Transistor a effet de champ

[Neo]

Bonjour,
Mon objectif étant qu'avec ce dipôle je puisse modifier la durée de la période -15V sans changer la durée de la période +15V

C'est alors dans cette optique que je me suis renseigné sur les transistors et les mosfets grâce au document dont je vous ai mis le lien mais je ne suis pas sûr de bien le comprendre et donc ne sais pas s'il pourra m'aider dans la réalisation de mon objectif.

Afin de savoir quelles résistances ajouter en série du MOSFET pour changer la période basse du créneau.
J'ai essayé d'étudier un MOSFET IRF530 mais mes résultats ne m'ont pas l'air convaincant...
Je vous ai mis ce que j'ai fait en PJ
Serait-il possible de m'expliquer pourquoi j'obtiens ces curieux résultats (une pente négative pour Vds(i) ...)

Pourriez-vous aussi me parler du comportement résistif du MOSFET et m'indiquer comment je pourrais faire l'étude de celui-ci en fct du signal à la gate ?

En vous remerciant d'avance,
Cordialement
https://emse.fr/~dutertre/documents/...s_MOS_2021.pdf
Circuit.jpeg
Graphe Vds(i).png
Tentative d'étude.jpg
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[antek]

Comment est inséré le nmos dans le schéma ?
C'est un simulateur qui te donne ce résultat Vds=f(Id) ?

[bibifikotin]

Bonjour, Moi je ne voit pas un "effet de champ" mais un "ampli" alimenté par une tension positive et une négative (15v) ce qui est assez commun.
C'est à l'entrée (gate) qu'il faut appliquer les différents durées de demi période choisie.
Du moins je le vois de cette façon
Bonne journée

[Pascal071]

bonjour

Néo veut utiliser un Fet à la place du potentiomètre R2.
ce n'est pas une bonne idée, plutôt décharger C1 par un générateur de courant commandé par tension.

les valeurs des résistances sont bien trop faibles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Neo]

Bonjour,
merci pour vos réponses, je me rend compte que je n'est pas était assez précis.
Je vous rajoute donc un circuit plus complet, mon but et de faire un détecteur de pluie variable.
La partie de gauche sert donc de temporisation (si la sortie est en +15V et il y a des gouttes sur la cellule alors le moteur
tourne pour nettoyer la cellule pendant un cours instant qui correspond a la durée du créneau haut et poursuit le nettoyage de la cellule jusqu'au bout
par un un système constitué de relais et de micro switch non représente ici qui permettent un nettoyage complet sans que l'essuie glace ne reste coincé au milieu de la cellule).
Je voudrais donc pour le rendre variable qu'en fonction d'un signal arrivant à la borne supérieure du bloc 1 (qui serait un genre de mosfet ou jfet) la période basse du créneau varie.
Afin de regarder l'état de la cellule plus souvent si il pleut plus.
Cette tension peut soit directement être prise aux bornes de la cellule mais ce n'est pas très précis soit à l'aide d'un pont de Wheatstone
dont la tension serait une image beaucoup plus claire du nombre de goutte sur la cellule.
Mon problème est que je ne connais pas très bien les transistors à effet de champ et comment étudier la caractéristique qui m'intéresse afin d'avoir un calcul précis.
En vous remerciant, cordialement.
Etude_IRF530.jpg
Circuit_complet.jpg
Pont de Wheatstone.jpg

[Pascal071]

L'idée de varier la vitesse par résistance de l'eau n'est pas fonctionnel avec le capteur décrit.

Le capteur fonctionne en tout ou rien:
exemple pluie fine:
capteur mouillé -> résistance faible -> impulsion essuie glace
l'essuie glace passe: capteur sec ou presque -> arrêt essuie glace en fin de course
ceci est un fonctionnement normal, si le capteur reste mouillé, l'essuie glace cadence sans arrêt.

Les essuie glace automatiques de nos automobiles modernes ont un fonctionnement plus subtil: https://www.guillaumedarding.fr/imag...r_de_pluie.jpg
La vitesse est fonction de la force de la pluie.

à noter qu'un capteur à pistes en "râteau" comme dessiné est très vite sujet à corrosion, et donc seuils instables dans le temps.
pas besoin d'oscillateur, mais seulement une interface pour déclencher le moteur (via un relais) lorsque la cellule est mouillée (résistance faible).

[Neo]

Merci pour votre réponse,
Néanmoins g mesuré en faisant varier la quantité d'eau sur la cellule une résistance allant de 22kohm a 62kohm.
Cette échelle de mesure me semblais donc assez large pour avoir une idée claire de l'état de la cellule.
Je me demandais donc si vous pourriez m'expliquer pourquoi cela ne marcherai pas y compris si je remplace l'une des résistance d'un
Pont de Wheatstone par la cellule pour utiliser la tension V1 présente sur mon document : Pont de Wheatstone.jpg
à la gate du mosfet.
Merci, Cordialement

[Pascal071]

bonsoir

les valeurs relevées sont inexactes, car 62k c'est si le capteur est encore humide, alors que le pare brise est déjà sec.
une fois le capteur complètement sec, sa valeur va être infinie.
sortir une tension avec ces valeurs va être peu fiable.

pourquoi le FET ne va pas fonctionner en remplacement de R2:

- un mos est fait pour commuter, pas pour fonctionner en mode linéaire.

- le circuit étant oscillant, le FET n'aura pas un potentiel fixe sur G ou S, donc impossible de lui assigner un potentiel G-S stable.

- le schéma en post #1 fonctionne en + et - 15V: est ce disponible sur l'équipement en question ?

proposition de schéma:

- lorsque la sortie de U1 est à 12V:
le relais est actif
C1 se charge par R9-D2
le capteur n'est pas alimenté car Q3 est bloqué

- lorsque la sortie de U1 passe à 0V:
le relais est inactif
Q3 est saturé et alimente le capteur
le capteur alimente en tension le générateur de courant Q2-R8, courant fonction de la résistance du capteur (ajustable par R1)
ce courant décharge C1
puis nouveau cycle

[Neo]

Bonjour,
en effet 62k est une valeur pour une cellule encore très legerement humide mais ce n'est pas un probleme dans le pont de wheatstone dont g joint un fichier ou je comptais remplacer R1 par la cellule,
mais effectivement le potentiel en S ne sera pas fixe donc cette maniere est sans doute mauvaise.
Néanmoins j'aimerais toujours comprendre comment faire l'etude d'un transistor a effet de champ et particulierement sa zone ohmique et savoir pourquoi mon etude n'a pas marché,
d'ailleurs le graphe que g donné est un simple représentation des mesures mais il n'est pas issue d'une simulation.
Cordialement

[antek]

. . . comment faire l'etude d'un transistor a effet de champ et particulierement sa zone ohmique et savoir pourquoi mon etude n'a pas marché,

Le document que tu as présenté #1 me semble suffisant.
Par ailleurs je n'ai pas vu de schéma avec le MOSFET.

[Pascal071]

bonjour

exemple avec un Nmos petite puissance, 2N7000,
on voit qu'il commence à conduire à partir de 2,5V (cette valeur va varier avec la température).
pour s'en servir à (dé)charger le condensateur, il faudra travailler dans la partie basse de la courbe, assez variable.

[Pascal071]

l'IRF 530 est conçu pour travailler avec de forts courants Drain (20A max!)
tu remarques bien que la variation d'impédance DS est forte autour du Vgs de seuil Vgs(th), ici env. 3V
comme le montre ta feuille "tentative d'étude" entre 2,8V et 3,1V
les Nmos ne sont pas conçus pour travailler en mode linéaire, mais en commutation.

pour travailler avec de faibles courants, comme pour décharger le condensateur,
il faut utiliser un générateur faible courant, comme Q2 au post #8, commandé lorsque la sortie de l'AOP est à 0V.

[Antoane]

Bonjour,

Après avoir lu la discussion en diagonal : pour éviter (limiter) l'oxydation du capteur, une solution consiste à limiter la tension y étant appliquée à environ < 1 V

Le MOSFET n'est pas un bon composant pour faire une résistance commandée en tension. On lui préfère un JFET (cf les oscillateurs à pont de Wien dont le gain est commandé par un JFET), une LDR, etc. ou, mieux : on peut souvent s'en passer en changeant le design.

[Neo]

Bonjour,
merci pour vos réponses, je venais justement de me renseigner sur le JFET,
pourriez vous me dire quel montage effectué et quelles mesures faire pour étudier justement la zone de linéarité où le JFET se comporte comme une résistance variable.
Les résultats de l'étude que j'avais faites sur IRF530 (qui donc d'après ce que j'ai compris n'est pas adapté) me semble incohérents,
j'avais fixé Vch2 a 1V et fais varier Vgs mais voila mes questions:
-au début Vds est supérieur a 1V est ce seulement due a la précision du voltemètre ou celle du générateur de tension ou est ce encore autre chose?
-parmi les points que g pris pour tracer le graphe j'obtient une pente négative est ce normal?
-mon étude est elle cohérente par rapport à ce que je cherche a obtenir, (dois faire de même pour le JFET et quel JFET serait cohérent pour mon circuit)?
Tentative d'étude.jpg
Graphe Vds(i).png
image_2026-03-16_170444664.png

[Pascal071]

bonjour

les mesures faites avec l'IRF sont cohérents, tu vois bien qu'autour du seuil (env.3V) le courant IDS passe de presque 0 au maximum.
avec un J-fet, il faut se fier aux courbes données dans les datasheet,
exemple en fig. 5: https://docs.rs-online.com/a526/0900766b816f7376.pdf
à part la température, il y a 2 courbes suivant le Vgs(off) dont on ne connait jamais la valeur, suivant le composant approvisionné,
on ne connait que les limites (1 à 4V pour le J176)

le schéma #8 fonctionne, la valeur de R6 est à ajuster en fonction du résultat souhaité (temps de décharge)

[Neo]

Bonjour,
merci pour le temps que vous m'accordez, je me rend compte que mes mesures sont bien cohérentes,
Dans la figure 5 du datasheet, Vds est fixé a 15V je crois donc comprendre que pour étudier la zone ohmique j'aurais du fixé Vgs et faire varier Vds,
puis en mesurant le courant i, j'aurais pu tracer un graphe de Vds(i) afin d'en déduire la résistance dans le cas de linéarité et délimiter la zone ohmique.
Dans ce cas il semble donc que je n'ai plus besoin de la résistance mais je vois pourtant beaucoup de schéma servant à étudier la zone ohmique avec une résistance.
Sinon j'ai fais un nouveau schéma pour résoudre le problème d'un potentiel non constant à la source, est il correct?
Concernant le schéma en #8 vous dites qu'il fonctionne mais pas de manière variable comme je l'avais décrit c'est bien ca?
Cordialement.

[Pascal071]

bonjour

le montage #8 doit fonctionner, avec un temps sortie à 0 fonction de la valeur du capteur.

ton dernier schéma ne fonctionne pas, les charges et décharges de C doivent être dans la contre réaction de l'AOP,
comme ton schéma https://forums.futura-sciences.com/a...it_complet.jpg

pour l'alimentation de l'AOP, si uniquement +12V est utilisé, il faut polariser l'entrée + à 6V, et non à 0V.
la diode en sortie d'AOP est inutile.

le principe dans l'ensemble n'est pas viable pratiquement, car si les impulsions sont rapprochées (capteur mouillé), ces impulsions vont déclencher l'essuie glace alors qu'il est déjà en mouvement.

le montage en #6 est plus sûr, il déclenche l'essuie glace tant que le capteur est mouillé, sans variation de vitesse, la cadence se fera automatiquement suivant le capteur mouillé/sec
avec nouvelles valeurs pour le réglage sensibilité:

[Neo]

Je ne l'ai pas écrit mais l'AO est alimenté en +15/-15, la diode en sortie de l'AO sert a passer d'un créneau+15/-15 a un creneau +15/0 en tout cas ce que je pensais et que j'ai vérifié empiriquement.
Sinon je réglerais évidemment les resistance pour que le temps entre deux impulsions soit toujours supérieur a la durée de blayage de la cellule.
Sinon que pensais vous du protocole sue j'ai décrit pour etudier la zone ohmique et pourquoi je n'ai pas besoin d'une resistance alors qu'il y en a souvent une sur les circuit que je vois avec des graphe decrivant la zone ohmique d'un transistor.
Cordialement.

[Pascal071]

mes schémas fournis fonctionnent en +6 à +30V
la diode en sortie de l'AOP alimenté en +-15V court-circuite la sortie AOP sur les passages à -15V, même s'il est protégé, ça n'est pas une façon de faire par principe.
"pourquoi je n'ai pas besoin d'une résistance alors qu'il y en a souvent une sur les circuit que je vois"
de quelle résistance parles tu ?

pourquoi ne pas faire tous ces essais sur une plaquette d'essais (breadboard) ?

[Pascal071]

et peux tu nous en dire plus sur l'utilisation réelle ?
- utilisation sur un véhicule? -> +12V dispo seulement
- utilisation avec un vrai moteur d'essuie glaces -> courant à fournir au moteur (4 à 10 Amp., surtout au démarrage) et câblage réel du fin de course
- autre utilisation (nettoyage d'une caméra par exemple) dans ce cas il faut plus de détails sur le moteur et son fin de course.

un vrai montage bien pensé devrait tenir compte du fin de course pour éventuellement relancer un cycle,
après une tempo fonction de la conductivité du capteur.