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Publié le : 7/2/2013 -Format: Document en format HTML protégé

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LE TRANSISTOR JFET CANAL N
Structure et caractéristiques
Zone ohmique et de coude
Zone de saturation
Polarisation
Schéma aux petites variations et aux fréquences moyennes
JFET canal P
JFET canal N : montages fondamentaux

Philippe ROUX © 2004

T RANSISTOR J.F.E.T. CANAL N
1) DIODE POLARISEE EN INVERSE

+

Considérons en figure 1 une diode PN au silicium polarisée en inverse par une tension Vinv .
IS
Si N

Si P
Z.C.E.

Cathode

W=

Vinv

Nd

V=

Na

Anode

2

0 si

q

(

1
1
+
)( V + Vinv )
Na Nd

kT N a N d
ln( 2 )
q
ni

W
Figure 1: Diode bloquée et sa Z.C.E. d'épaisseur W = f (Vin )
De part et d'autre de l'interface entre le silicium P et le silicium N, se développe une zone de charge
d'espace (Z.C.E.) dont l'épaisseur W est proportionnelle à la racine carrée de la tension Vi nv . Cette
Z.C.E. est une zone quasi-isolante. Le fonctionnement du transistor JFET canal N exploite la
présence de cette zone.
2 ) STRUCTURE ET CARACTERISTIQUES DU JFET CANAL N
Dans un barreau de silicium N (figure 2), dont les extrémités constituent le drain et la source du
dispositif, on a réalisé la diffusion de deux zones de silicium de type P formant la grille. Sous la
zone de grille se trouve le canal N du JFET. Le silicium N du canal est donc pris en "sandwich" par la
grille en silicium P.
+
Grille

ID

VDS

D

P

ID

G

VGS
+

Drain

VDS positive

VGS négative

IS = ID

Source

canal N

N
Grille

Z.C.E.
Si N
Si P

S

Figure 2 : JFET canal N
Comme le montre la figure 3, les deux zones de charge d'espace des deux diodes PN à cathode et
anode communes peuvent moduler l'épaisseur du canal sous l'action d'une tension VGS négative.
Drain
Si P
Si P
Canal
Grille
Grille
Si N
Source Z.C.E.
Figure 3 : Coupe au niveau du canal
Z.C.E.

1

En fonctionnement normal, la tension VDS doit être positive alors que la grille doit être absolument
polarisée négativement par rapport à la source sous peine de destruction du composant (diode grille
source alors en direct et courant correspondant excessif).
Les caractéristiques de sortie ID = f (VDS) à VGS constante présentent deux régions (figure 4) :
o
o

Ohmique et de "coude" pour VDS < VDS saturation = VGS - VPincement
Saturation ou de "plateau" (VDS > VDS sat)
Caractéristique
de transfert

zone ohmique
et de coude

10
9

IDSS 8

D

7

7

ID

6

6

5
VDS
Positif 4

5

3

3

2

G

9

8

VGS
Négatif

10

zone de
saturation

2

S

1

ID ( ma)

VGS (V)
0

- 0.25
- 0.5

4

-1

1

VP



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