JFET vs MOSFET (Transistors)

Dans cet article, nous comparons et contrastons les transistors à effet de champ à jonction (JFET) et les transistors à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET).

Bien que les deux soient des transistors à effet de champ et qu’ils remplissent des fonctions similaires, leur composition est fondamentalement différente. Ainsi, il existe plusieurs différences de clésentre les 2 transistors.

Le tableau ci-dessous donne une comparaison entre les JFET et les MOSFET.

Le tableau ci-dessus est donc une bonne et brève explication de certaines des différences entre les transistors à effet de champ à jonction (JFET) et les transistors à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET). Ci-dessous, nous allons examiner la table plus en profondeur, afin que vous puissiez obtenir une meilleure explication détaillée, si vous pensez que cela manquait ci-dessus. On va rentrer dans l’ordre.

Du côté des similitudes, les MOSFET et les JFET sont tous deux des transistors commandés en tension. Une tension à la borne de grille du transistor soit rend le transistor allumé ou éteint. Ils sont différents des BJT, qui sont contrôlés par le courant.

Les MOSFET et les JFET ont également de petites valeurs de transconductance (gain) par rapport aux transistors à jonction bipolaire. La transconductance est définie comme le rapport milliampère par volt de la petite variation de la sortie de courant d’un appareil électronique à la petite variation de l’entrée de tension. En d’autres termes, c’est le gain du transistor circuit.In en termes d’applications d’amplificateurs, cela peut entraîner une diminution des valeurs de gain. Pour cette raison, ni les MOSFET ni les JFET ne sont souvent utilisés dans de simples circuits amplificateurs. Au lieu de cela, les BJT sont préférés. La seule exception s’il y a un besoin d’impédance d’entrée très élevée et de faible courant.

En ce qui concerne les différences, l’une des différences entre les JFET et les MOSFET est que les JFET ne sont disponibles qu’en type d’épuisement. Les MOSFET peuvent être de type à épuisement ou de type à amélioration. Nous expliquerons clairement ce que tout cela signifie. Lorsqu’un transistor est de type à déplétion, cela signifie que le transistor est passant complètement et complètement conducteur lorsqu’il y a 0V à sa broche de commande, qui pour FETs est la grille. Ainsi, les JFET fonctionnent tous comme des transistors de type à déplétion. Lorsque 0V est introduit dans la grille d’un JFET avec une polarisation appropriée aux bornes de source et de drain, le JFET fonctionne à conduction complète. L’application d’une tension à la borne de grille de JFET la rend plus résistive et moins de flux de courant. Une fois que la voltageatteint un certain seuil, tout le flux de courant de la borne source-drain cesse. C’est pourquoi les JFET sont appelés transistors « normalement allumés « . Sans tension sur la broche de commande, les JFET conduisent le courant à travers la région source-drain. Les MOSFET, en revanche, peuvent être de type à épuisement ou de type à amélioration. Comme expliqué, le type d’épuisement est lorsqu’un transistor conduit du courant à traversla borne drain-source en l’absence de tension vers la borne de grille. Les transistors de type à amélioration sont des transistors qui conduisentcourant à travers la région source-drain uniquement si une tension est appliquée à la borne de grille. En l’absence de tension à la borne de grille dans un transistor de type à amélioration, le transistor ne conduira pas de courant à travers la région drain-source. Ce n’est que si une tension suffisante est appliquée à la borne de grille d’un transistor pour un transistor de type à amélioration qu’il conduira le courant à travers la région drain-source. Encore une fois, les JFET ne sont que de type d’épuisement, tandis que les MOSFET peuvent être soit de type d’épuisement, soit de type d’amélioration.

Une autre différence entre les JFET et les MOSFET est que les MOSFET offrent une impédance d’entrée beaucoup plus élevée que les JFET.Les JFET ont généralement des impédances d’entrée d’environ 109 Ω. Les MOSFET, en revanche, ont une impédance d’entrée de câble de grille beaucoup plus grande, normalement supérieure à 1014 Ω. Cela rend les MOSFET, en moyenne, environ 100 000 fois plus résistifs que les JFET au terminal de la porte. Cela signifie que les MOSFET ne tirent presque aucun courant de porte. Comment Mosfets atteindre cette impédance d’entrée très élevée est en plaçant un isolant à oxyde métallique entre la grille et le canal de drain et de source. Ceci isole la borne de grille du canal de source et de drain. Avec une impédance d’entrée plus élevée, le MOSFET consomme moins de courant d’entrée qu’un JFET; ainsi, il ne charge pas le circuit qui l’alimente à peine. Il permet une très bonne isolation étant le circuit qui l’alimente et la charge que le MOSFET alimente.

Un inconvénient des MOSFET qui le rend désavantageux pour les JFET est que les MOSFET sont plus fragiles et plus faciles à détruire que les JFET. Nous avons dit plus haut que les MOSFET offrent une impédance d’entrée beaucoup plus élevée que les JFET. Ceci est réalisé parce que les MOSFET ont un isolant d’oxyde métallique placé entre la grille et le canal de source et de drain. Cela fournit une isolation supplémentaire et donc une impédance plus élevée, mais cela présente un inconvénient. En plaçant dans cette couche isolante d’oxyde métallique, il se forme une très faible capacité grille-canal. La capacité entre la grille et le canal (canal source-drain) devient très faible, juste quelques picofarads. Ainsi, si trop d’électricité statique s’accumule sur la porte de certains types de MOSFET, la charge statique accumulée peut percer la porte et détruire le MOSFET. Certains MOSFET offrent une protection supplémentaire contre cette faible capacité d’entrée, mais pas tous. Par conséquent, les MOSFET, bien qu’ils offrent une impédance d’entrée supérieure, sont plus susceptibles d’être endommagés que les JFET.

Un autre inconvénient est que les MOSFET sont également plus chers que les JFET. Les JFET sont relativement simples à construire. La construction de MOSFET nécessite un processus plus compliqué et difficile. En effet, les MOSFET nécessitent un isolant supplémentaire en oxyde métallique placé dessus. Étant donné que cela rend le MOSFET plus sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques, plusieurs fois des circuits de protection sont ajoutés afin qu’il ne soit pas aussi sensible aux décharges électrostatiques. Cela augmente le coût.Les JFET nécessitent un processus de fabrication plus simple; ils sont donc moins chers.

Dans l’ensemble, les MOSFET sont de loin les plus populaires et les plus largement utilisés des FET. En effet, ils consomment le moins de courant d’entrée en raison de l’impédance d’entrée très élevée, utilisent très peu de puissance, et ne sont toujours pas très difficiles ou coûteux à fabriquer en masse, comme dans les circuits intégrés numériques. Si vous considérez une entreprise comme Intel qui produit des puces pour de nombreux appareils électroniques différents, ils utilisent pratiquement tous les MOSFET pour produire des circuits numériques. Ils alimentent donc des millions d’appareils avec pratiquement uniquement des MOSFET. Cela montre la popularité des MOSFET aujourd’hui pour les produits électroniques grand public commerciaux. Les MOSFET surpassBJT et JFET sont largement utilisés dans le commerce.

Voici donc un aperçu des JFET et des MOSFET.