En général, différents types de composants électriques et électroniques comme les transistors, circuits intégrés , des microcontrôleurs, des transformateurs, des régulateurs, des moteurs, des dispositifs d'interfaçage, des modules et des composants de base sont utilisés (selon les besoins) pour concevoir différents projets électriques et électroniques. Il est essentiel de connaître le fonctionnement de chaque composant avant de l'utiliser pratiquement dans des applications de circuits. Il est très difficile de discuter en détail de tous les composants importants de l'électronique en un seul article. Par conséquent, laissez-nous discuter en détail du transistor à effet de champ de jonction, des caractéristiques JFET et de son fonctionnement. Mais, avant tout, nous devons savoir ce que sont les transistors à effet de champ.
Transistors à effet de champ
Dans l'électronique à l'état solide, un changement révolutionnaire a été fait avec l'invention du transistor, et est obtenu à partir des mots résistance de transfert. À partir du nom lui-même, nous pouvons comprendre le mode de fonctionnement du transistor, c'est-à-dire la résistance de transfert. Les transistors sont classés en différents types tels qu'un transistor à effet de champ , transistor à jonction bipolaire, et ainsi de suite.
Transistors à effet de champ
Les transistors à effet de champ (FET) sont généralement appelés transistors unipolaires car ces opérations FET sont impliquées dans le type à porteuse unique. Les transistors à effet de champ sont classés en différents types tels que MOSFET, JFET, DGMOSFET, FREDFET, HIGFET, QFET, etc. Mais, seuls les MOSFET (transistors à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique) et les JFET (transistors à effet de champ à jonction) sont généralement utilisés dans la plupart des applications. Donc, avant de discuter en détail du transistor à effet de champ de jonction, nous devons principalement savoir ce qu'est JFET.
Transistor à effet de champ de jonction
Transistor à effet de champ de jonction
Comme nous l'avons vu précédemment, le transistor à effet de champ de jonction est un type de FET qui est utilisé comme interrupteur pouvant être commandé électriquement. À travers le canal actif, l'énergie électrique circulera entre la borne de source et la borne de drain. Si la borne de grille est alimentée en tension de polarisation inverse, alors le flux de courant sera complètement coupé et le canal sera tendu. Le transistor à effet de champ de jonction est généralement classé en deux types en fonction de leurs polarités et ils sont:
- Transistor à effet de champ à jonction canal N
- Transistor à effet de champ à jonction canal P
Transistor à effet de champ à jonction canal N
JFET à canal N
Le JFET dans lequel les électrons sont principalement composés en tant que porteur de charge est appelé JFET à canal N. Par conséquent, si le transistor est activé, nous pouvons dire que le flux de courant est principalement dû au mouvement d'électrons .
Transistor à effet de champ à jonction canal P
JFET à canal P
Le JFET dans lequel les trous sont principalement composés en tant que porteur de charge est appelé JFET à canal P. Par conséquent, si le transistor est activé, nous pouvons dire que le flux de courant est principalement dû aux trous.
Fonctionnement de JFET
Le fonctionnement du JFET peut être étudié séparément pour le canal N et le canal P.
Fonctionnement du canal N du JFET
Le fonctionnement de JFET peut être expliqué en expliquant comment activer le JFET à canal N et comment désactiver le JFET à canal N. Pour activer un JFET à canal N, une tension positive de VDD doit être appliquée à la borne de drain du transistor avec (par rapport à) la borne de source de telle sorte que la borne de drain doit être convenablement plus positive que la borne de source. Ainsi, le flux de courant est autorisé à travers le drain vers le canal source. Si la tension à la borne de grille, VGG est de 0 V, alors il y aura un courant maximum à la borne de drain et le JFET à canal N est dit à l'état ON.
Fonctionnement du canal N du JFET
Pour désactiver le JFET à canal N, la tension de polarisation positive peut être désactivée ou une tension négative peut être appliquée à la borne de grille. Ainsi, en changeant la polarité de la tension de grille, le courant de drain peut être réduit et alors le JFET à canal N est dit à l'état OFF.
Fonctionnement du canal P du JFET
Pour activer le JFET du canal P, une tension négative peut être appliquée aux bornes de la borne de drain du transistor par rapport à la borne de source de telle sorte que la borne de drain doit être de manière appropriée plus négative que la borne de source. Ainsi, le flux de courant est autorisé à travers le drain vers le canal source. Si la tension à la borne de grille , VGG est 0V, alors il y aura un courant maximum à la borne de drain et le JFET à canal P est dit à l'état ON.
Fonctionnement du canal P du JFET
Pour désactiver le JFET à canal P, la tension de polarisation négative peut être désactivée ou une tension positive peut être appliquée à la borne de grille. Si la borne de grille reçoit une tension positive, alors les courants de drain commencent à diminuer (jusqu'à la coupure) et ainsi le JFET du canal P est dit à l'état OFF.
Caractéristiques JFET
Les caractéristiques JFET de peuvent être étudiées pour le canal N et le canal P comme indiqué ci-dessous:
Caractéristiques du JFET N-Channel
Les caractéristiques du JFET à canal N ou la courbe de transconductance sont montrées dans la figure ci-dessous qui est représentée graphiquement entre le courant de drain et la tension grille-source. Il existe plusieurs régions dans la courbe de transconductance et ce sont des régions ohmiques, de saturation, de coupure et de rupture.
Caractéristiques du JFET N-Channel
Région ohmique
La seule région dans laquelle la courbe de transconductance montre une réponse linéaire et le courant de drain est opposée par la résistance du transistor JFET est appelée région ohmique.
Région de saturation
Dans la région de saturation, le transistor à effet de champ à jonction à canal N est à l'état passant et actif, car le courant maximum circule en raison de la tension grille-source appliquée.
Région limite
Dans cette région de coupure, il n'y aura pas de courant de drain circulant et par conséquent, le JFET à canal N est à l'état OFF.
Région de répartition
Si la tension VDD appliquée à la borne de drain dépasse la tension maximale nécessaire, alors le transistor ne résiste pas au courant et ainsi, le courant circule de la borne de drain à la borne de source. Par conséquent, le transistor entre dans la région de claquage.
Caractéristiques du JFET du canal P
Les caractéristiques du JFET à canal P ou la courbe de transconductance sont illustrées dans la figure ci-dessous qui est représentée graphiquement entre le courant de drain et la tension grille-source. Il existe plusieurs régions dans la courbe de transconductance et ce sont des régions ohmiques, de saturation, de coupure et de rupture.
Caractéristiques du JFET du canal P
Région ohmique
La seule région dans laquelle la courbe de transconductance montre une réponse linéaire et le courant de drain est opposée par la résistance du transistor JFET est appelée région ohmique.
Région de saturation
Dans la région de saturation, le transistor à effet de champ à jonction à canal N est à l'état passant et actif, car le courant maximum circule en raison de la tension grille-source appliquée.
Région limite
Dans cette région de coupure, il n'y aura pas de courant de drain circulant et par conséquent, le JFET à canal N est à l'état OFF.
Région de répartition
Si la tension VDD appliquée à la borne de drain dépasse la tension maximale nécessaire, alors le transistor ne résiste pas au courant et ainsi, le courant circulera de la borne de drain à la borne de source. Par conséquent, le transistor entre dans la région de claquage.
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