Ich möchte die folgende Aufgabe lösen (Bild) Bei 1, muss die Tabelle vervollständigt werden. Der FET leitet doch dann, wenn die Eingangsspannung positiv ist. Der Spannungsabfall am Widerstand wird dann nahezu 0 sein, da die Diode sehr hochohmig ist und die meiste Spannung an ihr abfällt. Ist das richtig? Also Eingangsspannung positiv, Spannung U_GS fast 0. Bei negativer Eingangsspannung sperrt der Transistor, U_GS sollte kleiner als die Pinch-Off-Spannung sein, ist das auch korrekt? So jetzt kommt mein eigentliches Problem: Was wird passieren, wenn der FET durch einen npn-Bipolartransistor ersetzt wird? Fakt ist doch, dass entweder ein relativ kleiner Basisstrom die Potentialschwelle der Basis-Emitter-Diode herabsetzt oder eine kleine Spannung von 0,7 Volt. Wenn der Spannungsabfall am Widerstand sehr gering ist, dann könnte doch vllt der Sperrstrom die Schwelle der Basis-Emitter-Diode herabsetzen und der Transistor würde leiten, oder? Bei negativem Spannungseingang wird sich die Sperrschicht in der Basis-Emitter-Diode verbreitern, sodass der Bipolartransistor sperren würde. Dies wäre meine Antwort gewesen. Zu Teilaufgabe 3: Der Widerstand erfüllt natürlich erstmal die Aufgabe, dass ein Spannungsabfall an ihm auch an der Strecke U_GS wirksam wird und somit entscheidend zum Sperren oder Leiten beiträgt. Aber soll er auch den Gatestrom ableiten? Ein Merkmal von FETs ist ja die leistungslose Steuerung, die einen stromlosen Eingang voraussetzt.
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Bist Du sicher, daß die Schaltung stimmt? Wenn ich nicht schon schlafe, ist der Anschluß des Widerstandes nur für N-Kanal-FETs zu gebrauchen, und dazu passt die Diode überhaupt nicht. Einen N-FET bekomme ich in dieser Schaltung nicht geöffnet und ein P-FET liegt nicht mit Source auf Masse. Und ein JFET als Schalter?? äh... nö.
Hallo magic smoke, ich habe gerade gesehen, dass so eine ähnliche Schaltung auch im Erwin Böhmer zu finden ist. Ich zeig es dir mal: https://books.google.de/books?id=u0spBAAAQBAJ&pg=PA111&lpg=PA111&dq=Erwin+B%C3%B6hmer+FET+als+Schalter+Bild+4&source=bl&ots=g1RUHK1702&sig=-Pypm6q_GH7VYzUSZ9ZQF3PQNFU&hl=de&sa=X&ei=x74pVaGpJ8bTaKjggNAH&ved=0CCEQ6AEwAA#v=onepage&q=Erwin%20B%C3%B6hmer%20FET%20als%20Schalter%20Bild%204&f=false Dort ist nun auch die Tabelle zu finden. Bin gerade etwas überrascht. Jetzt ist nur noch die Frage: Funktioniert die Schaltung auch wie ich sie oben beschrieben habe? Bin für jede Hilfe dankbar.
So etwas kann man super mit ltspice simulieren. Lohnt sich ltspice zu lernen
Hallo Gerald M, vielen Dank für Deine Antwort. Ich arbeite mit PSpice und werde das dort simulieren. Stimmt denn bisher meine Beantwortung der Fragen?
magic smoke schrieb: > Und ein JFET als Schalter?? äh... nö. Doch, JFETs wurden zu tausenden in S&H und Choppern verwendet.
Elektronikstarter schrieb: > Also Eingangsspannung positiv, Spannung U_GS fast 0. > > Bei negativer Eingangsspannung sperrt der Transistor, U_GS sollte > kleiner als die Pinch-Off-Spannung sein, ist das auch korrekt? Ja, aber JFETs sind stets selbstleitend und werden nicht in Leitender Richtung angesteuert, sondern höchstens mit UGS=0 Durch kräftige Ansteuerung mit einer negative Spannung sperrt dein N-Kanal J-FET dann. Das hast du richtig gesehen.
Elektronikstarter schrieb: > Aber soll er auch den > Gatestrom ableiten? Ein Merkmal von FETs ist ja die leistungslose > Steuerung, die einen stromlosen Eingang voraussetzt. Die Ableitung der Gateladung ist sogar die Hauptaufgabe dieses Widerstands. Dass in dieser Schaltung deshalb zum Sperren ein Steuerstrom fliessen muß, ist unwesentlich, da das geschaltete hochohmige Signal über die D-S Strecke läuft.
Mit einem JFET funktioniert die Schaltung. Allerdings ist dann das Wort "Schalter" etwas unglücklich gewählt, weil zumindest ich bei dem Wort "Schalter" und FET gleich an richtig viel Ampere denke. Ein JFET in dieser Schaltung kann vielleicht 1..5mA "schalten".
magic smoke schrieb: > weil zumindest ich bei dem Wort > "Schalter" und FET gleich an richtig viel Ampere denke. Da denkst du eben falsch. Solche Schalter wurden vorwiegend für Ströme von pA bis µA und für Signalspannungen im µV bis mV Bereich verwendet.
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magic smoke schrieb: > Mit einem JFET funktioniert die Schaltung. Es sollte ein 'Verarmungtyp sein, denn diese leiten bei 0V Ugs schon mal von alleine: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm Anbei mal ein Auszug aus dem guten alten Roland Jazz Chorus 120/160, bei der ein JFET (Q10) als Schalter für Audio benutzt wird. Gesperrt wird er mit -15V an der Diode.
Klasse! Vielen Dank für den Auszug aus dem Schaltplan :) Einige Fragen hätte ich noch: Weswegen ist es von Bedeutung, dass der Gatestrom abgeleitet werden soll? Aus der alten Roland Jazz Chorus Schaltung entnehme ich nämlich, dass dort garkein Ableitungswiderstand vorhanden ist (Bei D6). Und was würde passieren, wenn der JFET in der Aufgabenstellung durch einen Bipolartransistor ersetzt werden würde? War meine Antwort bezüglich des Sperrens und des Leitens korrekt?
Elektronikstarter schrieb: > Aus der alten Roland Jazz Chorus Schaltung entnehme ich nämlich, > dass dort garkein Ableitungswiderstand vorhanden ist (Bei D6) Da erledigt das der Sperrstrom der Diode und es ist auch gar nicht erwünscht, dass der Schaltvorgang sehr schnell verläuft, damit es nicht knackst. Elektronikstarter schrieb: > wenn der JFET in der Aufgabenstellung durch > einen Bipolartransistor ersetzt werden würde? Würde so nicht funktionieren. Die Diode müsste umgedreht oder entfernt werden, und der Widerstand zur Strombegrenzung in die Basisleitung gelegt werden. Dann kann man mit einer positiven Ansteuerung den Transistor leiten lassen und das Signal kurzschliessen. Das funktioniert aber längst nicht so schön wie mit einem FET, weil dabei stets ein bischen des positiven Steuersignals am Kollektor erscheint und das Nutzsignal verfälscht. Bei FETs taucht aufgrund der Gate-Source- und/oder Gate-Drain Kapazität auch immer ein bischen des Steuersignals im Nutzsignal auf, aber das ist weitaus weniger, und da es sich um eine kapazitive Kopplung handelt, kann man dieses Übersprechen weitgehend kompensieren. Besonders elegant macht man diese Kompensation mit parallel geschalteten komplementären MOSFETs, die ja gegenphasig angesteuert werden. Dadurch heben sich die gleichzeitig stattfindenden positiven und negativen Ladungsüberkopplungen gegenseitig zum grösstem Teil auf. Eine derartige Anordnung von komplementären n-Kanal und p-Kanal Anreicherungs-MOSFETs bezeichnet man auch als Transmission-Gate und sie wird vielfach in ICs zum Schalten von analogen und digitalen Signalen verwendet. http://www.fairchildsemi.com/datasheets/CD/CD4016BC.pdf Die oben verlinkte Schaltung ist sozusagen der Urahn, und sie findet sich in verfeinerter Form in den Analogschaltern CD4066 sowie CD4051, CD4052, CD4053 wieder.
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