Le transistor JFET

Introduction- Définitions

Principe du JFET

JFET en régime statique.

JFET en régime dynamique.

JFET spéciaux.

Conclusions Exercices


Le transistor JFET- 6.2 Principes du JFET .

Pour cette étude qualitative, nous considérons un JFET canal N..

JFET symétrique : à partir d'une épitaxie P+ N (la zone N sert de canal) et d'une diffusion P+ , on réalise un JFET symétrique à 2 grilles reliées électriquement.

 

JFET épitaxial : dans un caisson N réalisé dans un SC P+ qui constitue le canal, on replace un autre caisson P+ qui sert de grille unique

 

6.2.1. Fonctionnement sans polarisation de grille.

On met la grille à la masse (comme la source) et on applique sur le drain une tension positive variable.

Pour les faibles valeurs de la tension drain source, le courant entre la source et le drain est faible. Le potentiel dans le canal est pratiquement le même de la source au drain.

La grille est fortement dopée P, le canal est dopé N : la ZCE s'étend uniquement dans le canal et elle est d'épaisseur constante.

Les porteurs peuvent circuler de la source vers le drain dans un canal d'épaisseur constante, donc la résistance entre source et drain est constante.

Dans ces conditions (faible tension VD ), le courant drain ID varie linéairement en fonction de la tension VD .

Pour les faibles tensions drain source, le JFET se comporte comme une résistance constante.

Pour les tensions drain source plus importantes; le potentiel dans le canal est de plus en plus positif quand on se rapproche du drain.

La jonction grille-canal est de plus en plus polarisée en inverse au fur et à mesure que l'on se rapproche du drain. Sa zone désertée s'étend de plus en plus dans le canal.

Les porteurs circulent de la source vers le drain dans un canal dont l'épaisseur diminue au fur et à mesure que l'on se rapproche du drain.

Dans ces conditions , le courant drain ID ne varie plus linéairement en fonction de la tension VD .

Pour des tensions drain source notables, la caractéristique I(V) n'est plus linéaire.

Lorsque la tensions drain source atteint une valeur particulière Vp (tension de pincement)

Les deux ZCE (celles des jonctions grille-canal supérieure et inférieure) se rejoignent du côté du drain. Il y a pincement du canal.

Ce phénomène intervient lorsque le potentiel dans le canal atteint une valeur particulière Vp0 : la tension interne de pincement.

Dans ces conditions , le courant drain ID atteint une valeur caractéristique le courant de saturation IDS .

Pour une tension drain source égal à la tension de pincement (VDS= Vp ), le courant atteint une valeur caractéristique du composant lDS : courant de saturation .

Lorsque la tensions drain source VD > Vp (tension de pincement)

Le point de pincement progresse dans le canal en direction de la source. La tension entre le début et la fin de la zone entièrement désertée est : VD - Vp . Compte tenu de la petite taille de cette zone entièrement désertée, il y règne un champ électrique longitudinal très intense.

On pourrait penser que cette zone empêche les électrons d'atteindre le drain. Ce n'est pas le cas car la présence du champ électrique longitudinal propulse les électrons présents à l'entrée de la zone vers le drain.

En conséquence, le courant drain est égal au courant crée par les électrons qui se présentent à l'entrée de la zone entièrement désertée donc il est constant et égal à IDS .

Pour une tension drain source supérieure à la tension de pincement (VDS >Vp ), le courant est constant = le courant de saturation IDS . On dit que le transistor est à la saturation.

Sixième loi de Finagle : Moins il y a de points, plus la courbe est lisse.

 

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Dernière mise à jour : le 5 avril, 2004 Auteur : Bernard BOITTIAUX