Thèmes:
- Transistor MOS en général
- Transistor MOS comme interrupteur
- Caractéristique du transistor MOS
Généralités sur les transistors MOS :
Le MOSFET (c'est l'abréviation de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) est utilisé dans de nombreux microcontrôleurs. Le MOSFET peut être comparé au mieux à un transistor ordinaire, car le FET et le transistor ont trois connexions et sont donc capables de contrôler les courants. La différence entre le FET et le transistor ordinaire est que le FET n'a besoin que d'une tension pour commuter, tandis que le transistor a besoin de courant. Le FET est donc contrôlé sans énergie, ce qui permet un développement thermique minimal dans un microcontrôleur.
L'image montre un MOSFET. Les trois pattes sont les connexions « porte », « drain » et « source ».
Transistor MOS comme interrupteur :
Avec le transistor N-MOS, la grille doit devenir positive pour activer le FET. Le transistor P-MOS n'est pas encore décrit sur cette page.
La connexion gauche devient la porte (g) appelé, celui du haut s'appelle le vidange (d) et celui du bas devient le sources) appelé.
Si une tension positive est appliquée à la grille, une grande concentration d'électrons est créée directement sous l'isolation de la grille sous l'influence du champ électrique. Cela crée un canal N entre le drain et la source, ce qui permet une conduction directe entre le drain et la source. La flèche dans le symbole indique la direction du flux d'électrons. Avec le n-MOS, la flèche pointe vers le canal.
La grille est également appelée électrode de commande. Comparé au transistor normal, le drain ressemble le plus au collecteur et la source à l’émetteur. Normalement, aucune conduction n'est possible entre le drain et la source, car il existe un croisement np-pn entre eux. Ceci est comparable à deux diodes dont la cathode se touche.
Le schéma montre une batterie, un interrupteur, une LED et un MOSFET. Lorsque l'interrupteur est fermé, il y a une tension sur le portail. Cela crée une conduction entre le drain et la source, provoquant la circulation d'un courant. Parce qu’un courant traverse la résistance et la LED, la LED s’allumera.
Dans cet exemple, le portail est contrôlé par l'interrupteur à commande manuelle. En réalité, le portail est contrôlé par un calculateur. Le drain est relié à la connexion négative d'un actionneur ; dans le schéma, la LED est l'actionneur. La source est connectée à la masse de la batterie.
Caractéristique du transistor MOS :
Tout comme le transistor ordinaire, le MOSFET possède également une caractéristique. La caractéristique peut être utilisée pour déterminer quelle doit être la tension sur la grille pour contrôler l'actionneur avec le MOSFET.
L'image ci-dessous montre un schéma de gauche avec une lampe de 5 watts, contrôlée par le MOSFET. La courbe caractéristique du MOSFET est représentée à droite. Le courant traversant le drain est visible sur l’axe vertical (l’axe Y) de la courbe caractéristique. La différence de tension entre le drain et la source peut être lue sur l'axe horizontal (l'axe X).
Si le transistor est conducteur parce que l'ECU fournit à la grille une tension d'alimentation, un courant circulera et la lampe s'allumera. La tension mesurée avec le voltmètre dans cette situation est de 12 volts. Avec la lampe de 5 watts, un courant de 0,42 ampère (420 mA) circule dans le drain.
Maintenant que la tension de 12 volts et le courant de 420 mA sont connus, ces deux points d'intersection peuvent être inscrits dans la caractéristique. Une ligne peut être tracée entre ces deux points. C'est la ligne fiscale. Cette ligne de charge peut être utilisée pour déterminer quelle doit être la tension minimale sur la grille pour que le MOSFET soit conducteur. Pour garantir que le MOSFET est entièrement contrôlé, la tension sur la grille est toujours supérieure à celle nécessaire. Considérons le facteur 1,5 Ibk pour le transistor normal.
La courbe caractéristique montre que la tension idéale sur la grille est de 5,5 volts. Plus le courant traversant le drain est élevé, plus la tension sur la grille doit être élevée pour que le MOSFET soit conducteur.
Page connexe :
