Fonctionnement MOSFET 4 broches

[Hoedus]

Bonjour,
Je m'intéresse au fonctionnement des MOSFETs, notamment lorsqu'ils sont utilisés pour faire des "switchs" analogiques
Maxim-ic a quelques notes d'applications intéressantes
(http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/638) mais ca reste assez général.
La plupart de temps (et en fait à chaque fois que j'ai entendu parler de MOSFET), le substrat était connecté à la source.
Qu'est-ce que ça change de mettre le substrat à un autre potentiel.
Les modes de fonctionnement sont-ils toujours les mêmes? Est-ce toujours la tension Vgs qui "commande" le transistor, ou plutot la tension Vg-sub?
J'ai vu que Vsub avait un impact sur Vth, mais je suppose que ce n'est pas le seul...

Bref, si vous avez un petit lien qui explique cela plus précisément, ce serait super sympa..
Merci et bon après-midi!

Ah oui, autre question: qu'est-ce qui dans un transistor ou le substrat est libre différencie un drain d'une source? Les dopages sont-ils différents? La géométrie peut-être?
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[Hoedus]

Bonjour Futura!

Un petit up sur ce post, parce que j'ai un peu avancé.
Après avoir tracé mes schémas de transistors (zones n, p etc), j'ai essayé de réfléchir un peu par moi même (hem, oui, j'aurai peut-être du commencer par la).
Je vous fais part de mon raisonnement, pouvez vous me dire si j'ai compris?
Dans une configuration en "switch" donc (NMOS et PMOS tête bêche).
Le NMOS est passant pour Vg> Vth_nmos
Il laisse "passer" toutes les tensions
Vbulk-Vth_diode<Vd,Vs<Vdmax
Il n'y a pas de différence entre drain et source, donc on peut appliquer les tensions d'entrées sur un terminal ou l'autre.
Si Vterm (Vd ou Vs) > Vdmax, on dépasse les caractéristiques max, et on claque le composant.
Si Vterm< Vbulk, la jonction pn entre bulk et term devient passante, et le switch "clamp" la tension, jusqu'à ce que le courant devienne trop important pour la diode et fasse cramer le composant.

Pour le PMOS: passant pour Vg< Vth_pmos
Laisse passer les tensions Vdmax<Vterm<Vb+Vdiode

Donc en résumé, pour un interrupteur avec Vbulk_nmos=-5, Vbulk_pmos=+5, les tensions positives sont "passées" par le nmos, mais c'est le pmos qui limitera l'excursion (à 5.7V environ), et les tensions négatives sont "passées" par le pmos, et le nmos limite la tension négative min (-5.7V).
C'est ça docteur?

Quelques questions pour lesquelles je n'ai pas de réponse maintenant:
1) Soit un NMOS avec Vbulk =-5. Pourquoi pour Vgate=0V, le transistor est-il bloqué?. Mon intuition aurait été de dire que descendre la tension bulk "décale" d'autant les tensions de commande, donc que le transistor est bloqué pour Vg< Vbulk+Vth, mais apparement c'est pas ça. N'est-ce pas la tension Vg-Vbulk qui commande l'ouverture d'un canal de conduction?

2) Finalement, zéro différence entre drain et source?

merci à tous! J'espere avoir plus de succès qu'hier...

[invitee05a3fcc]

Je ne vois pas l'intérêt de cette étude. On dispose de tous les switchs analogiques que l'on veut . On n'est plus en 1980 !

[Hoedus]

Parce que ça m'intéresse de savoir ce qui se passe dans les petites boites noires plutot que de les utiliser sans les comprendre?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

C'est très louable .... mais pas évident a réaliser. Regardons au hasard un TL182 (pas tout à fait au zazard ... c'est un des rares switchs analogiques dont on a une idée du schéma interne !). Les MOS intégrés qui sont à l'intérieur ..... n'ont pas grand chose à voir avec le composant discret que tu as sous la main.

[Tropique]

En gros, le substrat d'un tétrode agit plus ou moins comme un deuxième gate, et l'effet final est une "moyenne" plus ou moins pondérée des deux, ce qui rejoint ce que tu dis plus haut.
pour être plus précis, le substrat agit exactement comme le gate d'un jFET, puisque le transistor travaille dans ce mode quand il est commandé par là.

Et les jFET d'usage général ont une construction symétrique, le D et S étant interchangeables.
Ce n'est pas le cas pour les fonctions spéciales, VHF ou UHF notamment qui ont une asymétrie pour minimiser la capa de réaction et autres paramètres.

[Hoedus]

Merci tropique