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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik JFET oder MOSFET?


Autor: Stefan S. (stefanst)
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Hallihallo,

ich möchte eine Datenleitung (0-3,3V) elektronisch ein und ausschalten. 
Ich habe schon über einen MOSFET nachgedacht. Der Strom muss in beide 
Richtungen des Kabels gesperrt/ durchgelassen werden. Da bei MOSFETS ja 
meistens eine Diode enthalten ist und diese den Strom in eine Richtung 
immer passieren lassen würde, habe ich über ein JFET nachgedacht... ich 
habe hier leider nur n-Kanal-JFETs und n-Kanal-MOSFETs. Bei den JFETs 
benötigt man ja eine negative Gatespannung, doch ich will den 
Tranbsistor über den Pin eines µC schalten, der nur 0V oder 3V 
liefert...
Eine weitere Option, die mir aufgefallen ist: Ich habe MOSFETs, die 
einen extra herausgeführten Bulk-Anschluss haben. Könnte man auch einen 
von dieser Sorte verwenden (denn hier wäre doch die "Diode" nicht 
vorhanden und er wäre bidirektional ansteuerbar, oder?)?

Viele Grüße,
Stefan

Autor: pock (Gast)
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stichwort analogschalter

Autor: A. K. (prx)
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Autor: Michael (Gast)
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Die Diode ist leider immer vorhanden, auch wenn der Bulk extra 
rausgeführt ist. Die Diode ist ja nicht drin weil man dachte "Hey, eine 
Diode ist toll." Die Diode ist drin, weil sie aufbaubedingt erzeugt 
wird. Drain und Source sind beim n-Kanal-Enhancement ja n-dotiert und 
das Kanalgebiet ist p-dotiert. Auch mit extra rausgeführtem Bulk ändert 
sich daran nichts, die Diode bleibt immer da.

Wie wäre es aber, wenn du mit dem Pin deines uC einen ICL7660 ansteuern 
würdest. Der würde dir deine Spannung invertieren ;)

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> Die Diode ist leider immer vorhanden, auch wenn der Bulk extra
> rausgeführt ist.

Analogschalter wie der CD4066 bestehen aus antiparallel geschalteten N- 
und P-MOSFETs, nur ist Bulk dort anders angeschlossen als sonst. Eine 
Diode zwischen Source und Drain kann dort nicht vorhanden sein, sonst 
würde das nicht funktionieren.

Autor: Stefan S. (stefanst)
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Danke für eure Antworten ;)
Ich hab mal bei "Analogschalter geschaut und dabei diese interessante 
Schaltung mit den beiden n-MOSFETs gesehen... das scheint ja eine 
einfache Möglichkeit zu sein, um das "Diodenproblem" zu lösen... nur 
eine Frage stellt sich mir: Die Gatespannung muss ja höher sein, als die 
an Source. Doch nehem ich einmal an, die Datenleitung ist gerade auf 
High (3V) und mein µC zieht das Gate auf Low. Dann ist die 
Source-Spannung doch höher als die am Gate... das kann doch nicht 
klappen, oder?
Zu den anderen Möglichkeiten kann ich nur sagen: Hört sich super an, 
aber ich habe gerade keine Gelegenheit diese netten Bauteile zu kaufen 
:(

Grüße,
Stefan

Autor: Stefan S. (stefanst)
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Nochmals zur Anregung der Diskussiion:
Wenn ich 2 n-MOSFETs habe und die beiden Source-Anschlüsse miteinandeer 
verbinde und das dann als "bidirektionalen Schalter" verwenden will, 
funktioniert das? Kann ich den "Schalter" immer ein (Gatespannung = 3V) 
und ausschalten (Gatespannung = 0V), egal welche Spannung an Source/ 
Drain anliegt?

Autor: A. K. (prx)
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Stefan S. schrieb:

> Ich hab mal bei "Analogschalter geschaut und dabei diese interessante
> Schaltung mit den beiden n-MOSFETs gesehen...

Einer der beiden ist ein p-FET und die Gates werden komplementär 
angesteuert.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>ich möchte eine Datenleitung (0-3,3V) elektronisch ein und ausschalten.

Was für eine "Datenleitung"? Was heißt "ein- und ausschalten"? Was 
bedeutet das für die anderen Teilnehmer? etc.etc.etc.???

Eventuell geht das auch mit Tristate-Treibern, oder nur mit Relais.

Kai Klaas

Autor: Michael (Gast)
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>Analogschalter wie der CD4066 bestehen aus antiparallel geschalteten N-
>und P-MOSFETs, nur ist Bulk dort anders angeschlossen als sonst. Eine
>Diode zwischen Source und Drain kann dort nicht vorhanden sein, sonst
>würde das nicht funktionieren.

Auch da gibt es die Diode. Die ist, wie ich schon oben schrieb, einfach 
aufbaubedingt drin. Aufgrund der geschickten Verschaltung und 
Ansteuerung ist im CD4066 aber immer nur die richtige Diode am Werk 
sodass scheinbar gar keine Diode nach außen hin vorhanden ist. Ich hab 
auch nicht gemeint, dass die Diode zwischen Source und Drain ist, die 
Diode ist zwischen Source und Bulk...und zwischen Drain und Bulk. Es 
sind nämlich genau genommen zwei Dioden in so einem Mosfet. Und aufgrund 
des Prinzips eines Mosfets sind diese Diode immer da (Drain-Kanal-Source 
=> bei n-Kanal: n-p-n Dotierung). Dass man bei "normalen" Mosfets meist 
nur eine Diode hat liegt daran, dass dort dann immer Bulk und Source 
kurzgeschlossen ist und somit die Bulk-Source-Diode überbrückt ist, man 
hat hier dann "nur" die Bulk-Drain-Diode. Das sind parasitäre Effekte 
die keiner haben will aber mit denen jeder leben muss. (ebenso wie die 
ganzen Kapazitäten die eigentlich auch kein Mensch braucht und die den 
Mosfet nur langsam machen)

Autor: A. K. (prx)
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Kein Widerspruch. Ich wollte nur dem möglichen Eindruck entgegenwirken, 
dass es aufgrund der unvermeidlichen Dioden auch bei rausgeführtem Bulk 
nicht ginge. Weg sind die Dioden dann nicht, aber sie stören nicht mehr.

Sinnvollerweise nimmt man trotzdem besser fertige ICs, statt sich 
Analogschalter diskret aufzubauen.

Autor: Stefan S. (stefanst)
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Nun gut, trotzdem will ich versuchen, einen Analogschalter diskret 
aufzubauen... schäm das müsste doch eigentlich mit zwei MOSFETs der 
Sorte http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/vishay/70213.pdf
und zwei zusätzlichen Dioden funktionierren, sodass ich dann im Prinzip 
die Schaltung des ICs hier:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf6156.pdf
nachgebaut habe, oder?

Kai Glaas schrieb:
> Was für eine "Datenleitung"? Was heißt "ein- und ausschalten"? Was
> bedeutet das für die anderen Teilnehmer? etc.etc.etc.???
Im Prinzip will ich einfach eine Leitung, in der der Strom in beide 
Richtungen fließen kann und die zeitweise auf 3V und auf 0V liegen kann, 
schalten (also den Strom durchfließen lassen oder nicht...)

Autor: Ulrich (Gast)
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Es gibt analogschalter als kleinere ICs als den 4066. Wenn man das 
diskret aufbauen will, hat man das Problem einen P-MOSFET mit seperatem 
Bulk und kleiner Schaltschwelle zu finden. Könnte es geben, ist aber 
eher nicht überall zu kriegen. Da könnte es einfacher sein einen kleines 
Schalter IC zu finden.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Was ist mit Reed-Relais in DIL-Bauform?

Autor: T. C. (tripplex)
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TS5A23157

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Warum nicht so was hier?

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74LVC4066.pdf

Kai Klaas

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