Guten Abend, ich habe mir Heute einge CD4007UBE ICs von Texas Instruments gekauft, um damit verschiedene Logikschaltungen aufzubauen. (Hier Link zum Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4007ub.pdf) Ich, als Anfänger auf dem Gebiet, habe diesen IC anstatt einzelner MOSFETs gewählt, da hier Bulk direkt mit den Versorgungsspannungen verbunden sind, bei den NMOSs mit "Low"(0V) und PMOSs mit "High"(bei mir 9V). Mein Problem besteht darin, dass nun der NMOS an Pin 4 & 5 nur die halbe Spannung Schaltet: an Pin 14, 3 und 4 Liegt 9V an, Pin 7 ist an Masse. Nun müsste ich, meiner Vorstellung nach, am Pin 5 9V messen, messe tatsächlich aber nur 5V. Ich vermute, dass ich einen schwerwiegenden Denkfehler gemacht habe, hab aber nix im Internet dazu Gefunden. Könnt ihr mir bitte erklären, was ich falsch mache? Vielen Dank im voraus.
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Kornelius K. schrieb: > Ich vermute, dass ich einen schwerwiegenden Denkfehler gemacht habe, hab > aber nix im Internet dazu Gefunden. Da muss ich dir Recht geben, zum Thema "schwerwiegender Denkfehler" spuckt Google nur Müll aus. Kornelius K. schrieb: > Könnt ihr mir bitte erklären, was ich falsch mache? Du hast keinen Schaltplan gepostet. Und wer soll hellsehen, ob Du irgenwo Kurzschlüsse, Brücken oder offene Verbindungen hast.
@ Kornelius K. (kornelius_k) >ich habe mir Heute einge CD4007UBE ICs von Texas Instruments >gekauft, um damit verschiedene Logikschaltungen aufzubauen. Was willst du mit dem HORNALTEN Zeug? Ausserdem ist das eine CMOS Logikserie, NMOS ist was anderes. >Mein Problem besteht darin, dass nun der NMOS an Pin 4 & 5 nur die halbe >Spannung Schaltet: an Pin 14, 3 und 4 Liegt 9V an, Da fehlen noch ein paar Pins An GND müssen 7, 4, 9 An VCC müssen 14, 11, 2 >Nun müsste ich, meiner Vorstellung nach, am Pin 5 9V messen, messe >tatsächlich aber nur 5V. >Ich vermute, dass ich einen schwerwiegenden Denkfehler gemacht habe, hab >aber nix im Internet dazu Gefunden. Vergiss diesen exotischen IC und nimm einen ganz normalen Inverter ala 4069 & Co.
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Detlef Kunz schrieb: > Du hast keinen Schaltplan gepostet. > Und wer soll hellsehen, ob Du irgenwo Kurzschlüsse, Brücken oder offene > Verbindungen hast. Entschuldigung, das habe ich leider vergessen. @Falk Ich habe NMOS geschrieben, da es um den im IC enthaltenen NMOS geht. Weiterhin habe ich diesen IC nicht wegen dem Inverter gewählt, sondern wegen den beiden MOSFET Paaren, da ich dachte, ich könnte damit verschiedene Logikgatter "emulieren".
@ Kornelius K. (kornelius_k) >Ich habe NMOS geschrieben, da es um den im IC enthaltenen NMOS geht. >Weiterhin habe ich diesen IC nicht wegen dem Inverter gewählt, sondern >wegen den beiden MOSFET Paaren, da ich dachte, ich könnte damit >verschiedene Logikgatter "emulieren". Das alles ändert nix an meiner Empfehlung. -> Wegschmeißen und was Normales benutzen.
Falk Brunner schrieb: > Das alles ändert nix an meiner Empfehlung. -> Wegschmeißen und was > Normales benutzen. Natürlich kann ich alles, was ich mit Diesem IC machen kann, auch mit anderen lösen, aber eigentlich wollte ich wissen, warum es nicht so Funktioniert, wie ich dachte.
Die MOSFETs mit separtem Substrat sind schon ungewöhnliche Bauteile. Da sollte man sich mal die Kennlinien eines ähnlichen Teils ansehen. Da gehen die Spannungen von Gate und Source relativ zum Substrat mit ein. Ein BSS83 könnte z.B. als Vorbild dienen. Auch die Simulation etwa in LTSpice kann weiter helfen.
mmh... Du willst also einen einzelnen n-MOS Transistor durchschalten und das Durchschalten messen? Ich denke, dass Dir dabei der Innenwiderstand deines Voltmeters einen Streich spielt. Was soll die Messung bewirken? Auch verbindest Du 4 mit +9V. 4 (Source) sollte mit GND verbunden sein. Wenn schon, dann 5 mit +9V verbinden und 4 gegen 7 messen. Besser: benutze den Inverter wie vorgesehen: 14-95V, 7 GND, 6 Input, 13 verbunden mit 8 Output: Input-->+9V=> output 0V; Input-->0V=> output +9V
> Könnt ihr mir bitte erklären, was ich falsch mache?
Deine jetzige Schaltung ist ein Sourcefolger. Da wird nur die Spannung
(9V-Ugs) herauskommen. Wenn du den vollen Spannungshub beim Schalten
willst, dann musst du den Transistor als Inverter mit pullup Widerstand
betreiben.
Mit welcher Last hast du die 5V gemessen?
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Ulrich H. schrieb: > Die MOSFETs mit separtem Substrat sind schon ungewöhnliche Bauteile. Da > sollte man sich mal die Kennlinien eines ähnlichen Teils ansehen. Da > gehen die Spannungen von Gate und Source relativ zum Substrat mit ein. Okay, ich könnte mir denken, das mein Problem daher rührt. Ich habe ausprobiert, den Pin 4 anstatt mit 9V direkt mit 5V anzusprechen, d.h. ich habe den Aufbau Dupliziert und den "Ausgang" des einen an den "Eingang" des anderen gelegt, und die Spannung halbiert sich NICHT ein weiteres mal, es bleibt bei den 5V. (ja, ich hab die Bauteile getauscht.) @HolgerT Hätte mein Aufbau geklappt, hätte ich mit dem Transistor weitere ICs, und auch weitere Transistoren, sowohl am "Eingang" als auch am Gate, schalten wollen. Meiner Information nach verhalten sich Transistoren mit separaten Bulk symmetrisch gegenüber Drain und Source, was sich auch im Experiment bestätigt. Der im IC enthaltene Inverter läuft einwandfrei. @Helmut Diese Transistoren haben einen separaten Bulk, der bei den nMOSs an Gnd liegt, weshalb Drain und Source sich (meines Wissens nach) gleich verhalten, also verhält sich das anders als bei einem normalen MOSFET. Ich habe die 5V ohne Last, d.h. nur mit dem Voltmeter gemessen. Ich hab das Gefühl, dass das meine Kompetenz im Bereich Transistoren überschreitet. Falls wer noch einen entschiedenen Einfall hat, immer her damit, ansonsten vielen Dank für eure ganzen Vorschläge.
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Hast du das auf einem Steckbrett gemessen? Da hat man manchmal einen schlechten Kontakt. Dann hängt z. B. der Masse-Pin in der Luft. IC richtig herum eingesetzt?
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Helmut S. schrieb: > Hast du das auf einem Steckbrett gemessen? > Da hat man manchmal einen schlechten Kontakt. Dann hängt z. B. der > Masse-Pin in der Luft. > > IC richtig herum eingesetzt? Leider keines von diesen Problemen, aber danke
Kornelius K. schrieb: > Entschuldigung, das habe ich leider vergessen. Die Schaltung ist unsinnig. Kornelius K. schrieb: > ch hab das Gefühl, dass das meine Kompetenz im Bereich Transistoren > überschreitet. Jupp. Lies dich erst mal schlau, wie man Transistorgrundschaltung (Hier: CMOS Inverter) aufbaut, was für Einschränkungen durch festverdrahtete bulk entstehen, und warum man an CMOS ICs keine offenen Eingänge mag. Vielleicht klappts ja dann.
Helmut S. schrieb: >> Könnt ihr mir bitte erklären, was ich falsch mache? > > Deine jetzige Schaltung ist ein Sourcefolger. Da wird nur die Spannung > (9V-Ugs) herauskommen. Wenn du den vollen Spannungshub beim Schalten > willst, dann musst du den Transistor als Inverter mit pullup Widerstand > betreiben. > Mit welcher Last hast du die 5V gemessen? Hallo Kornelius, Dieses Problem hat mich jetzt doch stark interessiert und ich habe deshalb heute ein paar CD4007UB beim Conrad geholt um selber zu messen. Ich kann deine 5,1V beim Betrieb als Sourcefolger bestätigen. Damit ist die Schwellspannung(threshold) über 4V, wenn beide Anschlüsse auf +9,4V hängen. Wenn man nur 5,5V statt 9,4V anlegt, dann ist die Spannungsdifferenz nur 3V. Dann habe ich den NMOS-Transistor mit einem Anschluss nach Masse(0V) betrieben. Da messe ich eine Schwellspannung von nur 2V. Mir ist dann eingefallen, dass es da eine Abhängigkeit der Schwellspannung von der Spannungsdifferenz Source-Bulk gibt die als "body effect" bezeichnet wird. In einem SPICE-Modell müsste man für den CD4007UB dazu gamma=1 einsetzen um diese gemessenen Werte auch in der Simulation zu bekommen. Insgesamt war ich doch überrascht, dass dieser "body effect" beim CD4007UB so stark ist. Gruß Helmut
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