Amplification avec un JFET


On peut caractériser un JFET par sa pente ou transconductance s définie par s = ΔId / ΔVgs pour Vds = Const.
On néglige ici la résistance interne ρds = ΔVds/ ΔId
En utilisant la relation Id = Idss(1 − Vgs / Vp)2, on obtient l'expression de la pente s =2.Idss.(1 − Vgs / Vp) / Vp.
Pour les transistors petits signaux s ≈ 3 à 10 mA / V .

Montage source commune sans découplage
En régime de petits signaux le schéma équivalent du montage est indiqué ci-dessus.
Les condensateurs de liaison et l'alimentation sont des courts-circuits en régime variable.

La tension d'entrée est Ve = s.Vgs + Re.Id = s.Vgs + Rs.s.Vgs = Vgs( 1 + s.Re).
Le gain en tension est donc Av = −s.Rd / (1 + s.Re) ≈ − Rd / Re.
La tension de sortie est en opposition de phase avec le signal d'entrée.
L'impédance de sortie est égale à ρs qui vaut Rd en parallèle avec ρds et l'impédance de la charge.
L'impédance d'entrée est égale à Rg.

Montage source commune avec découplage
En régime de petits signaux la résistance de source est cette fois mise en court-circuit par le condensateur de découplage.
La tension d'entrée est Ve = Vgs. La tension de sortie est Vs = − ρs.Id = − s.Vgs.ρs
Le gain en tension est donc Av = − s.ρs.
La tension de sortie est en opposition de phase avec le signal d'entrée.
L'impédance de sortie est égale à ρs qui vaut Rd en parallèle avec ρds et l'impédance de la charge.
L'impédance d'entrée est égale à Rg.

Comparaison avec le transistor bipolaire monté en émetteur commun :
Gain en tension : Important avec un bipolaire . Faible avec un JFET.
L'impédance de sortie : Moyenne avec un bipolaire . Moyenne avec un JFET.
L'impédance d'entrée : Moyenne avec un bipolaire . Très grande avec un JFET.

Montage drain commun
On prélève le signal de sortie aux bornes de Re.
L'impédance de sortie est égale à ρs qui vaut Re en parallèle avec ρds et l'impédance de la charge.
La tension de sortie est Vs = s.Vgs. A l'entrée on a Vgs = Vgm − Vsm = Ve − Vs.
Vs = s.ρs(Ve − Vs). Vs(1 + s.ρs). = s.ρs.Ve.
Le gain en tension est donc Av = s.ρs / (1 + s.ρs) < 1.
La tension de sortie est en phase avec le signal d'entrée.
L'impédance de sortie vaut Zs = ρs / (1 + s.ρs) < ρs
L'impédance d'entrée est égale à Rg.
C'est donc un montage adaptateur d'impédance .

Symétriseur de phase
On utilise des résistances Rd et Rs identiques égale à R.
Sans charge sur les sorties on a :
La sortie S1 est prélevée aux bornes de Rs : S1 = Vsm.
La sortie S2 est prélevée aux bornes de Rd : S2 = Vdm.
En écrivant la loi de conservation du courant, on a :
s.Vgs + (S2 − S1) / ρ = S1 / R et sVgs + (S2 − S1) / ρ = − S2 / R.
Donc S1 / Ve = − S2 / Ve = s / (s + 2 / ρ + 1 / R) < 1
Comme les impédances de sortie de chaque voies sont différentes le montage ne fonctionne correctement qui si la charge est très grande.

Du fait de sa grande impédance d'entrée le transistor JFET sera utilisé dans les étages d'entrée.