Chapitre sur le Transistor à Effet de Champ

Chapitre 3:
Transistor à effet de champ

Inconvénients des transistors bipolaires :
Courant de base non nul ⇒ consommation non nulle.
Fonctionnement par injection de charge
Risque de stabilité thermique
Impédance d'entrée faible (ordre de kΩ )
Pilotage en courant (pas en tension)
On souhaite un autre type de transistor :
A consommation d’énergie très réduite en commutation.
•
Pilotable en tension.
Impédance d'entrée élevée
Plus stable thermiquement
⇒ Il existe : le transistor à Effet de champ
Transistors à effet de champ (TEC ou FET) : Introduction
Deux familles
Transistor à effet de champ à jonction
(JFET)
MOSFET (Métal-Oxyde-
Semiconducteur à effet de champ)

Transistors à effet de champ à jonction (JFET ):Types
La Source S est l’électrode par ou les électrons
entrent dans le barreau. (Source d’électrons)
Le drain D est l’électrode par ou les électrons
quittent le barreau. (Électrode chargée pour drainer
les électrons)
La grille G permet de commander le courant IDS
JFET de type N ou canal N
JFET de type P ou canal P
La Source S
est l’électrode par ou les trous entrent
dans le barreau. (Source d’électrons)
Le drain D est l’électrode par ou les trous quittent
le barreau. (Électrode chargée pour drainer les
trous)
La grille G permet de commander le courant IDS
Dans ce ce qui suit, on s’intéressera au JFET de type N uniquement, le JEFET de type P étant
identique par permutation des zones P et N.
ID
IG
ID
IG

Principe de fonctionnement du JFET de type N
En fonctionnement normal, le drain sera polarisé positivement par rapport a la source (VDS > 0), la
grille sera polarisée négativement par rapport a la source (VGS <0) ce qui polarisera en inverse les
jonctions PN (Grille-Canal) produisant ainsi deux zones de depletion autour des jonctions. Ces zones
ne contiennent pas de porteur, donc elles sont isolantes et leur épaisseur augmente avec VGS et aussi
avec VDS. Les électrons, qui sont les porteurs mobiles de charges, circulent dans le canal dont
la largeur est contrôlée par la tension VGS<0.
VGS ≤0
VDS≥ 0

P P +
-
VGS
+
-
N
N
Gate
Drain
Source
VDS =0
Principe de fonctionnement du JFET de type N
VDS =0V VD=VS VGD =VGS
La largeur du canal est contrôlée par la tension VGS<0