Comparaison Transistor MOS/Transistor JFET

[invite26e9a38f]

Bonjour à toutes et à tous, je suis un élève de PCSI qui a commencé l'élec depuis peu.
J'aimerai comparer expérimentalement ces deux transistors(JFET/MOS) pour l'étude d'un pixel simple d'un capteur photographique.
Je ne suis pas encore trop calé sur les transistors mais j'ai compris le principe de fonctionnement des bipolaires (que je n'étudie pas ici) ainsi que celui des MOS.
Les transistors JFET peuvent-ils remplacer les transistors MOS (à appauvrissement canal N de préférence ou tout autre MOS) dans un même circuit s'ils sont implantés correctement ? (sachant que ce sont tous deux des transistors à effet de champ)
Mon but étant de comparer les performances du pixel avec l'un ou l'autre de ces transistors, j'aimerai pouvoir simplement remplacer l'un par l'autre dans mes montages.
Quels sont les caractéristiques des deux transistors à uniformiser pour avoir une comparaison cohérente? Cette comparaison quantitative expérimentalement grâce à l'uniformisation des caractéristiques est-elle possible ou dois-je me contenter d'une comparaison expérimentale qualitative ?
Voici un exemple de pixel (3 transistors) : http://meroli.web.cern.ch/meroli/ima...Caps_cmos2.jpg
Merci pour toutes vos réponse
Cordialement, Amisi97
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[invite5637435c]

Bonjour et bienvenue sur le forum,

Je ne suis pas encore trop calé sur les transistors mais j'ai compris le principe de fonctionnement des bipolaires (que je n'étudie pas ici) ainsi que celui des MOS.
Les transistors JFET peuvent-ils remplacer les transistors MOS (à appauvrissement canal N de préférence ou tout autre MOS) dans un même circuit s'ils sont implantés correctement ? (sachant que ce sont tous deux des transistors à effet de champ).

Ils sont très semblables, leur principe de fonctionnement sur le plan électrique est très proche, puisque dans les 2 cas c'est l'action d'un champ électrique qui assure la conduction du courant.
On peut dire qu'ils sont cousins.
La différence majeure est que le JFET est un transistor à jonction PN inversée simple, alors qu'un MOS est une combinaison entre un semi-conducteur et une couche métallique mince (SiO2).
Le JFET n'existe qu'en mode d'appauvrissement (depletion en anglais), contrairement au MOSFET qui existe dans les 2 modes, appauvrissement et enrichissement (depletion et enhanced).
Une manière simple de comprendre la différence est qu'il existe des NMOS et des PMOS, or il n'existe que des JFET.
Le NMOS est de type "enrichissement", le PMOS est du type "appauvrissement", en gros le premier devient conducteur si on lui applique une tension sur sa grille le deuxième c'est tout l'inverse.

Le JFET peut être remplacé par un NMOS (sauf cas très particulier), l'inverse est rarement vrai, mais un JFET ne peut pas remplacer un PMOS comme tu l'auras compris puisque pas du même type.
Ce ne sont que quelques généralités, il me parait indispensable que tu te documentes pour découvrir les autres spécificités propres à chacun de ces composants qui ont été déclinés sous de nombreuses formes pour accentuer tels ou tels caractéristiques selon l'usage, qui seraient bien trop longues à décrire sur un forum.

[DAT44]

Bonjour,
je ne suis pas spécialiste en effet de chants, mais je pense qu'un gros MOS chante plus fort !

[invite26e9a38f]

Bonsoir Hulk, merci pour votre réponse.Cependant, vous dîtes qu'un NMOS correspond à un système à appauvrissement et que le PMOS à un système à enrichissement mais je pense que cela est faux. Peut-être avez vous voulu me simplifier les choses, mais il existe des NMOS à appauvrissement ainsi qu'à enrichissement (de même pour PMOS). Preuve avec un des nombreux cours qui traîne sur internet : http://sebastien.bernard.free.fr/cou...t-de-champ.pdf (fin p.4 debut p.5). Voila pour la petite précision ^^.

En ce qui concerne, la comparaison entre un JFET et un NMOS (je sais désormais que je vais étudier des pixels (en faites le pixel me sert simplement de support d'étude aux transistors) ou il n'y a que des NMOS pour la comparaison), lorsque je lis des fiches notices des transistors JFET ou NMOS, les caractéristiques ne sont pas du tout que celles vues dans les cours, je donne un exemple d'une fiche technique : http://www.selectronic.fr/media/pdf/3501.pdf (désolé de vous faire suivre le lien mais je pense que c'est ce qui sera le plus explicite)
On y trouve même pas le matériau utilisé entre la grille et le canal.

Dans les cours que j'ai étudié, on y trouvait plutôt ces caractéristiques suivantes (par ex pour un transistor NMOS quelconque étudié) : -Tension de seuil
-Mobilité des électrons
-Mobilité des troues
-Epaisseur de l'oxide de grille
-Longueur de la grille
etc..
Je me retrouve face à un problème puisque je n'ai aucune idée des caractéristiques à uniformiser entre le NMOS et le JFET pour que la comparaison soit cohérente sachant que je comptais justement uniformiser les caractéristiques que j'avais vu dans le cours.

Je remercie d'ores et déjà les personnes qui m'accorderont un peu de leur temps.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5637435c]

Relis bien ce que j'ai écrit:

Le NMOS est de type "enrichissement", le PMOS est du type "appauvrissement", en gros le premier devient conducteur si on lui applique une tension sur sa grille le deuxième c'est tout l'inverse.

Je ne sais pas où tu as vu ce que tu as cru avoir lu....
Si tu viens ici pour avoir des réponses et que tu joues à ce petit jeu dans ce cas va demander directement au lien que tu cites.
Ce sera tout pour ma part.

[bobflux]

Je pense que le courant de fuite à travers la diode de jonction du JFET risque d'être trop élevé pour servir comme buffer de pixel dans ton application.

HULK: Si tu trouves des PMOS à déplétion (ie, qui conduisent avec 0V de Vgs), je suis intéressé par la référence...

[invite5637435c]

C'est sur.
Entre la théorie et l'intérêt pratique il y a tout un monde

[invite3a1051d7]

Bonjour,
pour ma culture electronique
globalement quand doit on utiliser un JFET au lieu d'un NMOS ?
cordialement
Alain

[bobflux]

Le JFET a souvent moins de bruit, capas parasites plus faibles, et puis il est à déplétion ce qui facilite la polarisation...

[jiherve]

Bonjour,
un truc que les moins de 50 ans n'ont jamais vu :http://pdf.datasheetcatalog.com/data...90/90846_1.pdf
JR

[Antoane]

Bonsoir,

Le JFET a souvent moins de bruit

Est-ce la raison pour laquelle c'est généralement lui qu'on utilise pour les ampli à gain variable utilisant une résistance variable (lien de JRV, oscillateur à pont de Wien...) ?
Une histoire de linéarité ? Ca ne semble pas être l'avis de LTSpice, mais il n'a pas réfléchi beaucoup.
Comme de toute façon il faut travailler en petits signaux, la diode de body ne gène pas...

[bobflux]

Les MOSFETs ont un bruit 1/f plus élevé comparé aux JFETs. Je ne sais pas exactement pourquoi... La fréquence du "1/f corner" où le bruit 1/f est équivalent au bruit blanc est assez basse pour un bon JFET (10...100 Hz) mais pour un MOSFET elle sera plus élevée.

Ceci dit, on trouve des AOP FET avec un bruit pas trop pourri en 1/f :

http://www.analog.com/media/en/techn...eets/AD745.pdf

...je suppose que les gars de chez AD maîtrisent leurs process !

Il y a aussi que les MOSFET petits signaux sont hyper faciles à dégommer avec une ESD alors que les JFET s'en tapent. Quand un composant est à l'entrée d'un ampli, c'est important.

http://www.eng.auburn.edu/~wilambm/p...10147_C011.pdf

http://www.designers-guide.org/Forum...num=1162476437

In fact, JFETs have such low 1/f noise it can be difficult to measure without specialized equipment. The dominant noise source in JFETs is charge fluctuation in the R-G centers in the JFET gate junction. This noise level is much lower than a typical MOSFET and about on par with a BJT. Another key difference between the JFET and the MOSFET is the JFET has a larger gm, which reduces the noise impact of the op amp's second stage (and perhaps first stage active load). So if you want a low noise op amp to be used in an application with a high source impedance, the JFET is the device of choice.

[Antoane]

Bonsoir,

Merci