LYCEE HENRI NOMINE

Année scolaire
LYCEE MANGIN
Le transistor à effet de champ
à grille isolée (MOSFET)
BTSSE 1
Qu’est ce qu’un transistor à effet de champ à grille isolée (MOSFET)?
Les différences entre un transistor à effet de champ à grille isolée est un transistor à effet de champ sont les
suivantes :
- La grille est isolée du canal par une couche d’oxyde de silicium, par conséquent IG = 0A.
- il n’existe pas de canal semiconducteur en l’absence de tension de commande ID = 0A si VGS = 0V.
On distingue deux types de transistors à effet de champ :
- MOSFET canal N (à enrichissement ou appauvrissement)
- MOSFET canal P (à enrichissement ou appauvrissement).
Rem. : Le transistor le plus utilisé est le MOSFET à enrichissement (Canal N).
Conventions et réseaux de caractéristiques :
R. Martinez
1
Fonstionnement et applications
En amplification dans la zone linéaire. (Etage d’entrée des AIL).
En commutation de puissance (plusieurs dizaines de Watts jusqu’à des fréquences de plusieurs milliers de
mégaHz).
Les portes logiques CMOS.
Très utilisé en électronique numérique (mémoires, microprocesseurs, circuits logiques…)
Avantages
Consommation faible
Pas de courant de polarisation de grille.
Très Forte impédance d’entrée (env. 1015 Ω)
Peu onéreux.
Densité d’intégration importante
(> à 107 transistors par puce)
Inconvénients
Vitesse de commutation plus faible (sauf VMOS)
Dispersion des paramètres élevée.
Fragilité au niveau de la grille, extrémement sensible
aux charges électrostatiques qui peuvent provoquer le
clacage de la couche de silice.
Schéma équivalent pour les petites variations autour du point de repos.
G
G
D
D
VGS
S
VDS
en petit signaux
gmVGS
Canal N
S
Avec gm =
I D
=  2k VGS  V p 
VGS
Paramètres d’un transistor MOSFET
VGSS ou VGSmax : c'est la tension entre la grille du transistor, équivalent à la base d'un bipolaire, et la source.
Il faut noter que pour un transistor MOS, le respect de ce paramètre est crucial, car autrement, on risque le
claquage du transistor.
VDSS ou VDSmax: c'est la tension drain source maximale avant destruction du composant.
IDSS : courant circulant entre le drain et la source: c'est le courant continu maximal qui peut circuler sans
destruction du composant. La plupart des datasheets de ces transistors décrivent le courant max en pointe,
pendant une période de temps très court.
RDSon : c'est la résistance série entre le drain et la source, pour une tension VGS (grille source) donnée. On
veillera à ce que la puissance générée dans cette résistance soit dissipée par le boîtier du transistor: P=RI².
De quelques centaines d’Ohms pour les transistors d’usage général, 5 à 10 Ohms pour la commutation.
VGSoff ou VGSth: tension de seuil du MOS.
gm : transconductance (de 0,1 à 10 mA/V)
Ciss : Capacité d'entrée: capacité de grille, en cas d'ajout d'une résistance de grille, on veillera à ce que le filtre
RC passe bas ainsi créé, ne gène en rien quant au bon fonctionnement du circuit.
Coss : Capacité de sortie.
R. Martinez
2
R. Martinez
3