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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Feldeffekttransistor - min/max Eingangsspannung


Autor: Micro Atze (micoatze)
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Hallo :)

habe hier ein kleines Problem.
Ich mache gerade eine Ausbildung und mein Lehrer hat mir die Aufgabe 
gestellt, ich soll mich über die maximale und minimale Eingangsspannung 
Von Einen FET informieren. Habe jetzt sehr lange gegooglet aber nicht 
gefunden. Vielleicht suche ich mit den falschen begriffen. Fakt ist, 
dass mir einfach die Infos und vielleicht auch das Verständnis fehlen.
Ich Suche die minimale Eingangsspannung, bei dem der FET eindeutig 
schaltet und die maximale Eingangsspannung, bei dem der FET noch 
schlatet, aber nicht kaputt geht. Wie bekomme ich das raus und ist das 
bei allen FETs gleich?

Danke für jede Hilfe
Gruß Sascha

: Verschoben durch Admin
Autor: Thomas Weyhrauch (thomas100)
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Hallo Sascha.

Wie du das schon selbst erkannt hast, sind die gewünschten Spannungen 
von Typ zu Typ unterschiedlich. Es gibt FETs, da kannst du mit 30V ans 
Gate, andere bekommen bei der Spannung schon dicke Backen.

Ansonsten bekommst du die Angaben immer aus dem Datenblatt für den FET

Gruß
Thomas

Autor: Peter R. (pnu)
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Der nutzbare Aussteuerbereich am Eingang geht von der 
pinch-off-Spannung, das ist die G-S Spannung, bei der der FET fast 
keinen Strom führt (auch Abschnürspannung genannt) bis zum Leitendwerden 
der Sperrschicht zwischen Gate und Kanal (D-S-Strecke) das ist bei einem 
Si-Sperrschicht-FET so etwa bei 0,6V der Fall.

Die maximale erlaubte Eingangsspannung geht so weit wie es die 
Sperrschicht aushält. ( siehe Datenblatt, meist so 12V)

Autor: Micro Atze (micoatze)
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Also gibt es keine allgemeine Antwort auf die Frage meines Lehrers. 
Werde mich an die Richtwerte von Peter halten und mal in ein paar 
Datenblättern reinschauen. Danke euch beiden für die schnelle Antwort :)

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
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Nein, das ist nicht bei allen Typen gleich, sonst bräuchte es ja nicht
so viele verschiedene Kollegen zu geben.
Such Dir einen bestimmten Typ aus, z.B. BF245  Das ist ein J-FET.
Lade Dir das Datenblatt herunter. Dort kannst Du bei "absolute
Maximum Ratings" sehen, wie hoch die Gate-Source Spannung VGS
oder die Gate-Drain Spannung VDS maximal sein dürfen (hier z.B.
30 Volt)

Wenn Du wissen willst, ab wann der Transistor "schaltet", suche Dir
das Diagramm "Transfer Charakteristik".

MfG Paul

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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bei den meisten typen die ich kenne sinds 20V maximale gatespannung. 
aber wenn du die frage korrekt beantworten sollst dann soll er dir auch 
einen transistortypen vorgeben und was er mit "eingangsspannung" meint.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Vor allem mußt du mal unterscheiden zwischen MOSFETs und J-FETs. Bei 
letzteren solltest du ja den pn-Übergang zwischen Gate und Source nicht 
in Durchlaßrichtung polen...

Kai Klaas

Autor: Micro Atze (micoatze)
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Ok, ich habe mir jetzt mal den Vorschlag zu herzen genommen und den 
BF245 rausgesucht:

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/on_semic...

Hier verwirrt mich die Gate-Source und die Gate-Source Breakdown 
Voltage. In der Off Characteristics steht, dass der BF245A bei min. 0.4V 
schaltet und bei max. 2.2V, oder sehe ich das falsch? Wozu ist dann die 
angabe mit den 30V als breakdown Voltage?

thx :)

Autor: Dieter Werner (dds5)
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> Wozu ist dann die angabe mit den 30V als breakdown Voltage?


Das ist die maximale Eingangsspannung bei der der FET noch nicht kaputt 
geht.

breakdown = Durchbruch (hier geht es um die Gate/Source Diode).

Autor: Micro Atze (micoatze)
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ok, also schaltet er noch bei 29,9V? Was haben dann aber die max. 2,2V 
zu bedeuten?

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Die vielen Angaben in den Datenblättern mit min/max kommen daher, dass 
sich Halbleiter nicht immer exakt mit denselben Eigenschaften fertigen 
lassen. Daher legt der Hersteller Toleranzbereiche für die Parameter 
fest. Nach der Herstellung werden die Transistoren geprüft, und alle die 
außerhalb der Toleranz liegen werden nicht verkauft.
Du kannst dich also darauf verlassen, dass die Gate-Source-Spannung, bei 
der der FET noch sicher sperrt, irgendwo zwischen 0,4V und 2,2V liegt.
Bei anderen Parametern, wie der maximalen Gate-Source-Spannung, ist nur 
der Minimalwert angegeben. Das heißt, der FET muss die 30V auf jeden 
Fall aushalten können. Einzelne Exemplare werden mehr Spannung 
vertragen, aber der Hersteller garantiert dafür nicht.

PS: der BF245 ist ja ein etwas exotischeres Exemplar. Weißt du, was die 
kreisförmigen Diagramme zu bedeuten haben? Schon mal was von 
S-Parametern gehört?
Dieser FET ist für HF-Anwendungen ausgelegt, daher sind viele bei 
"normalen" Wald-und-Wiesen-FETs übliche Angaben und Diagramme dort nicht 
zu finden. Ich würde dir eher was für den NF-Bereich empfehlen, da ist 
mehr für dich zu holen...

Autor: Micro Atze (micoatze)
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Mein Problem ist noch das Verständnis. Jetzt wirft sich wieder eine 
Frage auf. Das ist super erklärt. Nur verstehe ich jetzt folgenden Satz 
nicht

---
Du kannst dich also darauf verlassen, dass die Gate-Source-Spannung, bei
der der FET noch sicher sperrt, irgendwo zwischen 0,4V und 2,2V liegt.
---

sollte er nicht in dieser Region schalten? Ab wann schaltet er denn nun 
konkret. Welcher Wert gibt das an? Was pasiert unterhalb der 0,3V, wenn 
er bei 0,4V-2,2V sicher sperrt?

thx an alle mit genügend Gedult ;)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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@Uwe
>PS: der BF245 ist ja ein etwas exotischeres Exemplar.

Bist du von Sinnen? Der BF245 ist DER Standard-FET.

@Sascha
Schau mal Figure 3 von diesem Datenblatt an, um zu erkennen, was für ein 
Drain Source Strom bei einer bestimmten Drain Gate Spannung fließt:

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BF245A-B-C.pdf

Kai Klaas

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Korrektur:

>Schau mal Figure 3 von diesem Datenblatt an, um zu erkennen, was für ein
>Drain Source Strom bei einer bestimmten Drain Gate Spannung fließt:

Muß natürlich heißen:

>Schau mal Figure 3 von diesem Datenblatt an, um zu erkennen, was für ein
>Drain Source Strom bei einer bestimmten Gate Source Spannung fließt:

Kai Klaas

Autor: Micro Atze (micoatze)
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naja ich sehe, dass er bei -2V keinen strom durchlässt und bei 0V dann 
4mA. Ist das richtig? Heißt das also, dass wenn ich 0V als 
Eingansspanung habe er schon durchgeschaltet ist?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>naja ich sehe, dass er bei -2V keinen strom durchlässt und bei 0V dann
>4mA. Ist das richtig? Heißt das also, dass wenn ich 0V als
>Eingansspanung habe er schon durchgeschaltet ist?

Hey richtig! Deswegen sagt man auch: "Der BF245 ist ein selbstleitender 
FET".

Kai Klaas

Autor: Micro Atze (micoatze)
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Ui klasse, ok das bringt jetzt viel Licht ins Dunkte. Ich tue mich echt 
schwer solche Datenblätter zu lesen.
Gut, nun ist die Grafik bei 0 V zu ende. Sehe ich das richtig, dass er 
bis 30V jetzt immer mehr strom durchlässt?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Gut, nun ist die Grafik bei 0 V zu ende. Sehe ich das richtig, dass er
>bis 30V jetzt immer mehr strom durchlässt?

Also, positiv darf die Spannung da nicht werden, nur negativ, sonst 
fließt in den Gate Source pn-Übergang Strom hinein. Die Verbindung Gate 
Source verhält sich wie eine Silizium-Diode, die aber immer in 
Sperrichtung betrieben werden muß. Alles spielt sich deshalb zwischen 
-4V und 0V ab.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Nicht ganz. Der Innenwiderstand sinkt bei positivem Gate noch etwas - 
was manchmal ausgenutzt wird.

Gute Nacht!

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Abdul,

>Nicht ganz. Der Innenwiderstand sinkt bei positivem Gate noch etwas -
>was manchmal ausgenutzt wird.

Diese Feinheiten sind für einen blutigen Anfänger wie Sascha ja eher 
uninteressant...

Kai Klaas

Autor: Micro Atze (micoatze)
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Gut erkannt Kai :) Ja also ich muss sagen, dass ich jetzt schonmal nen 
guten Überblick bekommen habe. Werde mir mal noch nen paar Datenblätter 
ansehen. und wenn ich Fragen habe, nochmal fragen ;)

Vielen Dank nochmal an alle
Tolles Forum :)

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