Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET: Gate-Source-Widerstand vs Widerstand unmittelbar von Gate zu Ground


von Erwin (erwinh)


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Gibt es Vor- oder Nachteile, wenn man Gate per Pull-Down direkt nach 
Ground zieht bzw. Gate und Source direkt mit dem Widerstand verbindet? 
Ich meine, dazu irgendetwas gelesen zu haben, finde es aber nicht mehr.

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von Dirk F. (dirkf)


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Ist sogar zwingend notwendig.
Wenn die Spannungsversorgung vom Gate Treiber ausfällt, dann würde das 
Gate floaten und der MOSFET evtl. thermisch zerstören.

von Michael B. (laberkopp)


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Du brauchst (beim N-MOSFET) den pull down unbedingt wenn die Zuleitung 
zum Gate auch mal offen (unangeschlossen) sein kann, wie bei einem 
uC-Ausgsng der noch auf Input steht. Du brauchst ihn nicht, wenn der 
angelötete Ausgang nicht abschaltbar ist, wie aus einen 74HC04.

Du brauchst den Gate Vorschaltwiderstand unbedingt, wenn aus einem 
Ausgang mehrere MOSFET parallel geschaltet werden, weil jeder sein 
eigenes Miller-Niveau hat.

Bei schnell schaltenden Ausgängen kann er auch bei 1 MOSFET sinnvoll 
sein um Resonanzen des Schwingkreises Zuleitungsinduktivität + 
Gatekapazität zu bedämpfen, oder um langsames Umschalten zu erzwingen.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.22.2

Es ist egal ob der pull down vor oder nach dem Gate-Widerstand 
angeschlossen wird. Nutzt man beide Widerstände als Spannungsteiler 
einer eigentlich zu hohen Steuerspannung, muss er natürlich danach.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Erwin schrieb:
> Gibt es Vor- oder Nachteile, wenn man Gate per Pull-Down direkt
> nach
> Ground zieht bzw. Gate und Source direkt mit dem Widerstand verbindet?
> Ich meine, dazu irgendetwas gelesen zu haben, finde es aber nicht mehr.

Deine Frage und der Betreff sind uneindeutig.

In der Regel soll der Widerstand den MOSFET sicher gesperrt halten, auch 
wenn das Gate nicht anderweitig angesteuert wird. Z.B. wenn das 
Steuersignal über einen Steckverbinder geführt ist oder wenn das Signal 
von einem µC-Pin kommt, der auch mal floaten kann (z.B. im Reset).

Der Widerstand gehört dann zwischen Gate und Source des MOSFET. Denn die 
Gate-Source Spannung ist es, die den Zustand des MOSFET steuert. Nur im 
Fall, daß Source auf GND liegt (der Normalfall für n-Kanal MOSFET) liegt 
der Widerstand zwischen Gate und GND.

In der Regel ist es am besten, den Widerstand direkt am MOSFET zu 
plazieren, um Leiterbahnunterbrechungen auszuschließen. Die Grundregel 
ist einfach: das Gate eines MOSFET darf nie einen undefinierten Pegel 
haben.

Da das Gate sehr hochohmig ist, reicht dazu im Prinzip ein 10MΩ 
Widerstand. In der Praxis nimmt man meist weniger, weil das Gate auch 
eine Kapazität hat. Damit die Gate-Source Spannung im Fehlerfall schnell 
auf 0 sinkt und der MOSFET nur kurze Zeit im "halboffenen" Zustand 
bleibt.

von Erwin (erwinh)


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Axel S. schrieb:
> Der Widerstand gehört dann zwischen Gate und Source des MOSFET. Denn die
> Gate-Source Spannung ist es, die den Zustand des MOSFET steuert. Nur im
> Fall, daß Source auf GND liegt (der Normalfall für n-Kanal MOSFET) liegt
> der Widerstand zwischen Gate und GND.

Genau den Fall meine ich. Wenn man Gate statt mit GND mit Source 
verbindet, macht das einen Unterschied? Source liegt schließlich auch 
auf GND.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Erwin schrieb:
> Genau den Fall meine ich. Wenn man Gate statt mit GND mit Source
> verbindet, macht das einen Unterschied? Source liegt schließlich auch
> auf GND.

Das macht elektrisch doch keinen Unterschied. Zumindest solange nicht 
gleichzeitig irgendein Problem auftritt. Z.B. eine durch Überlastung 
verursachte Unterbrechung in der Source-GND Leiterbahn.

von Erwin (erwinh)


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Ich danke Dir. Das dachte ich auch – trotzdem hatte ich irgendwie in 
Erinnerung, dass es irgendwelche Unterschiede gab (jetzt abgesehen von 
der einfacheren Lötbarkeit). Vermutlich irre ich mich.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Erwin schrieb:
> trotzdem hatte ich irgendwie in
> Erinnerung, dass es irgendwelche Unterschiede gab

Je nach Anwendung und Schaltung, auch abhängig davon welche
Länge, Breite und (Kupferkaschierungs-)Dicke dieses Stück
Leiterbahn zwischen Source und einem als "GND" definierten
Punkt hat, KANN das alles evtl. "einen Unterschied machen".

Vor allem halt bei hohen Strömen und/oder hohen Spannungs-
und daher Strom- Änderungsgeschwindigkeiten (Schaltbetrieb
mit halbwegs steilen Schaltflanken).


Sag einfach mal, um welche Verwendung es geht. Was präzise
soll welcher exakte Mosfet in welcher genauen Schaltung (mit
Schaltplan und Layout, vorzugsweise) tun bzw. "können"?

DANN wüßte man hier schnell bescheid, ob es da irgendeinen
"wesentlichen Unterschied" gäbe (und könnte Dir auch sagen,
was Du am besten tun solltest - sowie v. a. auch, WARUM...).

: Bearbeitet durch User
von Erwin (erwinh)


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Ich schalte tatsächlich nur für wenige Millisekunden ein bistabiles 
Relais (5 V, 167 Ohm: HFD2/005-S-L2-D) um und zwar auf Knopfdruck, also 
nicht häufig.

von Jens G. (jensig)


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Erwin schrieb:
> Gibt es Vor- oder Nachteile, wenn man Gate per Pull-Down direkt nach
> Ground zieht bzw. Gate und Source direkt mit dem Widerstand verbindet?

Diese Frage ist irgendwie nicht ganz klar.
Meinst Du wirklich einen Unterschied zw. diesen beiden Fällen:
- Gate per Pull-Down direkt nach Ground
- Gate und Source direkt mit dem Widerstand verbindet
?
In dem Falle gibt es keinen Unterschied, gesetzt den Fall, Source ist 
mit Ground verbunden.

Oder meinst Du einfach nur die Unterscheidung zw. mit und ohne 
Pulldown-Widerstand?

: Bearbeitet durch User
von Alfred B. (alfred_b979)


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Erwin schrieb:
> Ich schalte tatsächlich nur für wenige Millisekunden ein bistabiles
> Relais (5 V, 167 Ohm: HFD2/005-S-L2-D) um und zwar auf Knopfdruck, also
> nicht häufig.

Ok, selten geschaltet, und steile Flanken auch unnötig,
sowie relativ wenig Strom im Spiel.

Bzgl. o. g. völlig unkritisch. Und vermutlich (meist
wird das heutzutage so gemacht) arbeitet Dein FET weit
weg von seiner therm. Belastungsgrenze. So daß Du ihn
auch noch recht langsam auf- und zusteuern kannst / das
wenigstens könntest (= EMV-mäßig "extrem leise"), indem
Du R_G(vor) [nicht R_GS] nicht kleiner als nötig machst.

von Erwin (erwinh)


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Jens G. schrieb:
> In dem Falle gibt es keinen Unterschied, gesetzt den Fall, Source ist
> mit Ground verbunden.
Korrekt, das meine ich. Damit wäre meine Frage beantwortet. Danke!

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