Transistor MOS à 4 pattes

[Geo frais]

Bonjours à tous,
Au cours de mes lectures, j'ai entendu parler de transistor MOSFET possédant 4 broches dont une correspond au substrat. Sur toutes les datasheets de transistors MOSFET que j'ai pu trouver, le substrat est connecté au drain directement dans le boitier, et le composant n'a que 3 broches pour la source, la grille et le drain.
La représentation symbolique d'un tel composant est suggérée à gauche sur ces 2 images :
MOSFET canal P
MOSFET canal N
Je voudrais donc savoir si de tels composants existent et si oui avez vous des références pour que je puisse m'en procurer ?

Merci d'avance pour votre aide.
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[PIXEL]

les seuls MOSFET à 4 pattes que je connaisse sont les double portes :

http://wps.prenhall.com/wps/media/ob...185/13fig8.gif

[Tropique]

Ces composants existent: BFR29, BSD10, BSD22, etc pour les européens.
Dans la série 40xxx (initialement de RCA) il y en a aussi plusieurs, de même que dans la série JEDEC des 3Nxxx.
Un exemple:

[Qristoff]

Ces composants existent: BFR29, BSD10, BSD22, etc pour les européens.
Dans la série 40xxx (initialement de RCA) il y en a aussi plusieurs, de même que dans la série JEDEC des 3Nxxx.
Un exemple:

Quel est l'usage ? c'est pour leur caractére reversible D/S qu'ils sont utilisés ? dans les switchs analogiques par exemple ? (je ne connaissais pas..)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

La connection de substrat nait en même que le transistor dans les process MOS à depletion petits signaux.

Après, il faut savoir qu'en faire: ce n'est pas sain de la laisser flottante.
Souvent elle est connectée à la source, qui est normalement le point le plus négatif du MOS, mais quand on veut plus de flexibilité, comme pour les MOS symétriques utilisés en choppers p.ex., on la rend accessible extérieurement.

Cette électrode agit également comme le gate d'un jFET et permet de controler le transistor (AGC ou mélangeur p.ex.), ou plus subtilement, de déplacer les caractéristiques de façon groupée, comme si on disposait de modèles différents, à sélection électrique.
On peut également s'en servir pour du neutrodynage, comme électrode de garde, etc.

[Geo frais]

Merci tropique pour cette info,
mais d'après ce que j'ai pu voir dans les références que tu m'as données, les puissances que peut contrôler le transistor sont de l'ordre de la centaine de mW. Saurais-tu si des transistors MOSFET de puissance (de l'ordre de 100W) et de tension élevée (100V) basés sur le même principe existent?

[DAUDET78]

Si tu expliquais ce que tu veux faire ..... plutôt que de poser de vagues questions sur les pattes des MOS !

[Tropique]

Non, absolument pas: il y a des MOS à déplétion de puissance, mais de techno différente, dans lesquels la masse du semiconducteur ("bulk") est connectée au drain.
Supertex et Ixys à ma connaissance le font.
Pourquoi vouloir une connection de substrat pour des MOS de puissance au fait?

[louloute/Qc]

Si tu parles de ce genre de boîtier :

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BLF177_N.pdf

le MOS n’a toujours que trois pattes, simplement le source, normalement reliée à la masse est doublée.

[Geo frais]

@DAUDET78 ce que je veux faire, c'est un régulateur de tension compact basé sur un AOP et un seul transistor de puissance. Je souhaiterais réguler des tensions sur une gamme assez largie de 1 à 100 ou 200V et des courant allant jusqu'à 30-20A. J'ai trouvé des MOSFET qui répondent à telles contraintes, seulement il m'est impossible de polariser le transistor avec la tension de sortie de l'AO (au maximum 36V) et en même temps pouvoir mesurer en feed-back la tension régulée sur la charge. En gros il faut que mon transistor qui commute ma charge soit à la fois directement reliée à la masse (par son émetteur dans le cas d'un transistor bipolaire, ou par la source pour un MOSFET) mais aussi relié à la charge. Et la seule solution de faire ces 2 choses en même temps c'est ce MOSFET de puissance dans lequel je pourrais placer à la masse le substrat et relier la source à ma charge que je veux réguler. De la même manière qu'un relais électromécanique peut avoir une tension de commande parfaitement indépendante de la tension commandée, sauf qu'ici en plus on peut réguler.

Je vais mettre quelques schémas pour que vous voyez mon problème.
Sur ce premier circuit Lien image supprimé vous pouvez rapidement visualiser mon problème. l'AO est alimenté par une tension Vs = 32V, il sera impossible que sa tension de sortie soit supérieure à cette valeur. J'ai ici placé une configuration dans laquelle le circuit devrait réguler la tension de charge à 40V. Mais pour commuter le transistor qui alimente la résistance de charge, il faudrait une tension supérieure à 40V, et même de l'ordre de 40.7V (0.7V pour la tension Vbe). Avec ce montage je ne peux donc pas réguler des tension supérieures à Vs-0.7 volts soit environ 30V.

Alors en apprenant l'existence de ces transistor MOSFET à substrat isolée je me suis dit que s'il y en avait un capable de supporter de grosses tension et courants, alors je pourrais l'intégrer dans le circuit comme sur ce schéma:
Lien image supprimé
@Tropique, oui j'ai vu qu'il y a des MOSFET de puissance, mais même si le substrat est connecté au drain ça ne me convient toujours pas pour ce circuit non ?

@louloute, oui ce boitier à 4 pattes, mais il ne permet pas d'accéder au substrat, ça n'est pas de ça dont je parlais. Mais Tropique dans son post précédent a parfaitement trouvé le genre de transistor que je cherchais. D'ailleurs quels sont vos petits secrets pour trouver les références d'un transistor dont seul le type vous est connu ?

Merci d'avance pour vos aides généreuses.

[DAUDET78]

Je vais mettre quelques schémas pour que vous voyez mon problème.
Sur ce premier circuit

Je ne vois pas le problème. Il suffit d'avoir un ampiOP qui a une excursion de sortie de 0/100V ! Si ça n'existe pas, tu rajoutes un transistor en sortie .....

Alors en apprenant l'existence de ces transistor MOSFET à substrat isolée je me suis dit que s'il y en avait un capable de supporter de grosses tension et courants, alors je pourrais l'intégrer dans le circuit comme sur ce schéma:

Ca ne règle pas ton problème .... substrat ou pas, c'est la tension grille-source qui commande le NMOS

Bref, des palabres de Café du Commerce sur un problème qui n'en est pas un ....... encore une question mal posée !

[Geo frais]

Je ne pense pas qu'il existe d'AO capable d'avoir une tension de sortie de l'ordre de 100V, mais si vous en connaissez je suis prenneur. Pour le transistor en sortie c'est précisément ce que j'ai voulu faire, et on rencontre un problème qui empêche cette solution, à priori évidente, de fonctionner...

Pour avoir un peu étudié le principe de fonctionnement des transistors a effet de champ, je crois que c'est le champ électrique généré par la différence de potentiel imposé entre la grille et le substrat qui est à l'origine de l'ouverture du canal conducteur entre le drain et la source. Je pense que c'est le fait qu'usuellement le substrat et la source soient directement connectées à l'intérieur du boitier du composant électronique, qui vous fait croire que c'est la tension entre le grille et la source qui est à l'origine de la commande du NMOS.

En attendant nous n'avons toujours pas avancé dans la compréhension de mon problème.

Merci de votre aide.

[DAUDET78]

Je ne pense pas qu'il existe d'AO capable d'avoir une tension de sortie de l'ordre de 100V, mais si vous en connaissez je suis prenneur.

Un ampliOP LM324 alimenté en 0/10V et un NPN suivi d'un PMOS (et quelques résistances) et tu fais papa-maman avec une amplitude de 0/100V sans problème .....

qui vous fait croire que c'est la tension entre le grille et la source qui est à l'origine de la commande du NMOS.

Si tu t'y connais autant, pourquoi venir poser des questions

En attendant nous n'avons toujours pas avancé dans la compréhension de mon problème.

Moi, je te donne une piste (un translateur de niveau pour attaquer la grille du PMOS)

[DAUDET78]

Mon jour de bonté .......

[Tropique]

Bonjour,

Merci de respecter les http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html et de replacer l'image en PJ

[Tropique]

Apparemment, tu espères trouver un composant chimérique, un quadripôle dont les deux terminaux de commande sont isolés de la sortie.

Inutile de continuer la recherche, ce composant n'existe pas.

Il faut employer des amplificateurs discrets réalisés avec des transistors haute tension.

Un exemple discuté ici, avec un ballast P:
http://forums.futura-sciences.com/el...nsion-vce.html
Il est possible également d'adopter une config N.

Diverses configurations non-classiques sont envisageables, comme une commande flottante, voir p10 de ce document pour des exemples:
http://www.emesystems.com/pdfs/parts/LM10.pdf

[Geo frais]

Merci beaucoup DAUDET78 pour ton aide, j'ai mis en œuvre la solution que tu m'as proposée et sur la simulation elle fonctionne correctement. En fait j'étais arrivé à une méthode assez proche, mais j'ai inversé le choix des composants par rapport à toi. C'est à dire que j'ai mis un MOSFET en sortie de l'AO qui commute un transistor PNP de puissance qui alimente la charge.
Seulement avec de montage j'observe des oscillations importantes de la tension de sortie avec une fréquence de l'ordre de 500kHz.
En pièce jointe vous avez le schéma de mon circuit et un graphe des tensions. D'où pensez vous que cette oscillation peut provenir? et pourquoi n'est-elle pas présente quand on inverse le choix des transistors comme dans votre montage ?

@Tropique
Mais pourtant les composants que tu m'as indiqué dans ton message précédent sont des quadripoles. Tu penses qu'il est impossible de les faire fonctionner si l'on utilise des courants issus de sources indépendantes entre la grille et le substrat et entre le drain et la source?

Sinon en général je suppose que tu voulais parler de composants purement électronique, car il me semble bien qu'un optocoupleur est un quadripole dont les 2 éléments d'entrée et de sortie sont totalement indépendants et sont maintenus à distance l'un de l'autre par des matériaux isolants.

[Tropique]

je parlais évidemment d'éléments actifs monolithiques. Il y a de nombreux blocs de fonction industriels, dont les optocoupleurs qui réalisent cette fonction, mais ce sont des ensembles hybrides.
Et puis le fait que quelque chose soit un quadripôle ne permet pas de préjuger de sa fonction: quatre fils reliés ensemble sont un quadripôle également.

[Tropique]

Si tu veux une structure d'alim variable, stable et éprouvée, fonctionnant dans une large gamme, il y a ce projet:
http://forums.futura-sciences.com/pr...reference.html

Les calculs sont détaillés, et pour une haute tension, il suffit d'adapter le translateur de tension, Q3 et le ballast.
Comme celui-ci est un composite équivalent à un PNP, un PMOS pourrait être substitué sans grandes modifications.

Sois quand même prévenu: faire une alim de 0-200V 30A, même avec les 3/4 du boulot déjà prémâchés n'est pas absolument trivial, surtout pour un débutant complet.