6. Comparaison de MOSFET à JFET
ACTUEL - 6. Comparaison du MOSFET au JFET
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Comparaison de MOSFET à JFET
Avant de voir comment utiliser le FET dans une configuration d'amplificateur, nous nous arrêtons pour examiner la similitude essentielle entre les deux grandes classes de FET. Nous avons examiné le MOSFET dans la section 2 et le JFET dans la section 4. Dans chaque classe se trouvent les périphériques à canal n et à canal p. La classification MOSFET est subdivisée en transistors de renforcement et de déplétion.
Ces combinaisons mènent à six types d'appareils possibles:
● Le MOSFET d’amélioration du canal n (NMOS d’amélioration)
● le MOSFET à épuisement sur canal n (NMOS à épuisement)
● Le JFET à canal n
● Le MOSFET d’amélioration du canal p (amélioration PMOS)
● MOSFET d'épuisement du canal p (PMOS d'épuisement)
● Le JFET à canal p
La figure 28 résume les symboles de circuit pour ces six types d'appareils. Les flèches dans le symbole JFET sont parfois déplacées vers le terminal source.
Figure 28 - Symboles de circuit pour les FET
Un canal est créé et le transistor est activé lorsque la tension grille à source rompt la tension de seuil (VT pour les MOSFET et Vp pour les JFET). Pour les trois npériphériques à canal, le canal est créé lorsque
(33)
Alternativement, pour le ppériphériques à canal, le canal est créé lorsque
(34)
Le seuil est positif pour le NMOS d’amélioration, le PMOS d’appauvrissement et le p-canal JFET. Il est négatif pour le NMOS d’épuisement, le PMOS d’amélioration et le nJFET à canal.
Pour que le transistor fonctionne dans le région triode, la tension drain-source doit obéir aux inégalités suivantes:
Pour nMOSFET ou JFET multicanaux,
(35)
Pour pMOSFET ou JFET multicanaux, l’inverse est vrai. Autrement dit, pour fonctionner dans la région de la triode,
(36)
Dans les deux cas, si l'inégalité n'est pas obéie, le transistor fonctionne dans la région de saturation lorsqu'il est activé.
Ces relations sont résumées dans le tableau 1.
Tableau 1 - Relations FET
Nous montrons maintenant la similitude des équations du courant de drain pour le MOSFET et le JFET. Dans la région de saturation, le courant de drain pour le MOSFET est [Équation 8 (Chapitre: «2. FET à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET)»)],
(37)
De K est donné par,
Dans le cas du JFET, l'équivalent est [Equation 20 (Chapitre: «3. Transistor à effet de champ de jonction (JFET)»)].
(38)
Ceci est identique à l'équation pour le MOSFET si nous définissons VT égal à Vpet assimiler les constantes,
(39)
La même équivalence est vraie pour la région triode. Nous avons présenté l'équation du courant de drain pour le MOSFET [voir l'équation 4 (chapitre: «2. FET à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET)»]
(40)
Cette équation identique est valable pour le JFET avec la substitution de Vp en VTet la valeur de K donnée dans l'équation (39).
En résumé, les seules différences dans les équations du MOSFET et du JFET sont les valeurs de la constante Ket le fait que la tension de seuil dans le MOSFET est équivalente à la tension de pincement dans le JFET.