Grille, source et drain

Commande une charge par un champ électrique

MOSFET signifie Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : transistor à effet de champ à grille isolée, dont le champ électrique contrôle un canal conducteur. Dans cet exemple à canal n, les électrons sont les porteurs négatifs ; la grille commande, la source est à 0 V et le drain rejoint la charge. Un milliwatt (mW) vaut un millième de watt.

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TABLE D’EXPÉRIENCES

Modifie les réglages du circuit, prédis les mesures puis vérifie un défi. Ce sont des modèles pédagogiques ; chaque leçon explique leurs hypothèses.

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Pourquoi cela fonctionne

Interrupteur pédagogique : grille à partir de 3 V donne une résistance passante de 2 Ω ; sinon le chemin est ouvert. Courbes réelles, capacité de grille et diode interne omises ; le seuil réel ne garantit pas une conduction complète. G, D et S désignent grille, drain et source. VGS est la tension grille–source (ici Vg) ; VDS est la tension drain–source, égale ici à la tension du drain car la source est à 0 V.

Vg est la tension grille-source, Vs l’alimentation et RL la résistance de charge. Passant : I = Vs/(RL + 2 Ω), tension de drain = I × 2 Ω, perte = I² × 2 Ω. La grille commande, mais ne fournit pas l’énergie de la charge.

Difficulté

Construis · Construis le circuit
Alimente à 5 V, grille 0 V et charge 100 Ω. Garde la charge éteinte.
Besoin d’un indice ?
Vs = 5 V; Vg = 0 V; RL = 100 Ω → 0 mA
Explore · Change une grandeur
Garde alimentation 5 V et charge 100 Ω ; mets la grille à 5 V. Lis environ 49.02 mA.
Besoin d’un indice ?
Vs = 5 V; Vg = 5 V; RL = 100 Ω → 49.02 mA
Résous · Relève le défi
Avec alimentation 12 V et grille 5 V, obtiens 20–30 mA avec perte dans l’interrupteur au plus 2 mW.
Besoin d’un indice ?
Vs = 12 V; Vg = 5 V; RL = 400 Ω → 29.85 mA; 1.782 mW

Lectures complémentaires et fiches de circuits