FET und Diode als Schalter verwenden (Aufgabe)

Hallo magic smoke,

ich habe gerade gesehen, dass so eine ähnliche Schaltung auch im Erwin 
Böhmer zu finden ist. Ich zeig es dir mal:

https://books.google.de/books?id=u0spBAAAQBAJ&pg=PA111&lpg=PA111&dq=Erwin+B%C3%B6hmer+FET+als+Schalter+Bild+4&source=bl&ots=g1RUHK1702&sig=-Pypm6q_GH7VYzUSZ9ZQF3PQNFU&hl=de&sa=X&ei=x74pVaGpJ8bTaKjggNAH&ved=0CCEQ6AEwAA#v=onepage&q=Erwin%20B%C3%B6hmer%20FET%20als%20Schalter%20Bild%204&f=false

Dort ist nun auch die Tabelle zu finden. Bin gerade etwas überrascht. 
Jetzt ist nur noch die Frage: Funktioniert die Schaltung auch wie ich 
sie oben beschrieben habe?

Bin für jede Hilfe dankbar.

Hallo Gerald M,

vielen Dank für Deine Antwort. Ich arbeite mit PSpice und werde das dort 
simulieren. Stimmt denn bisher meine Beantwortung der Fragen?

magic smoke schrieb:
> Und ein JFET als Schalter?? äh... nö.

Doch, JFETs wurden zu tausenden in S&H und Choppern verwendet.

Elektronikstarter schrieb:
> Also Eingangsspannung positiv, Spannung U_GS fast 0.
>
> Bei negativer Eingangsspannung sperrt der Transistor, U_GS sollte
> kleiner als die Pinch-Off-Spannung sein, ist das auch korrekt?

Ja, aber JFETs sind stets selbstleitend und werden nicht in Leitender 
Richtung angesteuert, sondern höchstens mit UGS=0
Durch kräftige Ansteuerung mit einer negative Spannung sperrt dein 
N-Kanal J-FET dann. Das hast du richtig gesehen.

Elektronikstarter schrieb:
> Aber soll er auch den
> Gatestrom ableiten? Ein Merkmal von FETs ist ja die leistungslose
> Steuerung, die einen stromlosen Eingang voraussetzt.

Die Ableitung der Gateladung ist sogar die Hauptaufgabe dieses 
Widerstands.
Dass in dieser Schaltung deshalb zum Sperren ein Steuerstrom fliessen 
muß, ist unwesentlich, da das geschaltete hochohmige Signal über die D-S 
Strecke läuft.

magic smoke schrieb:
> weil zumindest ich bei dem Wort
> "Schalter" und FET gleich an richtig viel Ampere denke.

Da denkst du eben falsch.
Solche Schalter wurden vorwiegend für Ströme von pA bis µA und für 
Signalspannungen im µV bis mV Bereich verwendet.

Klasse! Vielen Dank für den Auszug aus dem Schaltplan :)
Einige Fragen hätte ich noch:

Weswegen ist es von Bedeutung, dass der Gatestrom abgeleitet werden 
soll? Aus der alten Roland Jazz Chorus Schaltung entnehme ich nämlich, 
dass dort garkein Ableitungswiderstand vorhanden ist (Bei D6).

Und was würde passieren, wenn der JFET in der Aufgabenstellung durch 
einen Bipolartransistor ersetzt werden würde? War meine Antwort 
bezüglich des Sperrens und des Leitens korrekt?

Elektronikstarter schrieb:
> Aus der alten Roland Jazz Chorus Schaltung entnehme ich nämlich,
> dass dort garkein Ableitungswiderstand vorhanden ist (Bei D6)

Da erledigt das der Sperrstrom der Diode und es ist auch gar nicht 
erwünscht, dass der Schaltvorgang sehr schnell verläuft, damit es nicht 
knackst.

Elektronikstarter schrieb:
> wenn der JFET in der Aufgabenstellung durch
> einen Bipolartransistor ersetzt werden würde?

Würde so nicht funktionieren.
Die Diode müsste umgedreht oder entfernt werden, und der Widerstand zur 
Strombegrenzung in die Basisleitung gelegt werden.
Dann kann man mit einer positiven Ansteuerung den Transistor leiten 
lassen und das Signal kurzschliessen.

Das funktioniert aber längst nicht so schön wie mit einem FET, weil 
dabei stets ein bischen des positiven Steuersignals am Kollektor 
erscheint und  das Nutzsignal verfälscht.

Bei FETs taucht aufgrund der Gate-Source- und/oder Gate-Drain Kapazität 
auch immer ein bischen des Steuersignals im Nutzsignal auf, aber das ist 
weitaus weniger, und da es sich um eine kapazitive Kopplung handelt, 
kann man dieses Übersprechen weitgehend kompensieren.

Besonders elegant macht man diese Kompensation mit parallel geschalteten 
komplementären MOSFETs, die ja gegenphasig angesteuert werden.
Dadurch heben sich die gleichzeitig stattfindenden positiven und 
negativen Ladungsüberkopplungen gegenseitig zum grösstem Teil auf.
Eine derartige Anordnung von komplementären n-Kanal und p-Kanal 
Anreicherungs-MOSFETs bezeichnet man auch als Transmission-Gate und sie 
wird vielfach in ICs zum Schalten von analogen und digitalen Signalen 
verwendet.
http://www.fairchildsemi.com/datasheets/CD/CD4016BC.pdf
Die oben verlinkte Schaltung ist sozusagen der Urahn, und sie findet 
sich in verfeinerter Form in den Analogschaltern CD4066 sowie CD4051, 
CD4052, CD4053 wieder.