« Transistor/Transistor MOSFET » : différence entre les versions
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Ligne 57 :
<math>I_{DS} = \frac{K}{2}(V_{GS}-V_{TH})^2</math>
Il se comporte ainsi comme un générateur de courant commandé en tension. Cela permet par exemple d'amplifier un signal faible, comme nous le verrons dans un exemple. Cependant, la relation entre le courant et la tension
D'un autre côté, l'absence de courant entre la grille et la source permet un interfaçage direct entre un système de puissance (alimentation électrique, éclairage…) et un système de contrôle numérique (ordinateur…).
Ligne 70 :
[[Fichier:Caracteristique MOSFET.svg|center|450px]]
On observe ici le courant en fonction de la tension au drain, pour différentes tension à la grille. En rouge, la zone de fonctionnement « linéaire », qui ne nous intéresse pas. En jaune, la zone de fonctionnement en saturation. Il est à noter que cette courbe
* le courant
* pour <math>V_{GS}</math> plus petit qu'une tension seuil non nulle, le courant s'annule.
Ligne 153 :
Il s'agit donc d'une porte logique « NON » rudimentaire.
Remarquons que, lorsque l'entrée est basse, aucun courant ne parcourt le circuit, alors que, lorsqu'elle est haute, ce
== L'architecture CMOS ==
Ligne 159 :
[[Fichier:CMOS Inverter.svg|right|thumb|250px|Un inverseur CMOS.]]
Comme l'exemple de l'inverseur le suggère, utiliser le MOSFET en « interrupteur » risque de laisser passer un courant. Celui-ci est non seulement inutile (car c’est la tension qui sert au système) mais en plus il a pour conséquence une dissipation d'énergie qui échauffe les circuits. Pour des micro-processeurs, qui regroupent sur un espace réduit des millions (voire des milliards) de transistors, cette dissipation pourrait atteindre des centaines de kilowatts, ce qui
Une solution est de dessiner les circuits en respectant une architecture appelée CMOS (''Complementary MOS'', MOS complémentaires). L’idée sous-jacente est, à l'instar de l'inverseur dans un cas, qu’il est possible de ne jamais relier alimentation et masse. Ce qui assure qu'aucun courant ne circule. Pour cela, on utilise à la fois des NFETs et des PFETs, de manière complémentaire.
Ligne 204 :
[[Fichier:CMOS NAND Layout.svg|center|thumb|250px|Une porte logique NON-ET en architecture CMOS, prête à être gravée.]]
Cette porte logique est facile à lire : en haut le ''pull-up'', en bas le ''pull-down''. Puisqu’ils font la même chose, il suffit par exemple de regarder le comportement du ''pull-down'' : la sortie (OUT) est haute si et seulement s'il n'y a pas de connexion entre elle et la terre, c'est-à-dire si l'une ou l'autre des entrées (en vert)
L'échelle de gravure de ces pistes, de l’ordre de la dizaine de µm, permet de condenser près de 2 milliards de MOSFET sur une surface comparable à celle d'un ongle humain.
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