Hallo mal wieder,
ich habe da eine Sache bei der ich nicht so recht weiterkomme. Es geht
um die Leckstroeme von Transistoren verschiedenster Art. Ziel ist es,
einen Transistor mit einigermaszen geringen Leckstroemen zu finden. Aber
auch die Klaerung der Grundsaetzlichen Frage, welche Transistortypen von
natur aus niedrige Leckstroeme haben.
Die Leckstroeme die mich dabei interessieren sind die im Leistungszweig
(also z.B. Drain-Source oder Kollektor-Emitter) sowie die von der
potential fuehrenden Seite zur Ansteuerung (also Source-Gate beim PMOS,
Drain-Gate beim NMOS), der Rest ist mir wurscht.
In den Datenblaettern scheint es so, dasz diesem Parameter im
allgemeinen anscheinend wenig Beachtung geschenkt wird. Meistens sind
lapidar 100nA als MaxWert angegeben oder mal gleich um Faktor 10 hoeher,
1uA. Es scheint sich keiner die Muehe zu machen einen Wert wie z.B.
400nA oder gar 430nA als MaxWert zu quantifizieren. Wenn 100nA nicht
mehr reichen wird gleich ne 10er-Potenz draufgeschlagen....
Ich habe auch Schwierigkeiten bei Herstellern und Distributoren
Transistoren zu finden die als low-leakage-Typen ausgelobt sind.
Die Anforderungen an den konkreten Transistor den ich brauche :
200mA Strombelastbarkeit
fuer Kleinspannung (<20V)
So, nun meine Fragen :
1.) Weisz jemand auswendig einen/mehrere "low-leakage-Typen" ?
2.) Haben tendenziell eher MOSFETs oder BJTs geringere Leckstroeme ?
3.) was soll ich mit den "cut-off-current"-Angaben von BJTs anfangen ?
Zu 3.) musz ich noch erlaeutern :
Soweit ich verstanden habe, ist der "Kollektor-Cut-Off-Current" (I_CBO)
der Strom, der vom Kollektor zur Basis leaked, wenn der Emitter floatet
und eine bestimmte Spannung zwischen Kollektor und Basis anliegt. Der
"Emitter-Cut-Off-Current", der Strom der bei floatendem Kollektor von
Emitter zur Basis leaked, wenn die Strecke in Sperrichtung mit einer
bestimmten Spannung beaufschlagt wird. (Verzeiht die Anglizismen).
Da ja alle Hersteller stets nur diese beiden Angaben machen, folgere
ich, dasz diese beiden genuegen um das Leckverhalten des Transistors zu
beschreiben. Ich bin aber zu daemlich um daraus herleiten zu koennen,
welchen Leckstrom ("in" den Kollektor) ich Beispielsweise haette, wenn
an einem ausgeschalteten NPN-Transistor (I_B=0, U_BE=0) irgendeine
Spannung U_CE=xxx anliegt. Dessen Emitter wuerde dann ja nicht floaten
und ich mutmasze mal, dasz das keinen Unterschied macht (ob er floatet
oder auf Basispotential liegt) und dieser Strom somit gleich I_CBO ist.
Richtig ??
Vielen Dank
@Dieter G. (dieter_g) >In den Datenblaettern scheint es so, dasz diesem Parameter im >allgemeinen anscheinend wenig Beachtung geschenkt wird. Meistens sind >lapidar 100nA als MaxWert angegeben oder mal gleich um Faktor 10 hoeher, >1uA. Es scheint sich keiner die Muehe zu machen einen Wert wie z.B. >400nA oder gar 430nA als MaxWert zu quantifizieren. Wozu auch. Das zu messen kostet Zeit und Geld. Und das für einen Parameter, der bei LeistungsMOSFETs vollkommen nebensächlich ist. Macht keiner. > Wenn 100nA nicht >mehr reichen wird gleich ne 10er-Potenz draufgeschlagen.... Siehe oben. >Die Anforderungen an den konkreten Transistor den ich brauche : >200mA Strombelastbarkeit >fuer Kleinspannung (<20V) Sag lieber was INSGESAMT rauskommen soll, dann kann man dir deutlich besser helfen, siehe Netiquette. >1.) Weisz jemand auswendig einen/mehrere "low-leakage-Typen" ? Wieviel Leckstrom und vor allem WELCHER soll es denn sein? >2.) Haben tendenziell eher MOSFETs oder BJTs geringere Leckstroeme ? Fangfrage? >3.) was soll ich mit den "cut-off-current"-Angaben von BJTs anfangen ? Das ist der Leckstrom zwischen Kollektor und Emitter, wenn die Basis mit Emitter verbunden ist. >Spannung U_CE=xxx anliegt. Dessen Emitter wuerde dann ja nicht floaten >und ich mutmasze mal, dasz das keinen Unterschied macht (ob er floatet >oder auf Basispotential liegt) und dieser Strom somit gleich I_CBO ist. >Richtig ?? Falsch.
Die Leckströme streuen je nach Exemplar recht stark, und sie sind stark von der Temperatur anhängig. Wenn da also z.B. 100 nA als Leckstrom angegeben sind, kann der typischen noch einmal deutlich darunter (z.B. 1 nA) liegen. Der Wert kann auch je nach Charge und Hersteller stark schwanken - der Leckstrom ist halt selten so wichtig. Von daher macht eine genaue Angabe im Datenblatt keinen Sinn. Es macht auch Sinn ggf. einfach ein paar Typen und Exemplare nachzumessen. Geringe Leckströme findet man oft bei den Rauscharmen Typen für nicht besonders niedrige Spannung. Je nach Luftfeuchte ist ggf. auch das Gehäuse wichtig.
@MN Danke fuer die Infos. Leider habe ich einen Fehler gemacht indem ich vergas zu schreiben, dasz nur 2.6V Steuerspannung zur verfuegung stehen was bzgl. MOSFETs insofern problematisch ist, als dasz man "ultra-logic-level"-Typen braucht die man mit ~2.5V aussteuern kann. Verzeih. Aber : Keiner der von dir angegebenen Typen ist im Datenblatt explizit als "low leakage" ausgelobt, jedoch scheinen sie es einigermaszen zu sein (kurzer Vergleich mit ansonsten vergleichbaren Typen). Wie bist du auf die gekommen ? @Ulrich vielen Dank. Das die Leckstroeme auch chargenweise stark schwanken wuszte ich noch nicht. Ich werd mal in dem von dir vorgeschlagenen Bereich suchen (Rauscharm, hohe Spannung). @Falk Auch dir teilweise Dank, jedoch eingeschraenkt. Ich erlaube mir mal deinen Stil zu replizieren... Falk Brunner schrieb: > Wozu auch. Das zu messen kostet Zeit und Geld. Und das für einen > Parameter, der bei LeistungsMOSFETs vollkommen nebensächlich ist. Macht > keiner. von LeistungMOSFETs hat keiner geredet. Siehe erster Beitrag -oder dein Eigener einen Absatz tiefer- ("200mA Strombelastbarkeit") Falk Brunner schrieb: > Wieviel Leckstrom und vor allem WELCHER soll es denn sein? zu "WELCHER" : Dieter G. schrieb: > Die Leckstroeme die mich dabei interessieren sind die im Leistungszweig > (also z.B. Drain-Source oder Kollektor-Emitter) sowie die von der > potential fuehrenden Seite zur Ansteuerung (also Source-Gate beim PMOS, > Drain-Gate beim NMOS), der Rest ist mir wurscht. zu Wieviel : Dieter G. schrieb: > Ziel ist es, > einen Transistor mit einigermaszen geringen Leckstroemen zu finden. Das Wort "einigermaszen" soll dabei folgendes implizieren : Der Leckstrom soll unterdurchschnittlich sein, er musz keinen besonders oder gar extrem niedrigen Wert aufweisen wie man es bei einem Bauteil erwarten wuerde bei dessen Entwicklung der Leckstrom einer der, oder gar der einzige zentrale Parameter war. Eine exakte Quantifizierung ist weder notwendig noch erwuenscht. Falk Brunner schrieb: >>3.) was soll ich mit den "cut-off-current"-Angaben von BJTs anfangen ? > > Das ist der Leckstrom zwischen Kollektor und Emitter, wenn die Basis mit > Emitter verbunden ist. Falsch. Und zwar in sich. Eine Frage nach einer Mehrzahl von Angaben kann nicht mit der Defintion einer dieser Angaben korrekt beantwortet werden. [Ende Falk-Stil] Also im Ernst : Bezueglich der grob gerasterten Quantifizierung von Leckstroemen in den Datenblaettern: Das habe ich nur geschrieben um zu begruenden, warum ich davon ausgehe, dasz dieser Parameter wenig Beachtung findet, oder anders formuliert "keinen Interessiert". Eben das Gleiche sagst du ja auch. Falk Brunner schrieb: > Sag lieber was INSGESAMT rauskommen soll, dann kann man dir deutlich > besser helfen, siehe Netiquette. Ja das war mir zu muehselig, denn letztlich ist es fuer die Anwendung nicht so wichtig, da die oftmals angegebenen 100nA zur Not auch ok sind. Aber prinzipiell gebe ich dir recht und prompt ist es ja auch passiert, dasz die Infos von MN an meinen Anforderungen groesztenteils vorbeigehen (bis auf die beiden genannten BJTs) weil ich etwas elementares vergessen hatte zu schreiben. Mir ging es in erster Linie ums Prinzip : Wenn ich jetzt wirklich einen low-leakage-Typ dringend braeuchte, wueszte ich nicht, wie ich die Suche sinnvoll einschraenken soll; Ich haette stier ein Datenblatt nach dem anderen durchsehen muszen, bis ich zufaellig auf etwas passendes stosze. Und das ohne zu wissen ob es das ueberhaupt gibt, also was ueberhaupt so machbar ist. Deshalb auch die Frage ob tendenziell eher BJTs oder MOSFETs besser sind, sofern man ueberhaupt eine Tendenz ausmachen kann. Ich vermute mal, deine Antwort soll mir sagen "kann man nicht". Bzgl. deines letzten "Falsch". Wie ist es dann ? Ich hab kaum Ahnung von BJTs - wie man ja merkt.
Nachtrag : weisz jemand, welchen Verlauf die Leckstroeme ueber der Spannung qualitativ haben, beim MOSFET und beim BJT ?
Dieter G. schrieb: > weisz jemand, welchen Verlauf die Leckstroeme ueber der Spannung > qualitativ haben, beim MOSFET und beim BJT ? Bei mehr wirds mehr. Deshalb wird die Sperrspannung ja bei definiertem Strom angegeben (sollte zumindest so sein). Weniger Sperrstrom gefällig? Dann Basis (Gate) etwas unter Emitter (Source) - Potential bringen. Alle anderen Abhängigkeiten bleiben (Spannung, Temperatur, ...).
@mhh mhh schrieb: > Bei mehr wirds mehr. Ja ok, das ist schon klar. Ich meinte eher so : "linear", "exponentiell", "quadratisch" ect.. "sinusfoermig" waer doch mal was :D Deinen Vorschlag mit der negativen Aussteuerung kann ich im konkreten Fall leider nicht anwenden (Im Verhaeltnis zu aufwaendig, keine neg. Spannung vorhanden). Und es ist -wie bereits erwaehnt- fuer die Anwendung ohnehin nicht so wichtig. Es geht mehr ums Prinzip.
@hal9002 Nein, nur der Strom kann lecken, nicht aber geleckt werden :D
Nabend, So, jetzt aufm richtigen Rechner eingeloggt. Uff, bei den BJTs kann ich das gar nicht genau sagen, wie ich die gefunden habe. Ich habe eine Anwendung bis max. 300 V (Transienten bis ca. 470 V) und einen maximalen Versorgungsstrom von 15 µA zur Verfügung. Ausgehend von der erforderlichen CE-Spannung habe ich dann mal bei den Herstellern (Ti, NXP, ST) gesucht und dann diese Typen ausgewählt, auch weil sie einfach über Farnell zum Testen zu bekommen waren. Die ganze Schaltung hängt bei mir auf einem Potenzial bis zu 30 kV. Schirmfläche und Guard-Rings sind Pflicht. Beim ersten Protoypen ist mir nämlich ab 25 kV die Referenz durch die Gegend gewandert. Ob noch andere BJTs in die engere Auswahl gekommen sind kann ich nicht mehr sagen, ist schon etwas her. Bei den MOSFETs konnte ich den Zusammenhang herstellen, dass je größer der R_DS_on, desto geringer das Leakage. Davon ausgehend habe ich dann wieder von einer mindest-DS-Spannung gesucht und mir die einzelnen Datenblätter angesehn. Na ja, ich brauchte auch nicht so extrem niedriges Leakage. Alles unter 1 µA war für mich OK. Beste Grüße, Marek
Dieter G. schrieb: > Ja ok, das ist schon klar. Ich meinte eher so : "linear", > "exponentiell", "quadratisch" ect.. > > "sinusfoermig" waer doch mal was :D Fahre von Rostock nach Berchtesgaden. Das Höhenprofil könnte dem Verlauf entsprechen. Wenn nicht - andere Route abfahren. Wenn Du dann die Tankquittungen anschaust, sind Dir andere Lösungen im nachhinein doch sympathischer. :) Dieter G. schrieb: > Deinen Vorschlag mit der negativen Aussteuerung kann ich im konkreten > Fall leider nicht anwenden (Im Verhaeltnis zu aufwaendig, keine neg. > Spannung vorhanden). Eine Diode reicht da u.U. schon in der Emitter (Source) - Leitung. Das stört nicht bei jeder Anwendung.
>Es scheint sich keiner die Muehe zu machen einen Wert wie z.B. >400nA oder gar 430nA als MaxWert zu quantifizieren. Da Leckströme erfahrungsweise sehr stark streuen, wäre eine solche Angabe auch ziemlich kurios. Man würde sofort an einen Druckfehler denken. >1.) Weisz jemand auswendig einen/mehrere "low-leakage-Typen" ? Auf die Schnelle fallen mir Kleinleistungstransistoren von Typ BC546 ein: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BC546-D.PDF 200pA typisch und 15nA maximal bei 80VCE sind doch schon ganz ordentlich. Wenn du von Hand selektierst solltest du also unter 1nA kommen. >2.) Haben tendenziell eher MOSFETs oder BJTs geringere Leckstroeme ? Der BS107 schafft immerhin 30nA maximal bei 130VDS: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BS107-D.PDF Das ist auch nicht schlecht. >weisz jemand, welchen Verlauf die Leckstroeme ueber der Spannung >qualitativ haben, beim MOSFET und beim BJT ? Dürfte so ähnlich wie bei den Leckströmen von Dioden sein, also mit steigender Sperrspannung zunehmend.
Wenn man FETs mit kleiner Leakage sucht, sollte man die JFet anschauen.
JFets sind im Prinzip gut, brauchen aber eine negative Spannung zum Abschalten. Wegen der kleinen Steuerspannung kommen da vor allem BJTs in Frage. Gerade die MOSFET Typen mit kleinem Gate Thereshhold könnten auch eine negative Spannung zum völligen abschalten gebrauchen. Auch CMOS Schalter ICs sind gar nicht so schlecht (z.B. ADG71x), und kommen auch deutlich unter 1 nA. Die Abhängigkeit von der Spannung wird so ähnlich sein wie bei einer Diode. bei kleiner Spannung eher linear, danach erst mal eher konstant und bei hohen Spannungen steil ansteigend. Je nach Exemplar kann es aber auch deutlich streuen. Bei dem SMD Typen sollte es auch dunkel sein - da ist das Gehäuse teils nicht 100% Lichtdicht.
Die starke Temperaturabhängigkeit lässt sich aus dieser Zusammenfassung von Zetex herauslesen. Arno
@ Marek N. Marek N. schrieb: > Die ganze > Schaltung hängt bei mir auf einem Potenzial bis zu 30 kV. Schirmfläche > und Guard-Rings sind Pflicht. Beim ersten Protoypen ist mir nämlich ab > 25 kV die Referenz durch die Gegend gewandert. was machst denn fuer wilde Sachen ??? Danke fuer die Info bzgl. des Auffindens. Ahja, das mit den MOSFETs ist interessant, aber auch logisch: je groeszer R_DSon desto kleiner der Transistor bzw. bei den aus kleinen Einzelzellen zusammengesetzten FETs sind dann weniger drin. @mhh das mit der Diode ist ein interessanter Gedanke... dazu mueszte man jedoch wissen, wie grosz die Fluszspannung der Diode bei den winzigen Leckstroemen des Transistors ist. Im prinzip "leaked" bei diesem Betrieb der Diode der Strom in Fluszrichtung. Leider weisz ich nicht, bis zu welchen Stroemen hinunter der exponentielle [Strom vs. Spannung]'s-Verlauf gilt, bzw. der Faktor im Exponent konstant bleibt. Sonst koennte man ja ausrechnen wo man landet, zur Not itterativ per TaRe wenn man zu bloed+faul ist die Sache analytisch zu loesen [*hust*]. Weiszt du genaueres dazu ? @Kai Klaas Kai Klaas schrieb: >>Es scheint sich keiner die Muehe zu machen einen Wert wie z.B. >>400nA oder gar 430nA als MaxWert zu quantifizieren. > > Da Leckströme erfahrungsweise sehr stark streuen, wäre eine solche > Angabe auch ziemlich kurios. Man würde sofort an einen Druckfehler > denken. Jein... was die "430" angeht, also wenn 2 signifikante Stellen bei einem MaxWert angegeben waeren, natuerlich, auch in anbetracht des hohen Absolutwerts (bei einem Wert nahe 100 wuerde man es eher wieder machen). Allerdings stimme ich dir subjektiv nicht zu, dasz ein Wert wie "400", also wenn man wenigstens eine Stelle benutzt -anstatt nur 10er-Potenzen anzugeben- einem gleich einen Druckfehler vermuten liese. Aber das ist natuerlich nebensaechlich, es ist wie es ist (nur 10er-Potenzen). Bei den von dir verlinkten Transistoren jedoch, haben sie ja immerhin eine bzw. sogar zwei (!) Stellen benutzt - ausnahmsweise. Die Teile sind auch echt cool... der MOSFET braucht zwar etwas zu viel Gatespannung, aber der BC546 ist genau richtig... Mist ...der kann nur 100mA, naja fast genau. Ich sehe auch, er ist fuer Verstaerker gedacht, also vermutl. rauscharm (leider sagt mir der bei noise-figure angegebene Wert (2dB[Typ]) nix (Wissensluecke)). Das wuerde dann ja auch zu dem passen, was Ulrich gesagt hat. Danke jedenfalls. Werde mal in diesem Bereich weiterschauen (Rauscharm, (Audio-)Verstaerker) Bzgl. der Dioden : Ja, daran hab ich auch gedacht... Ich hab mal nach low-leakage Schottkys gesucht die >=500mA aushalten. Dabei hab ich festgestellt (wenn ich mich recht erinnere), dasz der Verlauf des Leckstroms ueber der (sperr-)Spannung, in einem Diagramm dessen vertikale ("Y-") Achse logarithmisch skaliert ist, mehr oder weniger eine Gerade ist (also ~exponentieller Charakter, wie im Forwaertsbetrieb). Lustigerweisze mit teils sehr unterschiedlicher Steigung: Bei manchen Dioden gab es einen groszen Sockel, jedoch war die Steigung sehr Flach, so dasz sich der Leckstrom nur um z.B. Faktor 4 verringert hat, wenn man von der maximalen Sperrspannung bis auf 10% davon herunterging. Bei anderen Dioden war der Unterschied viel viel groeszer, so dasz man viel mehr von einer geringeren Spannung "profitieren" kann. @Ulrich Ja, das mit den JFETs stimmt. Was du ueber die low-Th-MOSFETs sagst hatte ich mir auch schon gedacht (vermutet), ist auch irgendwie logisch. Schoen dasz du das bestaetigt hast. Hmmm, Analogschalter fallen eher aus, denn die mueszten dann auch mit ein paar nA auch fuer ihre Versorgung auskommen, damit sie konkurenzfaehig waeren. Was du ueber die normalen Dioden sagst ist interessant. Die haben also keinen exponentiellen Charakter in Sperrrichtung, so wie die Schottkys (siehe bei @Kai Klaas) (?) Das mit dem Licht stimmt auch. Es gibt aber viele Gehaeuse die ich als Lichtdicht einschaetzen wuerde, SOT223, 23, 323 z.B. die sind ja alle aus schwarzem Kunststoff der einen sehr lichtundurchlaessigen Eindruck macht (kann man an Kanten ja sehen). Oder irre ich mich ?
>Die Teile sind auch echt cool... der MOSFET braucht zwar etwas zu viel >Gatespannung, aber der BC546 ist genau richtig... Mist ...der kann nur >100mA, naja fast genau. Der hier kann 200mA: http://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Interessant, hier wird der Leckstrom für negative Ube spezifiziert. Für Schalterbetrieb könntest du auch mehrere Transistoren parallelschalten. Der Leckstrom steigt dann natürlich entsprechend an. Was hast du denn überhaupt für eine Anwendung?
hal9002 schrieb: > kann man am Strom lecken? Sicher. Wenn Du Dich z.B. am Elbufer auf den Bauch legst. Meint Harald
Hallo nochmal,
@Arno H.
Ja die starke temperaturabhaengigkeit ist mir bewuszt. Allerdings ist es
so, dasz der Transistor parktisch immer "Aus" ist und sich in einer
Umgebung mit Raumtemperatur befindet, insofern ist fuer mich auch eine
recht starke Temperaturabhaengigkeit tolerabel.
@Kai Klaas
Ja der sieht ganz gut aus. Ich habe inzwischen auch einen ganz guten
Darlington gefunden.
Dasz beide Stroeme bei negativer U_BE angegeben sind ist in der Tat
seltsam. Zumal der Collektor-Cutoff-Current zumeist bei floatendem
Emitter angegeben wird, so dasz U_BE dann zwanglaeufig Null ist...
komisch.
MEINE ANWENDUNG:
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Ich wollte es ja garnicht ausbreiten, aber es macht doch Sinn:
Also, das grosze Ganze ist (wieder einmal) die Dynamotaschenlampe die
ich auf Supercaps umruesten will. Macht wenig Sinn das Ganze, ist eher
so als Sport anzusehen.
Da ich zwei Kondis in Reihe benoetige bzw. dies viel Sinn macht
(Erlaeuterung zu umfangreich), musz ich einen "charge-balancer" bauen.
Dieser besteht zunaechst aus einem Spannungwaechter-IC
("Voltage-monitor", wird meist fuer Mikroprozessoren zum reset'en
verwendet wenn Vcc unter einen kritischen Wert faellt). Dieser Spuckt in
meinem Fall ein "HIGH" aus, wenn die Kondensatorspannung 2.7V
ueberschreitet und damit soll dann ein "Entlastungszweig" eingeschaltet
werden, der dann so 100-150mA verbraucht und den Kondi somit entlaedt.
Solch eine Schaltung kommt unabhaengig vom ganzen Rest an jeden
Kondensator und haengt dauerhaft direkt dran. Die Spannungswaechter gibt
es mit einem Strombedarf von unter 1uA. Man musz allerdings aufpassen,
denn nicht alle verbrauchen in allen Lebenslagen so wenig, es gibt viele
die, wenn die Spannung UNTER den Schwellwert faellt, wesentlich mehr
Strom benoetigen um z.B. ihren Reset-timer laufen zu lassen (der stellt
sicher, dasz ein Reset mindestens xxx ms andauert), aber egal, es gibt
passende.
Der Transistor ist dafuer gedacht diesen Entlastungszweig zu schalten.
Deshalb sollte er deutlich weniger lecken, als der Spannungswaechter
verbraucht, um eine moeglichst hohe Halbwertszeit einer
Kondensatorladung zu erhalten.
Und bevor jetzt ein evtl. mitlesender Schlaumeier meint :
"Haha ! Bist du dumm ! Solch ein Supercap hat sowieso solch rieszige
Leckstroeme, dasz sowohl dein Spannungswaechter als auch (erst recht)
der Transistor ueberhaupt keine Rolle spielen.
Hier die Leute unnoetig verrueckt machen wegen ein paar nA und dabei
hast nicht an die vielen uA des Kondis gedacht. Hab ichs doch gleich
gewuszt !"
FALSCH!
Alles getestet. In der Realitaet hat solch ein Kondi (zumindest meine)
eine Halbwertszeit von ueber einem halben Jahr, wenn er mit den Beinchen
nach oben auf dem Tisch steht (nicht eingebaut).
Da 1uA eine Zeitkonstante von ~11e6 sec (~127 Tage) ergibt, moechte ich
eben mit dem Transistor einen moeglichst kleinen Beitrag zu den
Leckstroemen leisten (sport).
Aber denkt daran :
Ich hatte ja bereits geschrieben, dasz fuer die Anwendung auch 100nA zur
Not OK sind und dasz die Anwendung bei meiner Frage nicht im Vordergrund
steht, sondern eher die prinzipiellen Fragen, hauptsaechlich die, wo ich
mich den umsehen musz, wenn ich Transistoren mit kleinen Leckstroemen
haben will (das Thema wird bestimmt mal bei einer anderen Anwendung -wo
es wirklich wichtig ist- aufkommen).
Und was das angeht, habe ich hier schoene Informationen und Tips
erhalten.
Danke nochmal an alle bisher beteiligten.
EDIT : Bullshit. 1uA mit 11F ergibt nicht 11e6sec Zeitkonstante, sondern 11e6 sec/Volt Spannungsverlust. Ist letztlich aber egal bzw. kommt bei den niedrigen Kondispannungen auf einen aehnlichen Wert fuer die Zeitkonstante.
Hallo, im Beitrag Beitrag "Re: Analoge Verzögerungsschaltung bis in den Stundenbereich hinein" findet sich eine Oszillatorschaltung, die prima mit 500 nA läuft. Dort wird ein 4007 aus der Cmos Serie eingesetzt, desses Transistoren teils einzeln zugänglich sind. Datenblatt http://www.nxp.com/products/logic/gates/combination/series/HEF4007UB.html Gruss
Ist ein symmetrieren über Widerstände möglich, oder sind dafür die Leckströme zu unterschiedlich?
Dieter_G schrieb: > MEINE ANWENDUNG: ... > (Erlaeuterung zu umfangreich), musz ich einen "charge-balancer" bauen. ... > Kondensator und haengt dauerhaft direkt dran. Die Spannungswaechter gibt > es mit einem Strombedarf von unter 1uA. ... > Der Transistor ist dafuer gedacht diesen Entlastungszweig zu schalten. > Deshalb sollte er deutlich weniger lecken, als der Spannungswaechter > verbraucht, um eine moeglichst hohe Halbwertszeit einer > Kondensatorladung zu erhalten. Aha. Und was war jetzt verdammt nochmal so schwer daran, gleich nach einem Transistor zu fragen, der einerseits mindestens 200mA schalten kann und andererseits bei ca. 3V deutlich weniger als 1µA Reststrom hat? > Und bevor jetzt ein evtl. mitlesender Schlaumeier meint : > "Haha ! Bist du dumm ! Solch ein Supercap hat sowieso solch rieszige > Leckstroeme, dasz sowohl dein Spannungswaechter als auch (erst recht) > der Transistor ueberhaupt keine Rolle spielen. Daneben! Die 1µA sind dermaßen riesig, daß jeder Transistor bzw. MOSFET, zumindest solange er nicht gnadenlos überdimensioniert ist, darunter liegt. Aber du hast mal wieder ein prima Beispiel dafür geliefert, warum man Leuten die so bescheuerte Fragen stellen wie deine Eröffnungsfrage, am Besten gar nicht antworten sollte! XL
Die Komponententester der Hersteller sind so eingestellt, daß ein Maximum an Stückzahlen pro Zeiteinheit durchlaufen kann. Wenn also die Anwendung des Bauelements so ein extremes Parameter nicht benötigt, wird das auch nicht getestet. Außerdem muß der Hersteller für diese Werte geradestehen. Er bewirbt also nichts, was er nicht in Bares konvertieren kann. Entweder man findet ein passendes Bauelement am Markt. Oder man fragt schlicht den Hersteller, ob er für mehr Geld länger/genauer testet.
@Alexander Schmitt Das symterieren ueber Widerstaende ist recht schlecht. Selbst wenn es bei neuen Kondensatoren geht, so weisz ich nicht, wie sich die Leckstroeme in der Zukunft entwickeln. Wenn diese (irgendwann einmal) deutlich differieren, dann musz des Strom durch die Wiederstaende grosz gegenueber den Leckstroemen sein, damit sich die Kondis annaehernd gleichmaeszig entladen und keine zu grosze Differenz zwischen ihnen entsteht. Denn wenn die Kondensatoren unterschiedliche Ausgangsspannungen haben, dann wird beim Laden (sofern beide gleich grosz sind) der anfangs vollere zuerst die Maximalspannung erreichen. In diesem Fall dient die Schaltung dann als ueberladeschutz, was die Widerstaende auch nicht leisten wuerden. Aber das Projekt soll hier nicht Gegenstand der Diskussion sein. Es gibt sehr viele Details, die zu posten viele Stunden in Anspruch nehmen wuerde. @Axel Schwenke Auf deinen Beitrag haette ich auch gut verzichten koennen. Lies lieber mal in Ruhe was schon alles da steht, anstatt hier sinnlos rumzumeckern. Im allerersten Beitrag stehen die Spezifikationen des Transistors. Dasz es um geringe Leckstroeme geht und in welcher groeszenordnung wird dort ebenfalls deutlich (ich nenne 100nA als Wert eines 0815-Transistors) Bzgl. dem 1uA : Das soll nicht der Leckstrom des Transistors sein, sondern ist der Verbrauch eines Voltage-Monitors. Der Transistor sollte deutlich (~Faktor 10 oder besser 100) darunter liegen. Und wenn du es fuer das Beste haeltst mir nicht zu Antworten, dann tu das. @Abdul k. Ja klar, das macht schon Sinn was du da schreibst. Ich brauche ja wie gesagt keinen superlativen Transistor. Ich hatte mich eher gewundert, dasz es scheinbar ueberhaupt garkeine "low-leakage-Typen" gibt. Natuerlich gibts die, aber man findet sie schlecht, weil es keine derartige Rubrik bei den Herstellern oder Distri's gibt. @Erich Hmmm. Ich kapier nicht, was das mit dem Thema zu tun hat ? Steh ich auf dem Schlauch ? Lustigerweisze habe ich dieses Problem aber auch (µPower Oszillator). Du kannst nicht zufaellig Gedanken lesen ? Deine Schaltung ist aber nix fuer mich, aber dennoch sehr interessant.
Dafür gibts keinen breiten Markt. Kenne das nur für sperrende Dioden. Das sind letztlich dann immer JFETs als Diode verkauft. Vermutlich gibts auch einen fundamentalen Zusammenhang zwischen Stromtragfähigkeit und Sperrstrom, der durch die gewählte Dotierung vorgegeben ist. Also pro Flächenelement. Daher den kleinsten Transis suchen, der den Strom gerade noch durchkriegt.
Wie schon einmal unbemerkt und unkommentiert gepostet habe, ist es wert, sich die Fußpunkttransistoren von Oszilloskopzeitbasen einmal anzusehen, um die Typen herauszufinden. Dort muß sehr schnell entladen werden, und jeder Leckstrom beeinträchtigt die Linearität der Zeitbasis. Wie schon gesagt, BSX 20 ist dafür ideal, in SMD ist irgendein MMBT dafür die erste Wahl.
Dieter G. schrieb: > @Axel Schwenke > Auf deinen Beitrag haette ich auch gut verzichten koennen. Schon klar. Die Wahrheit tut manchmal weh. > Lies lieber mal in Ruhe was schon alles da steht, anstatt hier sinnlos > rumzumeckern. Dann vergleich doch einfach mal deine Fragestellung mit der, die ich als (sinnvolles) Beispiel angegeben habe: "Suche Transistor, der 200mA schalten kann, aber gleichzeitig bei 3V (und Raumtemperatur) nicht mehr als 100nA Leckstrom hat". Fällt dir was auf? Warum du nach MOSFETs fragst, weißt auch nur du. Wenn du maximal 2.7V zur Verfügung hast, von denen du im besten Fall 2.5V für den MOSFET hast um ihn auf 200mA zu bringen, dann wird das praktisch nichts. > Im allerersten Beitrag stehen die Spezifikationen des Transistors. Dasz > es um geringe Leckstroeme geht und in welcher groeszenordnung wird dort > ebenfalls deutlich (ich nenne 100nA als Wert eines 0815-Transistors) Und was paßt dir an 100nA nicht? > Bzgl. dem 1uA : Das soll nicht der Leckstrom des Transistors sein, > sondern ist der Verbrauch eines Voltage-Monitors. Der Transistor sollte > deutlich (~Faktor 10 oder besser 100) darunter liegen. 100nA sind schon Faktor 10. Hinzu kommt daß das der garantierte Maximalwert ist. Wenn typische Werte angegeben werden, liegen sie so ca. 1 Dekade niedriger. Außerdem wird der Datenblattwert meist bei einer eher hohen Sperrspannung angegeben (aus gutem Grund: das Sperrvermögen definiert die Spannungsfestigkeit). Deine läppischen 2.7V sind so weit darunter, daß der Leckstrom nochmal fast eine Dekade niedriger liegen dürfte. Was in der Praxis ohnehin irrelevant ist, weil du längst die Größenordnung des Kriechstroms auf Platine und Epoxy-Gehäuse erreicht hast. Mal eine Hausnummer: der Feld-Wald-und-Wiesen-Typ BC337 ist mit Icbo = max. 100nA @ 20V spezifiziert (vertragen tut er maximal 45V und 500mA). Wenn wir also einmal Faktor 10 für den typischen Wert und nochmal Faktor 5 für 3V vs. 20V annehmen, dann sind wir bei 2nA. Weit jenseits von gut und böse. Was in der Praxis viel relevanter ist, ist die Temperaturabhängigkeit des Sperrstroms. Die ist enorm. Ca. eine Verdopplung alle 10K Temperaturerhöhung. Aber auch das ist in deinem Fall irrelevant. Denn in deinem Spannungswächter (dessen 1µA ich übrigens als sehr optimistisch ansehe) stecken ja auch Transistoren bzw. FETs. Und die haben die gleiche Temperaturabhängigkeit. EOD. XL
@Abdul K. Ja, dasz macht schon Sinn, dasz je groeszer der Transistor (in Punkto Stromtragfaehigkeit) desto groszer auch der Leckstrom ist (bei gleicher Technologie) und ich insofern auch den kleinsten aussuchen musz der es gerade noch packt. Wie bereits gesagt, es ist kein wirkliches Problem einen Trans. fuer die dahinter stehende Anwendung zu finden, sondern es geht eher ums Prinzip bzw. low-leakage-Trans. im allgemeinen. Das will Herr Schwenke aber offenbar nicht kapieren. Stattdessen belehrt er mich mit erhobenem Zeigefinger ueber Dinge die ich laengst weisz. @Jochen Fe Sorry, ich hatte es schon gesehen. Der BSX20 ist aber zumindest lt. Datenblatt nicht besonders herausragend was die Leakage angeht. Da ich nicht so recht wuszte was ich dazu schreiben soll, hab ich letztlich garnichts geschrieben. Interessant, dasz mit den "MMBT"'s. Werd ich mir mal ansehen. @Axel Schwenke Weder hast du die Wahrheit gepachtet, noch kapiert worum es geht. Die Frage nach dem konkreten Transistor fuer die Anwendung steht im Hintergrund. Das habe ich jetzt schon mehrfach geschrieben. Zwei Abschnitte weiter oben stehts noch einmal. Genau darum taugt die von dir vorgeschlagene Fragestellung auch ueberhaupt nicht, denn damit wuerde nur einen Teil dessen, was ich eigentlich wissen will, erfragen. Das erklaert uebrigens auch, warum ich nach MOSFETs frage. Abgesehen davon gibt es Typen, die mit 2.5V ausgesteuert werden koennen, wenngleich diese i.d.R. nicht gerade mit geringen Leckstroemen glaenzen. Axel Schwenke schrieb: > Und was paßt dir an 100nA nicht? Garnichts passt mir daran nicht. Es ging urspruenglich auch nicht um die 100nA, sondern um den von dir vorgebrachten Vorwurf, ich haette die gewuenschten Spezifikationen nicht genannt. Das habe ich aber im ersten Beitrag. Das habe ich in meinem vorletzten Posting dargestellt und dabei die 100nA genannt. Und anstatt einzusehen, dasz dein Vorwurf unnoetig war, unterstellst du mir jetzt ploetzlich ich wuerde an den 100nA herumnoergeln und fraegst was fuer ein Problem ich damit haette. Die Tatsache, dasz ich die gewuenschten Specs doch genannt hatte, laesst du natuerlich groszzuegig unter den Tisch fallen. Es ist auffaellig, dasz im gegensatz zu den anderen Teilnehmern deine Betraege keinen konstruktiven Beitrag zur Frage nach der Leakage verschiedener Transistortypen leisten, sondern (subjektiv empfunden) nur darauf abzielen mir Dummheit zu unterstellen (schlechte Fragestellung, unsinnige Zielsetzungen ect.). Die letzten drei Absaetze deines letzten Beitrags nehme davon allerdings aus (*1). Ich frage mich, wodurch du dich berechtigt fuehlst in "meinen" Thread herein zu platzen und voellig unprovoziert einen solch beleidigenden Tonfall anzuschlagen. Noch dazu mit lauter unsinnigen Vorwuerfen und Unterstellungen. Das ist eine Frechheit und es aergert mich, dasz solch ein Verhalten staendig in allen Foren zu beobachten ist und von den MODs toleriert wird. Ich hab dann die Wahl, entweder diesen Vorwuerfen zu begegnen, was in einem staendigen hin- und her endet (off-topic ge-flame), oder sie aber unkommentiert auf mir sitzen zu lassen und als dumm dazustehen. Das Ende vom Lied ist dann, dasz der Thread, in dem es eigentlich um die Leakage gehen sollte, angefuellt ist mit solch einem Flame-Muell, was es fuer die nachfolgenden Leser sehr anstrengend macht, die dazwischen verstreuten Fakten herauszulesen. Aber hey, so ist wenigstens sichergestellt, dasz bald wieder einer eine Frage stellt die bereits behandelt wurde (weil er zu faul ist sich durch den ganzen Muell zu lesen). Un den kannst du dann voller Berechtigung Anschnautzen : "Benutz erstmal die SuFU !!!!", denn genau das willst du doch eigentlich, oder (*2)? (*1) Die Inhalte wurden aber bereits behandelt und sind mir bewuszt. (*2) Erkennst du das wieder ? Jetzt habe ich dir auch mal einfach so irgendeinen Bloedsinn unterstellt. Ein tolles rhethorisches Mittel, nicht wahr ?
Meiner Erfahrung nach, sind diese Diskussionen sinnleer. Weil sie grundsätzlich selten zu einer einvernehmlichen Schlußansicht führen. Laß die Leute einfach kommentieren und geh nicht weiter drauf ein. Würde mir erst Gedanken machen, wenn viele etwas bemängeln.
>Meiner Erfahrung nach, sind diese Diskussionen sinnleer. Weil sie >grundsätzlich selten zu einer einvernehmlichen Schlußansicht führen. Sie sind vollkommen überflüssig. Aber eigentlich hat Axel Recht damit, wenn er den Threadersteller darum bittet, auf seine konkrete Anwendung näher einzugehen, anstatt über die "Klärung der grundsätzlichen Frage" im Allgemeinen zu spekulieren, "welche Transistortypen von Natur aus niedrige Leckströme haben". Es macht keinen Sinn über niedrige Leckströme zu diskutieren, wenn garnicht klar ist, was mit niedrig eigentlich gemeint ist. Das ist nicht nur Axel negativ aufgefallen... >Das Ende vom Lied ist dann, dasz der Thread, in dem es eigentlich um die >Leakage gehen sollte, angefuellt ist mit solch einem Flame-Muell, was es >fuer die nachfolgenden Leser sehr anstrengend macht, die dazwischen >verstreuten Fakten herauszulesen. Tja, das hättest du durch einen konkreteren Einstiegsthread vermeiden können. Du gehst dort mit keinem einzigen Wort auf die spätere Anwendung ein und das ist schon nervig, weil du den geneigten Leser dazu nötigst, herumzuraten.
Kai Klaas schrieb: > Sie sind vollkommen überflüssig. Aber eigentlich hat Axel Recht damit, > wenn er den Threadersteller darum bittet, auf seine konkrete Anwendung > näher einzugehen, Naja, also Axel hatte erst dann zum ersten mal gepostet, als ich (endlich) meine konkrete Anwendung beschrieben habe und das nicht mit der Bitte naeher darauf einzugehen, sondern mit dem Vorwurf, warum ich nicht gleich die einfache Frage nach einem Trans. mit [den und den] Specs. gefragt hatte. Du hat natuerlich recht, was die Frage nach einem konkreten Trans. fuer meine Anwendung angeht, hatte ich zu vieles vergessen zu erwaehnen, so dasz -wie du auch geschrieben hast- der "geneigte Leser" herumspekulieren muszte. Aber wie gesagt, haette ich gleich als erste Antwort einen Transistor genannt bekommen der perfekt fuer mich passt, haette mich das nicht zufrieden gestellt, da das garnicht das Hauptproblem war. Die Infos, dasz ich mich mal bei rauscharme Transistoren umsehen soll, oder auch das mit den Fuszpunkt-Transistoren der Oszi-Zeitbasen ect... das war eher das was mich interessiert hat. Also eher der allgemeine Erfahrungsaustausch mit Leuten, die das gleiche Problem auch schon hatten. Das gibt einem dann oftmals neue Impulse und Ideen, wenn man gerade ein bischen stecken geblieben ist. Aber passt schon, es war ja einiges interessantes dabei und insofern hat es ja geklappt. Danke nochmals an alle.
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