Hallo zusammen. Ich versuche gerade die funktionsweise von FETs zu
begreifen, anhand dieses Beispiels (JFET). Die Frage ist, ob der JFET in
diesem Falle als resistor oder als stromquelle fungiert.
Hier mal meine Überlegung:
Die gatespannung ist konstant bei -0.5V. Somit habe ich auch eine
konstante U_GS Spannung von -0.5V, da die source auf GND liegt. Nun
verstehe ich nicht ganz, was diese Angabe V_D=+1.5V soll? Heisst das,
dass von D zu S unabhängig vom Strom 1.5V abfallen?
Es verwirrt mich eben, denn wenn man dieses Kennliniendiagramm anschaut
erkennt man, das U_DS entscheidend dafür ist, ob es sich um eine
widerstands- oder stromquellen ähnliche schaltung handelt:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/41/Ausgangskennlinien.svg/603px-Ausgangskennlinien.svg.png
kann jemand weiterhelfen?
besten Dank
Tom
Naja, Stromsenke und Widerstand ist ja ähnlich. Ist deine Frage, ob der
JFET so einen konstanten Strom oder einen konstanten Widerstand hat?
In der Anordnung fließt auf jeden Fall ein konstanter Strom vom D->S.
Sieht man ja auch in deiner Kennlinie, für Uds über Vt ist der Strom "so
gut wie" konstant.
hallo
Danke für die Antwort. In diesem Diagramm ist ja die rede von U_p. Ist
man unterhalb davon, hat man ein ohmsches verhalten, oberhalb hat man
konstanten strom. Nur, was genau ist dieses U_p? Es scheint sich dabei
ja um eine positive spannung zu handeln, meine threshold spannung liegt
aber bei -3V
grüsse
tom
Up ist die Abschnürspannung (pinch-off-Spannung) von dieser Spannung an
ist der Kanal ab einer bestimmten Stelle verengt.
Bei kleinen UD hat der Kanal gleichmäßigen Querschnitt, der durch UGS
steuerbar ist. Das entspricht der Kennlinienschar um den Nullpunnkt
herum: Linien gehen durch den Nullpunkt, wie bei einem Widerstand mit
U=0 und I=0, die Steigung wird durch UGS bestimmt. (durch UGS
steuerbarer Widerstand)
Bei größeren UD (hier >3V) ist der pinch-off-Bereich, wo der Stromfluss
durch eine Abschnürung an der Stelle bestimmt wird, wo zwischen Gate und
Kanal 3V Spannungsunterschied herrschen, UD beeinflusst den Strom dann
nur wenig, wie eben bei einer Stromquelle, sichtbar an den waagerechten
Linien.
In der Schaltung oben hat das Gate -1,5V gegen Masse. Der interne
Abschnürpunkt des Kanals zwischen S und D hat +1,5V gegen Masse.
Gemessen zwischen Gate und Abschnürpunkt sind das eben -3V.
Peter R. schrieb:> Peter R.Peter R. schrieb:> Up ist die Abschnürspannung (pinch-off-Spannung) von dieser Spannung an> ist der Kanal ab einer bestimmten Stelle verengt.>
ok, aber diese müsste ich ja wissen um das obenstehende Problem zu
lösen. Denn offenbar hängt es ja von der pinch-off spannung ab, ob der
FET ohmsch oder stromquellenartig ist.
> Bei kleinen UD hat der Kanal gleichmäßigen Querschnitt, der durch UGS> steuerbar ist. Das entspricht der Kennlinienschar um den Nullpunnkt> herum: Linien gehen durch den Nullpunkt, wie bei einem Widerstand mit> U=0 und I=0, die Steigung wird durch UGS bestimmt. (durch UGS> steuerbarer Widerstand)>
mit UD meinst du die Spannung am gate oder U_DS (spannungsabfall Drain
Source)?
> Bei größeren UD (hier >3V) ist der pinch-off-Bereich, wo der Stromfluss> durch eine Abschnürung an der Stelle bestimmt wird, wo zwischen Gate und> Kanal 3V Spannungsunterschied herrschen, UD beeinflusst den Strom dann> nur wenig, wie eben bei einer Stromquelle, sichtbar an den waagerechten> Linien.
heisst das denn, das U threshold voltage = Up ist? Oder wie kommst du
auf >3V?
und @ Peter R.: Wie kommst du auf -1.5V am Gate? Ich komm auf -0.5...
Sorry, blick da noch nicht ganz durch, ist auch schon etwas spät.
cheers
tom
Au, da hab ich mich zu sehr auf die pinch-off-Geschichte konzentriert.
Bei UG = -0,5V und UGS = 1,5V ist man ja im Bereich des steuerbaren
Widerstandes.
Im Bereich des Kanals steigt die Spannung zwischen Gate und Kanal an,
die pinch-off-Spannung von 3V zwischen gate und Kanal wird natürlich
nicht erreicht.
Am Drain ist die Spannung Gate-Kanal halt -2V, am Source -0,5V. Erst
wenn man UD auf 2,5V bringen würde, würde der Kanal abgeschnürt und man
befände sich im Stromquellenbereich des Kennlininenfeldes.
Für das pinch-off ist die Spannung zwischen gate und Drain (bzw
Kanal)entscheidend.
Peter R. schrieb:> Bei UG = -0,5V und UGS = 1,5V ist man ja im Bereich des steuerbaren> Widerstandes.
Aber UGS ist ja konstant in meinem fall, da UG auf -0.5V liegt und US
auf gnd... Also ist UGS=0.5V
>> Im Bereich des Kanals steigt die Spannung zwischen Gate und Kanal an,> die pinch-off-Spannung von 3V zwischen gate und Kanal wird natürlich> nicht erreicht.
Also ist die pinch off spannung gerade =-V_th? Gilt dies allgemein?
> Am Drain ist die Spannung Gate-Kanal halt -2V, am Source -0,5V. Erst> wenn man UD auf 2,5V bringen würde, würde der Kanal abgeschnürt und man> befände sich im Stromquellenbereich des Kennlininenfeldes.
Hmm, aber oben hast du doch geschrieben, dass U_p bei 3V liegt? Wieso
muss jetzt UD auf 2.5V sein? Denn US=0V und somit müsste ja UD=3V sein
um UDS=3V zu erreiche...
Lg tom
tom schrieb:> Also ist die pinch off spannung gerade =-V_th? Gilt dies allgemein?
Die pinch-off-Spannung ist durch die Geometrie und den Dotierungsgrad
festgelegt, also für das konkrete Bauelement gültig. Die
pinch-off-Spannung ist zum Beispiel ein wesentliches Maß für
unterschiedliche FET-Typen.
tom schrieb:>> Am Drain ist die Spannung Gate-Kanal halt -2V, am Source -0,5V. Erst>> wenn man UD auf 2,5V bringen würde, würde der Kanal abgeschnürt und man>> befände sich im Stromquellenbereich des Kennlininenfeldes.>> Hmm, aber oben hast du doch geschrieben, dass U_p bei 3V liegt? Wieso> muss jetzt UD auf 2.5V sein? Denn US=0V und somit müsste ja UD=3V sein> um UDS=3V zu erreiche...
Für das Abschnüren, also den Übergang zum Stromquellenverhalten ist der
Spannungsunterschied (-3V) zwischen Gate und Kanal maßgebend. Bei UD =
2,5V und UG = -0,5V ist gerade am Drain-Ende die Abschnürbedingung UGD =
-3V = Vth erfüllt. Bei allen VD größer als diese 2,5V liegt dann der
Abschnürpunkt irgendwo zwischen S und G.
Wenn UG eine anderen Wert hat, ändert sich doch das UD, bei dem Vth
erreicht wird. - mit UG = 0 zum Beispiel wird bei UD =3V der
Stromquellenbereich erreicht.
jfet.GIF
(10 KB)
