Pourquoi le FET est-il appelé dispositif à loi carrée ?
Voici pourquoi :
* Fonctionnement de base du FET : Dans un FET, la tension de grille contrôle la largeur du canal, qui détermine le flux de courant entre le drain et la source.
* Dépendance de la largeur du canal : La largeur du canal est directement proportionnelle à la tension de grille appliquée. Une tension de grille plus élevée crée un canal plus large, permettant à plus de courant de circuler.
* Relation courant-tension : Le courant circulant dans le canal est proportionnel à la largeur du canal et donc proportionnel à la tension de grille. Cependant, la largeur du canal elle-même est également influencée par la tension drain-source ($V_{DS}$), créant une relation plus complexe.
* approximation de la loi carrée : Pour de petites valeurs de $V_{DS}$, la relation courant-tension peut être approximée par une équation quadratique :
* $I_D =K (V_{GS} - V_T)^2$
* Où:
* $K$ est une constante dépendant de la géométrie de l'appareil et des propriétés du matériau.
* $V_T$ est la tension de seuil, une tension en dessous de laquelle aucun courant ne circule.
Essentiellement, le comportement de la loi carrée se produit parce que le flux de courant est proportionnel à la largeur du canal, qui elle-même est proportionnelle au carré de la tension grille-source. Cela est vrai à la fois pour les MOSFET (transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique) et les JFET (transistor à effet de champ à jonction).
Remarque : L'approximation de la loi carrée est valable pour les petites tensions drain-source. À mesure que $V_{DS}$ augmente, la relation courant-tension devient plus complexe et s'écarte de la loi du carré. Cependant, la terminologie « dispositif de loi carrée » persiste car elle décrit avec précision le comportement fondamental des FET pour une plage de fonctionnement importante.