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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik N-Kanal Mosfet mit herausgeführtem Substrat


Autor: Max Mueller (maximizer)
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Hallo ich suche einen N-Mosfet mit herausgeführtem bulk/substrat.
Ich habe bisher nur Mosfets gesehen bei denen das Substrat direkt mit 
source verbunden ist. Über Hinweise/Artikelnummer wäre ich sehr dankbar.
Am besten ein Fet mit RDSon im milliOhm bereich

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> ich suche einen N-Mosfet mit herausgeführtem bulk/substrat.
> Ich habe bisher nur Mosfets gesehen bei denen das Substrat direkt
> mit source verbunden ist.
Ja, dann hast du den Bulk doch über die Source mit rausgeführt...  :-/

Könnte es sein, dass es das gar nicht gibt, was du willst?
Warum brauchst du sowas überhaupt?

Autor: Max Mueller (maximizer)
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Es ist richtig, dass das Bulk über die Source mit rausgeführt ist wenn 
die beiden miteinander verbunden sind.
In meiner Anwendung möchte ich aber das Bulk auf ein anderes Potenzial 
legen wie die Source. Das Bulk soll auf -10V gelegt werden, damit die 
Substratdioden immer Sperren, wenn an der Source-Drain Strecke 
Spannungen zwischen +10V und -10V anliegen.
In ICs wird öfters der Bulk nicht mit Source verbunden.
Die Frage ist ob es das auch für einen einzelnen Fet gibt.

Autor: ArminD (Gast)
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Zwei matchende N-Kanal-MOSFETs für Stromquellen und Stromspiegel, leider
nicht Deine Leistungsklasse: ALD1101

http://www.ife.tugraz.at/Elektronik/Winkler/dim/Da...

Autor: yalu (Gast)
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Schwächere Einzelmosfets mit Substratanschluss gab es wohl schon und
wurden m.W. auch hier im Forum schon diskutiert. Ich kann mich aber
leider weder an die Bezeichnung erinnern noch den Thread wiederfinden.

Auch im CD4007 stecken Mosfets, die teilweise mit unabhängigem Substrat-
anschluss genutzt werden können.

Was du aber suchst, ist ein Leistungsmosfet, den es m.W. nicht mit ge-
trenntem Substratanschluss gibt. So etwas ist wohl herstellungstechnisch
schwer machbar, und einer der häufigsten Anwendungsfälle, ein bidirek-
tionaler Schalter, kann meist auch mit zwei antiseriell geschalteten
gewöhnlichen Leistungsmosfets realisiert werden. Deswegen ist die
Nachfrage nach solchen Teilen zu gering, als dass sich der größere
Herstellungsaufwand lohnen würde.

Falls es so etwas aber doch geben sollte, wäre ich ebenfalls an einer
Typbezeichnung interessiert :)

Autor: Andreas K. (derandi)
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Wenn ich das mit dem Body-Kram richtig verstanden haben erhöht ein 
Spannungsunterschied zwischen Source und Bulk die nötige Gate-Spannung 
um den transistor durchzusteuern...

Autor: T. C. (tripplex)
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Der Bulkanschluss ist eine 2te Steuerlektrode womit der Fet vorgespannt 
wird.
Wird in Analogschaltern so gemacht, sodas der Rdson der Schalter unter
anderen Konstant bleibt.

Autor: Max Mueller (maximizer)
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Der Bulk Anschluss ist definitiv eine 2te Steuerelektrode. Ein 
herausgeführter Bulk-Anschluss kann zum Vorspannen verwendet werden. Für 
meine Anwendung wollte ich so Vorspannen, dass die Diode zwischen Drain 
und Substrat und zwischen Source und Substrat immer Sperren, damit Der 
Transistor wirklich nur dann durchschält, wenn ich es möchte.
Da tatsächlich so gut wie keine Fets mit rausgeführtem Bulk zu haben 
sind, kann man wie bereits erwähnt auch 2 Fets gegeneinander 
verschalten. Das führt dazu dass wirklich nur Storm über den Kanal 
fließt und nicht etwa über die Substratdioden.

Autor: Rice (Gast)
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Sodele...
ich hab selber auch dasselbe gesucht und man googelt halt doch sehr oft 
sehr schnell hierher und ich hab die Lösung erst einiges später wo ganz 
Anderst gefunden. Der
     "BSS83"     (ohne P!!!)
hat das Substrat extra, ist jedoch >0,40Eur und auch nicht so schnell 
bei einem Händler zu finden. Conrad und Reichelt haben ihn nicht, nur 
den mit ...P der ein gewöhnlicher p-kanal-MOSFET ist ohne 
Substratanschluss.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Rice schrieb:
> "BSS83"     (ohne P!!!)

Super! Du hast damit eine Frage beantwortet, die in diesem Forum schon
sehr oft gestellt worden ist. Kaufen kann man das Teil übrigens bei TME,
Digikey, Farnell, RS usw., es scheint also nicht sooo exotisch zu sein.

Was mich etwas wundert, dass der BSS83 und der BSS83P fast die gleiche
Bezeichnung haben, obwohl es völlig unterschiedliche Mosfets sind. Da
scheinen sich wohl Infineon und NXP (bzw. Siemens und Philips) nicht
abgesprochen zu haben. Ich schätze, das 'P' wurde von Siemens angehängt,
nachdem das Versehen offensichtlich wurde ;-)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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'P' wie nicht-Siemens, aber Philips lol

Was kann man mit dem Teil nun machen?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hab mal ne Liste angelegt. Ist nun vermutlich ne komplette 
Marktübersicht:
Haben alle Substratanschluß. Sonstige Eigenschaften beliebig.
BSD22
SD210 Serie, SST210 Serie
mic94030, mic94031
BSV81 (uralt und tot) Datenblatt konnte ich nicht finden!

Das Array CD4007 wurde ja schon öfters erwähnt.

Eventuell auch NTE464/465  - ist im Datenblatt nicht gut verifizierbar. 
NTE produziert wohl auch nicht selbst, sondern labelt nur um??

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Abdul K. schrieb:
> BSD22
> SD210 Serie, SST210 Serie
> mic94030, mic94031
> BSV81 (uralt und tot) Datenblatt konnte ich nicht finden!

Da kommt ja doch noch einiges zusammen :)

Darf ich fragen, wie du diese Teile gefunden hast und wie du zum Schluss
kommst, dass die Übersicht wahrscheinlich komplett ist?

Das Datenblatt des BSV81 gibt's übrigens im www.datasheetarchive.com.
Aber Kaufen ist wohl tatsächlich schwierig.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Google und ca. 1 Stunde Arbeit. Hat mich mal grundsätzlich interessiert.

SD5000 und SD5400 gibts noch.

Zu meinem Schluß komme ich durch Lebenserfahrung. Kann natürlich falsch 
liegen. Tritt doch den Gegenbeweis an ;-)

Naja, habe dem BSV81 dann nach lesen der ersten Infos nicht mehr 
energisch nachgeforscht. Wenn man ihn nicht mehr kaufen kann, is eher 
sinnlos. Trotzdem danke, hatte nicht alle DS Archive abgeklappert.

Autor: Rice (Gast)
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Nuja was man damit ganz besonderes machen kann weis ich grad auch nicht 
oder anderst gesagt so einfach wie ich es mir vorgestellt ist s doch 
wieder nicht hatte... vielleicht verwede ich sowas am Ende gar nicht 
grins

Eigentlich hab ich die Suche auch v.A. aus reinem Interesse 
veranstaltet...
am Ende kam der Durchbruch dadurch, dass ich nicht mehr nach 
Substratanschluss gesucht hab sondern nach BULKanschluss und tätä der 
Link steht schön weit oben( Suche >  fet bulkanschluss  <  in google) 
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_en...

Danke fürs Suchen von den Anderen mit Substratanschluss

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Aha. Naja, was solls. Manchmal habe ich bei der Suche <anderer 
Fragestellungen> meine eigenen Postings mit den Antworten gefunden. Die 
eigene Festplatte mal durchwühlen zu lassen, kann genauso ausgehen.

Ich bin mir aber nicht sicher, ob Bulk und Substrate IMMER das gleiche 
ist.

Um auf deine ursprüngliche Frage zurückzukommen: Nein, einen im 
milliohm-Bereich UND Substrat/Bulk wirste ganz sicher nicht finden.


Zur Anwendung:
Als Levelshifter für i2c, SPI usw.

Autor: Fabian S. (jacky2k)
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Ich habe grade durch Zufall das hier gefunden:
http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_gate
Ist das nicht im prinzip der richtige Fachbegriff für die Teile?

Autor: Substrat (Gast)
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Fabian S. schrieb:
> Ist das nicht im prinzip der richtige Fachbegriff für die Teile?

Nein.

http://www.utdallas.edu/~bhaskar.banerjee/Site/EE7...

Autor: Ali (Gast)
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Bulk und Substrat sind nicht immer "dasselb" (kurzgeschlossen).

Grund ist der, dass ein sogenannter "substrat-effekt" auftreten kann.
Wenn du z.b. mehrere N-Mos oder P-Mos hintereinander schaltest liegen 
die Bulk anschlüsse nicht mehr auf Masse bzw. Bezugspotential der 
Schaltung. Dadurch ändert sich die Spannung um in den Abschnürbereich zu 
kommen (der Bereich, wo die Kiste leitfähig wird).

Deshalb gibt es welche mit und welche ohne herausgeführtem bulk 
anschluss.

Autor: Substrat (Gast)
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Ali schrieb:
> Bulk und Substrat sind nicht immer "dasselb" (kurzgeschlossen).
>

Bulk ist der Substratanschluss ob herausgeführt oder nicht ist erstmal 
egal. Bulk=Substrat=Body

> Grund ist der, dass ein sogenannter "substrat-effekt" auftreten kann.
> Wenn du z.b. mehrere N-Mos oder P-Mos hintereinander schaltest liegen
> die Bulk anschlüsse nicht mehr auf Masse bzw. Bezugspotential der
> Schaltung.

der integrierten Schaltung, nicht beim diskreten Einzelmosfet.
Siehe Tietze/Schenk
http://books.google.com/books?id=Px0vPa1cEFQC&pg=R...


> Dadurch ändert sich die Spannung um in den Abschnürbereich zu
> kommen (der Bereich, wo die Kiste leitfähig wird).
>
> Deshalb gibt es welche mit und welche ohne herausgeführtem bulk
> anschluss.

Ja integrierte Schaltkreise auch bipolar mit Substrat/Bulk-Anschluss.
Will sagen deine Begründung kann so nicht gelten für den diskreten 
Einzeltransistor.


Java-Applet Bodyeffekt
http://olli.informatik.uni-oldenburg.de/weTEiS/wet...
Webbasiertes exploratives Tutorial zur Lehrveranstaltung EIS 
"Funktionsweise des MOS-Transistors"

Autor: Uwe (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Hi!
>dass die Übersicht wahrscheinlich komplett ist?

Ich hätte noch SMY50/51/60 im Angebot, alt und Ost aber immerhin.

Schönen Tag noch , Uwe

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Autor: HGD (Gast)
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Ich würde einen IGBT nehmen, der hat keine Body-Diode

Autor: Martin Wagner (Gast)
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Hallo!

Kannst du kurz was zu deiner Anwendung sagen?
Ich mache mehr Leistungselektronik und benutze Mosfets eigentlich nur 
zum Schalten, nur manchmal analog. Wenn ich möchte, dass die Body-Diode 
eines Mosfets zwischen -10V und +10V nicht leitend wird, würde ich das 
Source-Potenzial auf -10V legen und die Ansteuerung "verlagern", und 
kann so einen "normalen" Mosfet benutzen.

Gruß Martin

Autor: Swen Lang (Gast)
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Hallo zusammen. Da ich grad auch das Problem mit der Body Diode hab, 
will ich das Thema mal nochmal ausgraben.

Ich stehe vor folgender Aufgabe:

Es gilt mehrere Thermoelektrische Module variabel miteinander zu 
verschalten, also je nach dem in Reihe oder Parallel oder eine Mischung. 
Grund hierfür ist, dass je nach Temperaurdifferenz eine andere Spannung 
anliegt und die Ausgangsspannung immer so um die 13,5V sein muss. 
Vielleicht noch zum Thermoelement, es kann wie eine Solarzelle 
betrachtet werden, das ist den meisten wahrscheinlich geläufiger.

Ich habe so eine Schaltung mit Relais aufgebaut und das funktioniert 
auch. Da Relais aber viel Platz brauchen, muss auf Halbleiter 
ausgewichen werden.
Ich dachte, dass ich das mit Leistungs-MOSFETs machen kann, das geht 
aber nicht, da diese im Sperrzustand trotzdem in die entgegengesetzte 
Richtung über die bauartbedingte Diode leiten. (Vgl: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Transmission-Gate#Aufbau)
Mit Bipolartransistoren oder IGBTs oder etwas in der Art würde es 
funktionieren, jedoch fällt daran ne recht große Spannung ab, die in der 
Reihenschaltung aufaddiert zu große Verluste bringt.
Solid-State Relais leiten auch in Sperrrichtung über die besagte Diode.

Was mir noch einfällt ist es, ein Transmission-Gate zu finden oder zu 
bauen, das 10A kann.

Vielleicht hat ja jemand von euch ne Lösung oder ne Idee wie ich da 
weiter machen kann.
Schönen Dank schonmal...

Autor: Fabian S. (jacky2k)
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Wie wäre es einfach alle in Serie/Parallel was auch immer und dann nen 
Step-Up/-Down Wanlder hinter tun? Ist deutlich kleiner, es leidet die 
Effizienz halt ein wenig. Dafür hast du immer optimale Spannung.

Autor: Swen Lang (Gast)
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Ja das wäre viel einfacher. Ich schreibe meine Abschlussarbeit über 
verschiedene Konzepte. Daher will ich das wie beschrieben realisieren 
und mit nem Spannungswandler vergleichen.

Autor: Fabian S. (jacky2k)
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Dann fällt mir nichts besseres ein als Relais. :-/

Autor: Swen Lang (Gast)
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Tja, mir leider auch nicht ;-)
Danke für deine Antwort!

Autor: Johannes (Gast)
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Du könntest jeweils zwei Mosfets in entgegengesetzter Richtung in Reihe 
schalten, so dass immer eine der beiden Body-Dioden in Sperrichtung 
betrieben wird.

Autor: Martin (Gast)
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... Ich dachte, dass ich das mit Leistungs-MOSFETs machen kann, das geht 
aber nicht, da diese im Sperrzustand trotzdem in die entgegengesetzte 
Richtung über die bauartbedingte Diode leiten ...

Wurde weiter oben schon vorgeschlagen: zwei MOS-Transistoren antiseriell 
schalten.

Autor: Swen Lang (Gast)
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Das habe ich gesehen, jedoch ist das nicht geeignet, weil an der Diode 
eine recht große Spannung abfällt. Bei Reihenschaltung der 16 Module 
wären das 15 Dioden mit jeweils etwa 0,65V -> 9,75V.

Autor: Johannes (Gast)
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> Das habe ich gesehen, jedoch ist das nicht geeignet, weil an der Diode
> eine recht große Spannung abfällt. Bei Reihenschaltung der 16 Module
> wären das 15 Dioden mit jeweils etwa 0,65V -> 9,75V.

Die Body-Dioden sind jeweils parallel zum Transistor; wenn der MOSFET an 
ist, fließt kein Strom mehr durch die Diode und der Spannungsabfall wird 
ziemlich klein; allerdings immer noch doppelt so groß wie bei einem 
einzelnen MOSFET.

Autor: Swen Lang (Gast)
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Au man, jetzt hab ich die Antiserielle Schaltung so oft gesehen und nie 
hab ich ausprobiert, weil ich dachte, dass der Strom durch den Kanal vom 
einen Transistor und über die Diode vom anderen geht wenn ich 
durchschalte.
Habs jetzt mal ausprobiert und war sehr sehr positiv überrascht.
Ich wusste nicht, dass ein MOSFET in beide Richtungen leitet!

Vielen Dank!!!

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