGS>VT
VGS<VT
VT
VDS
NMOS, Normally ON
VGS
IDS
IDS
VGS=0
VGS<VT
VDS
VT<0
VGS
IDS
PMOS, Normally OFF
VT<0
VGS>VT
VDS
VGS>VT
VGS=0
VGS
IDS
IDS
PMOS, Normally ON
IDS
VT>0
VDS
VGS
Caractéristiques réelles : variations en fonction de la température
RDSon(T)
gm(T)
Caractéristiques réelles : rDS dans la zone de pincement
D
S
IDS
VGS>VT
VGS<VT
VDS
Aire de sécurité :
Polarisation d'un transistor NMOS Normally OFF
IDS
IDS
Droite de charge statique
Droite d'attaque
IDS0
IDS0
VGS=0
VDS
VGS0
VGS
VDS0
Régime dynamique
Droite de charge dynamique
IDS
VGS>VT
Droite de charge statique
VT
VGS
VDS
Régime dynamique : utilité de la droite de charge dynamique
VGS>VT
∆IDS < ∆IDS MAX : pas de déformation
IDS
∆IDS MAX
VDS
Régime dynamique : utilité de la droite de charge dynamique
VGS>VT
IDS
∆IDS MAX
VDS
∆IDS > ∆IDS MAX : perte de linéarité
Régime dynamique : utilité de la droite de charge dynamique
VGS>VT
IDS
∆IDS MAX
VDS
Point de polarisation au milieu
de la DDC dynamique :
optimisation du ∆IDS MAX
Le transistor JFET
(Junction Field Effect Transistor)
Caractéristiques d’un JFET canal N
Exemple de rDSON pour un JFET canal N
Zone ohmique
Le transistor bipolaire
Caractéristiques d’un transistor NPN
dVBE/dT fonction de Ic
Variations du gain en courant β=hFE

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