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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kurze Frage zu Mosfets


Autor: uCWorld (Gast)
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Nachdem ich von den Eigenschaften eines BS250 zum schalten von z.B. 7 
Segmentanzeigen sehr erfreut bin, wollte ich nun mal etwas größeres 
dranhängen.
Dabei fiel mir auf, dass man wohl einen bestimmten Potentialunterschied 
zwischen Gate und Drain haben muss um einen Mosfet aufzumachen.

Bei normalen Bipolaren Transistoren ist es sehr einfach aus dem 
Datenblatt mithilfe von Stromverstärkung bei gewissen Rahmenbedingungen 
einen Basisstrom zu berechnen, mit dem ich einen Strom durch den 
Kollektor schicken kann.

Doch wie verhält sich das bei Mosfets?
Angenommen ich möchte mit normalen TTL level 12V oder 20V steuern.
...

Wo kann ich dem Datenblatt entnehmen, wie groß die Differenz zwischen 
Gate und Drain mindestens sein muss (also beim BS250 z.B.).

Ich blicke da leider nicht so durch :(

Autor: mandrake (Gast)
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Die Gate-Drain-Spannung? Du meinst sicher die Gate-Source-Spannung. Über 
die wird nämlich die MOSFET gesteuert.
Beim MOSFET heißt der Wert den du suchst Threshold-Spannung (Ugs(th)).
Die sagt dir ab wann der FET anfängt zu leiten.
Ansonsten gibt es oft noch Graphen der sogenannten 
Forward-Transconductance (gfs).
Kann man grob übersetzen mit Vorwärtsleitwert
(Drainstrom / Gate-Sourcespannung). Also wiviel Spannung ich pro Ampere 
Drainstrom an das Gate anlegen muss.

Gruß

Mandrake

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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uCWorld wrote:
> Dabei fiel mir auf, dass man wohl einen bestimmten Potentialunterschied
> zwischen Gate und Drain haben muss um einen Mosfet aufzumachen.
Nö, zwischen Gate und Source.

> Bei normalen Bipolaren Transistoren ist es sehr einfach aus dem
> Datenblatt mithilfe von Stromverstärkung bei gewissen Rahmenbedingungen
> einen Basisstrom zu berechnen, mit dem ich einen Strom durch den
> Kollektor schicken kann.
Der Bipolartransistor an sich ist ja auch stromgesteuert, während ein 
FET spannungsgesteuert ist.

> Doch wie verhält sich das bei Mosfets?
> Angenommen ich möchte mit normalen TTL level 12V oder 20V steuern.
Es gibt Logic Level MOSFETs. Einfach mal z.B. bei International 
Rectifier oder einem Distributor schauen.

> Wo kann ich dem Datenblatt entnehmen, wie groß die Differenz zwischen
> Gate und Drain mindestens sein muss (also beim BS250 z.B.).
Immer noch Gate und Source. Und dazu gibt es Kennlinien (Drainstrom in 
Abhängigkeit von U_GS) und meist die Angabe eines Kennwertes irgendwo 
mittendrin sowie einer Schwellenspannung, unterhalb derer gar nichts 
nennenswertes passiert.

Autor: uCWorld (Gast)
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Achso, coole Sache, dann habe ich ja heute wieder was dazu gelernt  :)

Autor: André Wippich (sefiroth)
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Hi.

Im Gegensatz zu normalen bipolaren Tranistoren werden Mosfets nicht 
durch den Basisstrom gesteuert, sondern durch die Gate-Source-Spannung. 
Deshalb bezeichnet man sie auch als leistungslos schaltend - was aber 
nicht ganz richtig ist, denn die Gate-Sorce-Strecke ist wie ein 
Kondensator der zum Schalten umgeladen werden muss.

Du musst Dir daher im Datenblatt das Diagramm raussuchen, welches den 
Drainstrom über der Gate-Sorce-Spannung auflistet bzw. diese in 
Verbindung bringt. Dann siehst Du welche Ströme Du bei der 
entsprechenden Gate-Sorce Spannung schalten kannst.

Wichtig bei MOSFETS:
a) Serien-Widerstand (ca. 50 Ohm) zwischen Mikrocontroller und Gate um 
den Port gegen zu hohe Umladungsströme zu schützen (bei hohen Frequenzen 
über im kHz-Bereich wird ein eigener Treiber für den MOSFET benötigt)
b) Sinnvoll ist auch ein Parallelwiderstand zwischen Gate und Source (so 
2k2). Sonst kann der MOSFET unbeabsichtigt schalten, wenn der 
Mikrocontroller im Reset ist bzw. der Pin als Eingang deklariert wurde. 
Der Parallelwiderstand hatte noch einen anderen Bonus, den ich aber 
wieder vergessen habe :-)
Weiterführend zu dem Thema gibt es aber schon einen Monster-Thread hier 
im Forum - also bitte nicht erneut hier diskutieren...

Gruß,
André

Autor: uCWorld (Gast)
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Monsterthread?
Habe mal mosfet unter suche eingegeben und nix gefunden.


In welchem forumsbereich ist der thread?

Autor: André Wippich (sefiroth)
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Ups peinlich, hab vergessen den Link einzufügen :-)

Beitrag "Vorwiderstand bei MOSFET an AVR-Pin?"

Monster Thread ist auch ein bissel übertrieben - aber ich hatte da mal 
eine ähnliche Frage und die Klärung war wieder eine Sache für sich. Der 
Eine sagt so, der Andere so. Aber ich schließe mich auf jeden Fall der 
Meinung an, dass die Widerstände sinnvoll sind.

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