Le transistor JFET

Introduction- Définitions

Principe du JFET

JFET en régime statique.

JFET en régime dynamique.

JFET spéciaux.

Conclusions Exercices


Le transistor JFET- 6.3 Le JFET en régime statique .

Dans cette étude, on envisage un JFET canal "N" symétrique.

Pour simplifier la modélisation on suppose que :

6.3.1. Calcul de la caractéristique statique.

fig 614 Afin de pouvoir faire la résolution de manière analytique, on suppose que le champ électrique est dirigé selon Oy (perpendiculaire à la jonction) dans la zone désertée et qu'il est parallèle à Ox dans la zone neutre du canal. (gradual-channel approximation SHOCKLEY 1952)

A cause de la tension drain-source, dans le canal il existe un potentiel tel que :

V(0) = 0 à la source, V(L) = VD au drain et à l'abscisse x : V(x).

De ce fait l'épaisseur W de la ZCE de chaque jonction n'est pas constante, en l'absence de tension grille elle vaut à l'abscisse x :

Vb est la tension de barrière des 2 jonctions grille-canal supposées identiques.

Si maintenant on applique une tension VG sur chaque grille, l'épaisseur devient :

rel602

La résistance présentée par une tranche de canal située à l'abscisse x et d'épaisseur dx est :

est la conductivité du canal.

Le passage du courant ID dans cette tranche entraîne une différence de potentiel :

On intègre de x = 0 à x = L l'expression dV [a - W(x)], on obtient :

On pose : : conductance du canal sans zone désertée :

et la tension interne de pincement (internal pinchoff voltage)

le résultat de l'intégration devient :

(mA.)

Cette relation est valable tant que VD < VDsat : tension de saturation.

6.3.2. Caractéristique de transfert

Le pincement du canal survient pour une tension drain source :

L'expression du courant drain source devient dans ces conditions :

(mA.)

 

Cette relation exprime la variation du courant de saturation en fonction de la tension grille, c'est la caractéristique de transfert.

pour VG = 0, on obtient alors l'expression du courant de saturation maximum : IDss :

(mA.)

En pratique, on assimile souvent la caractéristique de transfert à une parabole et l'expression du courant de saturation est très souvent donnée par la relation empirique :

(mA)

Le constructeur donne les valeurs du courant de saturation maximum IDss et de la tension de pincement Vp , il est alors facile de déterminer la valeur expérimentale du courant de saturation.


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Dernière mise à jour : 2 avril, 2004 Auteur : Bernard BOITTIAUX