Hi,
ich hab mal eine Frage zu MOSFETs, da ich mich gerade für die Schule am
einarbeiten bin und simuliere auch ein wenig mit LTSpice.
Da gibt es jetzt eine Sache die ich nicht ganz verstehe.
Ich hab ein Sinus Signal mit 12V Amplitude mit 100Hz gemacht und an den
Drain-Anschluss eines n-Kanal FETs angeschlossen. Wenn ich das Gate
unbeschaltet lasse, hab ich an Source genau das gleiche Signal, wenn ich
an Gate Masse schalte, werden die positiven Halbwellen weggefiltert.
Warum ist das denn so?
Liebe Grüße
Tim
Tim12345 schrieb:> Wenn ich das Gate> unbeschaltet lasse, hab ich an Source genau das gleiche Signal
Das ist für MOSFets ein undefinierter Zustand, da ist die derzeitige
Gateladung ausschlaggebend. Das Gate kann recht lange eine Ladung
speichern und solange dieses Potenzial höher ist als die Gate-Source
Threshold Spannung, wird der MOSFet leiten.
Tim12345 schrieb:> wenn ich> an Gate Masse schalte, werden die positiven Halbwellen weggefiltert
Der MOSFet sperrt dann und es ist nur die unvermeidbare Bodydiode aktiv.
Diese ist durch den Aufbau eines MOSFets bedingt und liegt in
Sperrrichtung über dem Drain-Source Kanal.
Tim12345 schrieb:> ok und diese body diode filtert dann die positive halbwelle heraus?
Nö. Der MOSFet sperrt und schaltet die positive Halbwelle ab (ein
Screenshot deiner Simulation kann ich nicht finden).
Die negative Halbwelle fliesst rückwärts durch den MOSFet und wird von
der dann leitenden Bodydiode übernommen.
Deswegen kann man mit einem einzelnen MOSFet auch keine Wechselspannung
schalten.
Ok danke, soweit hab ich das jetzt verstanden. Genau das wollte ich
eigentlich auch machen, also, die 12V Sinusspannung abschalten.
Hab jetzt einen n-Kanal-FET der mir die positive Halbwelle wegschaltet
und einen p-Kanal-FET, der mir die negative Halbwelle wegschalten soll.
Das Problem das ich jetzt habe ist, ich will das Gate quasi über einen
µC steuern, also auf GND ziehen wenn ich das Signal wegschalten will und
"offen" lassen, wenn ich das Signal unverfälscht weiterleiten will.
Weiß aber nicht, wie ich den offenen Zustand des Gate erreichen soll :(
Hab mal noch einen Transistor eingebaut, der Masse zuschalten soll, was
auch funktioniert, nur der offene Zustand klappt nicht...
Bilder hab ich dieses Mal dabei gemacht
Tim12345 schrieb:> Weiß aber nicht, wie ich den offenen Zustand des Gate erreichen soll :(
Wie oben erwähnt, ist der 'offene' Zustand eines Gates undefiniert, da
der MOSFet dann einfach die letzte Gateladung hält. Man muss also die
Gateladung auf Null bringen, was am einfachsten mit einem Widerstand
zwischen Gate und Source funktioniert.
Du musst dir klarmachen, das der MOSFet nichts von der Schaltung und
irgendwelchen Massepotenzialen weiss.
Das einzige, was ihn interessiert ist das Level zwischen Gate und
Source. Wenn das über der Gate-Source Threshold Spannung liegt, fängt
der MOSFet an zu leiten. Das ist bei N-Kanal eine gegenüber der Source
positive Spannung am Gate und bei P-Kanal eine negative Spannung. Wenn
die Spannung zwischen Gate und Source nahe Null ist, sperrt der MOSFet,
genauso wenn beim N-Kanal die Spannung negativ ist oder beim P-Kanal
positiv.
Vllt. solltest du mal schreiben, was du erreichen willst.
Die Schaltung ist auch verkehrt.
Verbinde die beiden Längstransistoren mal mit ihren Source-Anschlüssen
und verbinde die beiden Gates.
Eingang und Ausgang dann an den Drains.
Dann musst du noch dafür sorgen, dass die Steuerspannung im EIN-Zustand
ca. 4V größer ist als der Maximalwert der Sinusspannung, und im
AUS-Zustand nicht höher als der Minimalwert der Sinusspannung.
In der Ansteuerung fehlt dir also noch ein Widerstand, der eine
positive Spannung an die Gates liefern kann.
Was ich erreichen will ist folgendes:
Ich möchte im Prinzip einen analogschalter bauen, der ein
12V-Sinussignal entweder durchschaltet, oder eben nicht. Steuern möchte
ich das halt mit einem µC, der mit 3.3V läuft...
Tim12345 schrieb:> 12V-Sinussignal entweder durchschaltet
12V effektiv?
Das wären 34Vss. Da muß man schon etwas mehr Aufwand betreiben.
Für kleinere Spannungen, ca. 18Vss gibt es fertige Analogschalter ICs.
Wie hoch ist denn der zu schaltende Strom?
Tim12345 schrieb:> Ich hab ein Sinus Signal mit 12V Amplitude mit 100Hz gemacht und an den> Drain-Anschluss eines n-Kanal FETs angeschlossen. Wenn ich das Gate> unbeschaltet lasse, hab ich an Source genau das gleiche Signal, wenn ich> an Gate Masse schalte, werden die positiven Halbwellen weggefiltert.
Du hast MOSFETs nicht verstanden. Insbesondere fehlt dir das
Verständnis, daß ein MOSFET eine Body-Diode hat.
Außerdem hast du den Unterschied zwischen Simulation und Realität nicht
verstanden. In der Simulation kannst du das Gate eines MOSFET vielleicht
"unbeschaltet" lassen. In der Realität nicht.
Tim12345 schrieb:> Was ich erreichen will ist folgendes:>> Ich möchte im Prinzip einen analogschalter bauen, der ein> 12V-Sinussignal entweder durchschaltet, oder eben nicht.
Und warum schaust dann nicht mal, wie Analogschalter (aka Transmission-
Gates) technisch realisiert werden?
> Steuern möchte ich das halt mit einem µC, der mit 3.3V läuft...
Mit einem Pegelwandler dazwischen geht das. Allerdings haben alle
Analogschalter die Eigenschaft, daß das geschaltete Signal innerhalb
gewisser Spannungsgrenzen liegen muß. Und diese Grenzen sind i.d.R. in
Form der Spannungsversorgung des Analogschalters gegeben.
Alternative: Photo-MOS Relais.
