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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Sättigung


Autor: Kai (Gast)
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Hallo zusammen,

zu meine Frage, z.B. ein N-Kanal Transistor ist in Sättigung wenn Ugs > 
Uth

und Uds >= Ugs-Uth ist, die MOSFETs werden ja als Schalter in 
Sättigungsbereich betrieben. Ich will für meine Schaltung ein N-kanal 
verwenden Uds = 10V Ugs = 17V und der N-Kanal hat ein Uth = 2V also in 
diesem Fall wäre ja der Transistor nicht gesättigt oder? Die 17V kommen 
aus einem Charge pump(Bootstrap). Sehe ich dass Richtig?

Autor: ich (Gast)
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Doch, währe er. Und wenn du Pech hast ist er kapputt. Siehe max Ugs.

Autor: Kai (Gast)
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Maximale Ugs ist 20V.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Kai (Gast)

>und Uds >= Ugs-Uth ist, die MOSFETs werden ja als Schalter in
>Sättigungsbereich betrieben.

Kann man machen, ist aber nicht zwangsläufig.

> Ich will für meine Schaltung ein N-kanal
>verwenden

Schaltplan?

>Uds = 10V Ugs = 17V und der N-Kanal hat ein Uth = 2V also in
>diesem Fall wäre ja der Transistor nicht gesättigt oder?

Doch.

> Die 17V kommen aus einem Charge pump(Bootstrap).

Halbbrücke? Schaltplan?

> Sehe ich dass Richtig?

Jain. Ob gestättigt oder nicht spielt bei MOSFETs im Schaltbetrieb keine 
nennenswerte Rolle. Sobald 10-15V am Gate liegen ist der MOSFET maximal 
durchgesteuert und hat minimalen RDS-ON. Mehr will man meist nicht 
(wissen).

MfG
Falk

Autor: Kai (Gast)
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Laut meine Formelsammelung ist der Transistor nicht gesättigt. Uds >= 
Ugs - Uth wäre ja in diesem fall nicht erfüllt!

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Kai schrieb:
> z.B. ein N-Kanal Transistor ist in Sättigung wenn Ugs > Uth
> und Uds >= Ugs-Uth ist,

Richtig.

> Ich will für meine Schaltung ein N-kanal verwenden Uds = 10V Ugs = 17V
> und der N-Kanal hat ein Uth = 2V also in diesem Fall wäre ja der
> Transistor nicht gesättigt oder?

Auch richtig.

> die MOSFETs werden ja als Schalter in Sättigungsbereich betrieben.

Normalerweise nicht, sondern im linearen Bereich. Trotzdem will man im
Schaltbetrieb kein Uds von 10V, weil das ja (einen ordentlichen Strom
vorausgesetzt) eine riesige Verlustleistung nach sich zieht.

Aber Vorsicht: Die Begriffe "linearer Bereich" und "Sättigungsbereich"
werden bei Mosfets oft durcheinandergewürfelt, weil diese Bereiche im
Ausgangskennlinienfeld genau andersherum angeordnet sind als beim
Bipolartransistor. Um Missverständnisse zu vermeiden, sollte man
stattdessen besser die Begriffe

  ohmscher Bereich (= linearer Bereich) und
  Abschnürbereich  (= Sättigungsbereich)

verwenden.

Autor: MaWin (Gast)
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> zu meine Frage,
z.B. ein N-Kanal Transistor ist in Sättigung wenn Ugs > Uth

Nein.

Dazu muß Ugs schon WESENTLICH höher sein als Uth,
so das 3-fache.

> Uds = 10V Ugs = 17V und der N-Kanal hat ein Uth = 2V
> also in diesem Fall wäre ja der Transistor nicht gesättigt oder?

Doch.

Ugs grösser als 10V ist sicher in "Sättigung" (voll leitend).

Daher KANN dann Uds nicht 10V betragen, den es würde ein extrem hoher 
Strom durch den MOSFET fliessen müssen (es gilt immer noch I = U/R und R 
ist bein einem voll durchgeschalteten MOSFET halt sehr niedrig).

Autor: Ulrich (Gast)
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Man hat 2 Arten der Sättigung.
Man kann eine Sättigung bei Ugs haben - da ist dann Ron weitgehen 
unabhängig von Ugs. Das hat man etwa ab Ugs > Uth + 5 V .  Ein Faktor 
taugt hier nichts, denn Uth kann auch gegen 0 V gehen bei einem MOSFET 
an der Grenze zwischen Anreicherungs und Verarmungstypen  (nicht 
gebräuchlich, aber möglich). Das wird die Sättigung sein, die man im 
Schaltbetreib haben will.

Die 2 te Art der Sättigung ist die bei hohem Uds. Da fließt dann ein 
Strom weitgehend unabhängig von Uds.
Da wäre das oben genannte Krieterieum   Uds > Ugs - Uth  in etwa 
passend. Für Verarmungstypen (Uth < 0) sollte die Formel aber nicht ganz 
passen.

Autor: Arno H. (Gast)
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Im Bild 6 im Anhang sind die Begriffe eindeutig.

Arno

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