Hallo zusammen, ich habe mit bekommen, dass man FETs als steuerbarer linear Widerstand verwendet. Nun suche ich für meinen Anwendungsfall ein solchen, welcher einen Widerstand von ca. ~0-10 Ohm mit einer Steuerspannung von 0-5V einstellt. Gibt es sowas?
Schlurfi schrieb: > Gibt es sowas? Indirekt. Siehe https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor Du musst halt eine Schaltung basteln, die die angelegte Spannung misst, den Strom den ein 0...10R dann hervorrufen würde berechnen und diesen Strom in deine Stromsenke als Sollwert geben.
Schlurfi schrieb: > Gibt es sowas? Nein. > ich habe mit bekommen, dass man FETs als steuerbarer linear Widerstand > verwendet. Da hast du wohl was falsch mitbekommen. Zwar ist ein FET ein über die Spannung steuerbarer Widerstand, aber nicht linear und nur über einen engen Bereich und vor allem nur mit einer Spannung relativ zum Source des FETs. Die Wirkung schwankt ausserdem deutlich mit der Temperatur und Bauteilstreuung, man verwendet so was also höchstens innerhalb einer Regelung. Beispielsweise einem Spannungsregler oder einer Audio-Lautstärkereglung, wo man also den Effekt den dieser steuerbare Widerstand des FETs auf ein Ausgangssignal hat geprüft wird und ggf. die Steuerspannung des FETs nachgeregelt wird.
Die Funktion eines FETs als variabler Widerstand gilt auch nur für eine kleine Spannung am FET zwischen Drain und Source. Es kommt also auf die Anwendung an. Ganz bis 0 geht natürlich auch nicht wirklich.
Also 0 Ohm für die untere Grenze geht selbstverständlich nicht. Man muß schon irgendeinen unteren Grenzwert auswählen. Liegt dieser fest, sucht man einen geeigneten Strommeßwiderstand aus. Als Schaltung verwendet man eine Stromsenke. Damit diese nun auf ein Spannungssignal reagiert wird es kompliziert, denn man hat ja noch darüber hinaus das Eingangsspannungssignal. Deshalb benötigt man einen analogen Dividierer, der Eingangsspannung durch Sollwert teilt. Dieses Signal gibt man dann auf die Stromsenke. Insgesamt eine aufwendige und anspruchsvolle Schaltung.
Schlurfi schrieb: > Hallo zusammen, > > ich habe mit bekommen, dass man FETs als steuerbarer linear Widerstand > verwendet. Nun suche ich für meinen Anwendungsfall ein solchen, welcher > einen Widerstand von ca. ~0-10 Ohm mit einer Steuerspannung von 0-5V > einstellt. > > Gibt es sowas? Widerstand ist Spannung durch Strom, vielleicht sagst du darüber mal was aus. Der FET allein macht nicht wirklich genau das, was du suchst. Du suchst eine regelbare Stromquelle. Die kann man mit einem FET oder einem BJT aufbauen, aber wenns regelbar sein muss, muss je nach Anforderungen noch etwas Elektronik dazu, meistens ein Operationsverstärker. Es gibt allerdings auch ICs die genau das tun können. Die meisten sind einstellbare Linearregler wie der LM317 die entsprechend beschaltet werden dass Sie statt der Ausgangsspannung den Ausgangsstrom regeln. Aber ohne Spannung und Strom deiner "Anwendung" zu kennen, kann man da gar nichts empfehlen. Und vielleicht noch Designkriterien wie Regelgenauigkeit, maximale Verlustleistung bzw. minimaler Wirkungsgrad usw. Momentan ist alles drin: Bjt mit Stromgegenkopplung, Linearregler IC, Schaltwandler, diskret aufgebauter Linearregler, Potentiometer, digitales Potentiometer.
Hey, Ich bin etwas verwirrt, vielleicht habe ich mich undeutlich ausgedrückt. Ich suche einen solchen FET, dessen Widerstand ich über eine gewisse spannung Ugs steuern kann. Ziel ist es, mit Hilfe von einem z.B. Arduino einen Widerstand von 0-10 Ohm einzustellen. Dass es 0 Ohm nicht gibt ist mir auch klar, aber näherungsweise 0 (<0,01 Ohm). Wie kann ich das realisieren?
Schlurfi schrieb: > Wie kann ich das realisieren? Durch ein Potentiometer mit 10 Ohm Bereich. Wahlweise ein motorisch betätigtes Potentiometer. Leistung, Strom, etc., da fehlen Angaben von dir. Große Potentiometer nennen sich auch "Rheostat". Mach' mal Google Bildersuche: Rheostat 10 Ohm Alternativ kann man auch Festwiderstände über Relais schalten, z.B. 16-64 Stufen über 4-6 (binär) gestufte Widerstände. Aufgrund Widerstandsreihen wird dann Beginn mit 6 Ohm besser sein, also 6 Ohm, 3 Ohm, 1R5, 0R75, usw., so in der Art. Kommt auf deine gewünschte Auflösung an. Wichtig, wie gesagt, (max.) Leistungen und max. Ströme beachten bzw. ausrechen. Sonst dampft es kurz und riecht brenzlig.
Ach je, dass ein MOSFET nicht per se ein regelbarer Widerstand ist, solltest Du mittlerweile verstanden haben. Dass auf der anderen Seite durch Messung der Betriebsgrössen und einer Regelung Widerstandsverhalten simuliert werden kann, wurde ebenfalls erwähnt. Wenn Du nun noch aus Deiner Widerstandstretmühle rauskommst und verrätst, was Du vor hast, könnte mann u.U. einen brauchbaren Kompromiss finden. Es stellt sich z.B. die Frage, ob Dein Widerstand bipolar oder unipolar betrieben werden soll. Oder: Du willst eigentlich nur eine variable Last haben, die bis nahe an den Kurzschluss reicht. Dazu braucht es nicht unbedingt lineares Verhalten wie das eines Widerstands.
Schlurfi schrieb: > Ich bin etwas verwirrt, vielleicht habe ich mich undeutlich ausgedrückt. > Ich suche einen solchen FET, dessen Widerstand ich über eine gewisse > spannung Ugs steuern kann. Ein MOSFET ist aber kein Widerstand. Die Drain-Source Strecke verhält sich bei konstanter Gate-Source Spannung in einem gewissen, kleinen(!) Bereich der Kennlinie wie ein Widerstand. Wobei die Größe des Widerstands mit der Gate-Source Spannung eingestellt werden kann. Kleiner Bereich heißt im wesentlichen: nur bei Spannungen von maximal einigen 100mV. Der im Ausgangskennlinienfeld grün markierte Bereich hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor#Ausgangskennlinienfeld > Ziel ist es, mit Hilfe von einem z.B. Arduino einen Widerstand von 0-10 > Ohm einzustellen. Das kann funktionieren oder auch nicht. Hängt von den Details ab, die du (natürlich) geheim hältst. Aber für den allgemeinen Fall, wo man beliebigen Strom durch den Widerstand fließen lassen will und dabei beliebige Spannung (gar noch beiderlei Polarität) am Widerstand abfällt, funktioniert das nicht
Alter Vadder, noch son Kristallkugelfall. Widerstand bekannt, Strom, Spannung und noch so komplizierte Details natürlich mal wieder nicht. " Ich bin etwas verwirrt, vielleicht habe ich mich undeutlich ausgedrückt. Ich suche einen solchen FET, dessen Widerstand ich über eine gewisse spannung Ugs steuern kann. Ziel ist es, mit Hilfe von einem z.B. Arduino einen Widerstand von 0-10 Ohm einzustellen. Dass es 0 Ohm nicht gibt ist mir auch klar, aber näherungsweise 0 (<0,01 Ohm). Wie kann ich das realisieren? " Mit einer Schaltung die genau das tut. Eine Schaltung besteht aus mehreren Bauteilen. In das Design einer Schaltung fließen diverse Designkriterien ein, die in den sogenannten "Anforderungen" ermittelt werden. Anforderungsmanagement ist die Wissenschaft die auf der Erkenntnis beruht, dass der Kunde selbst nicht weiss was er eigentlich will, und an daher mit zielgerichteten Fragen herausfinden muss, was er will. Dass du dein Anforderungsmanagement an uns auslagerst, verschwendet unsere Zeit und senkt deine Chancen, tatsächlich geholfen zu bekommen.
Schlurfi schrieb: > Ich suche einen solchen FET, dessen Widerstand ich über eine gewisse > spannung Ugs steuern kann. Es geht nicht darum, was Du suchst, sondern darum was es gibt. Und dafür muss man wissen, welche Spannungen und Ströme Dein "Widerstand" verarbeiten soll.
Nein ich suche keine Konstantstromquelle. Ich suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 Ohm. Spannung: Sweept von 8 bis 14 V Strom: bis zu 1 A
Schlurfi schrieb: > suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 Ohm. Das ist ja voll einfach... ;-) > eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 Ohm. > Spannung: Sweept von 8 bis 14 V > Strom: bis zu 1 A Bei 8 V und 0 Ohm fließt aber mehr als 1 A :-o Die Rahmenbedingungen sind unklar und widersprüchlich. Wie wäre es, wenn du einfach mal sagst WAS du machen willst und nicht WIE du es machen willst... Woher kommen die 8..14V und warum muss da was bis 1A geändert werden? Was ist die eigentliche Last?
Schlurfi schrieb: > Ich suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 > Ohm. Ach so!!!
> Bei 8 V und 0 Ohm fließt aber mehr als 1 A :-o
So habe ich es verstanden:
Steuerspannung: 8 - 14 V
Widerstand: von nahe 0 - 10 Ohm
Strom: 1 A
im Horowitz Hill gibts ein eigenes Unterkapitel zu dem Thema (3.10: FETs as variable resistors). Vielleicht kannst du es ja mal in einer Bücherei durchlesen. Im realen Leben wird das aber selten angewandt, aus den Gründen, die schon aufgezählt wurden: - die üblichen Schaltungen funktionieren nur als Widerstand gegen Masse - es ist nicht besonders genau - es läuft nur über einen kleinen Bereich linear - man muss ggf. viel Aufwand in die äußere Beschaltung stecken - es gibt im Normalfall bessere Lösungen. Und aus dem Grund wäre es ratsam, wenn du deine eigentliche Aufgabe vorstellst statt der von dir angedachten Lösung mit FET.
Bernd schrieb: > So habe ich es verstanden: > Steuerspannung: 8 - 14 V Aber Schlurfi schrieb: >>>> mit einer Steuerspannung von 0-5V
Lothar M. schrieb: > Bernd schrieb: >> So habe ich es verstanden: >> Steuerspannung: 8 - 14 V > Aber Schlurfi schrieb: >>>>> mit einer Steuerspannung von 0-5V Das "Sweept" hat mich auf die falsche Spur gelockt. Dann ist natürlich der Wurm drin.
Morgen zusammen, ich suche einen speziellen Transistor, mit folgenden Anforderungen. Leider konnte ich bei RS nichts finde, was jedoch auch an der schlechten Filterung liegen kann: RDSon: 0,7-0,85 Ohm bei Ugs = 5V Continous Id: >1A Uds: Bis zu 14V am besten nahezu temperaturunabhängig. Danke und Grüße.
Jens G. schrieb: > Woher wißt Ihr eigentlich, daß er eine Stromquelle sucht? Stromsenke <> Stromquelle ;)
Schlurfi schrieb: > mit folgenden Anforderungen. > RDSon: 0,7-0,85 Ohm bei Ugs = 5V Vergiss es. Du wirst keinen FET finden, der deinen Ansprüchen gerecht wird. Denn gerade die der Rds ist gegenüber der Ugs nicht serienstabil und zudem temperaturabhängig. BTW: ich habe deine beiden Threads, die auf das selbe Abzielen, zusammengefasst. Es hilft nichts, einfach einen neuen Thread aufzumachen, wenn einem die Antworten und Fragen im alten Thread nicht gefallen...
Angehängte Dateien:
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images.png
1,1 KB
Den Widerstand, den ein FET zwischen Drain und Source darstellt, nennt sich Rds. http://www.vishay.com/docs/64718/si4136dy.pdf Auf Seite 3 des Datenblattes sieht man das Übertragungsverhalten Id(Ugs). Da Du zusätzlich U_Versorgung für den FET an Drain bereitstellst, kannst Du aus diesem Diagramm ablesen wie groß Dein Rds(Ugs) ist (U=R*I). Aus dem Diagramm wird auch klar, dass die Funktion nicht linear ist. Nicht lineares Verhalten bekommt man idR. in den Griff, indem man Regelt: Ausgangsgröße messen mit Sollwert vergleichen und in Abhängigkeit von der Abweichung, eine Eingansgröße nachstellen. Eine elektronische Last macht genau das genannte. Typischerweise wird der Ausgangsstrom gemessen und mit einem Vorgabewert verglichen. Auch gibt es elektronische Lasten, die einen einstellbaren Widerstand darstellen können. Hier wird aber auch I am Ausgang gemessen und über U=R*I der Vorgabewert für I so angepasst, dass das gewünschte R erreicht wird. Meistens wünscht sich der Kunde ein einstellbares R, um U oder I zu verändern. Im Falle der elektronischen Last ist eine Vorgabe von R umständlicher als die Vorgabe von I. Interessiert dich tatsächlich das R oder reicht Dir das I? Das angehängte PNG zeigt Dir ein einfaches Schaltbild einer elektronischen Last. Über R5 fällt eine zum Strom proportionale Spannung ab. Diese wird am OPV-Eingang mit einer dem Sollstrom entsprechenden Sollspannung (R1,R2 generiert) verglichen und beeinflusst (über den OPV) die Gate-Spannung des FETs. Hoffe ein wenig Verständnis/Einsicht vermittelt haben zu können ;)
Robert schrieb: > Das angehängte PNG zeigt Dir ein einfaches Schaltbild Das hätte etwas größer schon sein dürfen ;)
Schlurfi schrieb: > Ich suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 10 > Ohm. Spannung: Sweept von 8 bis 14 V > Strom: bis zu 1 A Versuche erst mal Grundlagen der Elektrotechnik zu erlernen. Weder bei 0 Ohm noch bei 10 Ohm fliesst weder bei 8V noch bei 14V das 1A. Was du suchst, kann es nicht geben, weil es den physikalischen Grundlagen widerspricht. Nur bei 8V fliessen an 8Ohm 1A. Hätte von 9V bräuchte man schon 9Ohm und hätte man 10V benötigt man 10Ohm. Die Verlustleustumg von 10Watt bei 10Ohm an 10V für 1A erfordert aber schon ein Bauteil mit Kühlung.
Schlurfi schrieb: > Ich suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 > Ohm. Das geht bestenfalls mit per Relais umschaltbaren Widerstandsketten. Liest Du eigentlich auch die Antworten, die Du bekommst?
Schlurfi schrieb: > Ich suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 > Ohm. > Spannung: Sweept von 8 bis 14 V > Strom: bis zu 1 A Ach, dann kennen wir dich schon. Du bist doch der gleiche Kasper, der den Beitrag "Low Resistance Poti" gestartet hat, oder?
Axel S. schrieb: > Du bist doch der gleiche Kasper, der den > Beitrag "Low Resistance Poti" gestartet hat, oder? Du meinst, Rachmaninow schlurfte ins Forum? :-)
Ingo L. schrieb: > Schlurfi schrieb: >> Ich suche nach wie vor eine veränderbare Last zwischen kurzschluss und 0 >> Ohm. > Ach so!!! Und wieder einmal: Wie viel Unterschied soll denn jetzt sein zwischen Kurzschluss und 0 Ohm ??? Harald W. schrieb: > Axel S. schrieb: > >> Du bist doch der gleiche Kasper, der den >> Beitrag "Low Resistance Poti" gestartet hat, oder? > > Du meinst, Rachmaninow schlurfte ins Forum? :-) Das hätte ich jetzt auch so gesehen...
Mani W. schrieb: > Ich denke, es wird sich auf eine Konstantstromquelle einpendeln, > aber man weiß ja nichts genaues... Sorry, Senke...
Spricht etwas dagegen den Widerstand des FED mit dem Arduino zu regeln? Der Arduino könnte die geteilte Ugs und die verstärkte Spannung über einem Shunt messen, den Widerstand ausrechnen und mit dem Soll vergleichen. Dann kann der FET über einen Tiefpass angesteuert werden.
Martin W. schrieb: > Der Arduino könnte die geteilte Ugs und die verstärkte Spannung über > einem Shunt messen, den Widerstand ausrechnen und mit dem Soll > vergleichen. Dann kann der FET über einen Tiefpass angesteuert werden. Sorry, keine Ahnung von Analogtechnik und alles ausrechnen... Und was da dann steht, gilt als gegeben? Ohne Grundlagen - das wurde schon erwähnt - kann man glauben was man will und alle anderen haben dann Unrecht oder sind böse... Man sollte einmal erforschen, was der Unterschied zwischen Kurzschluss und 0 Ohm bedeutet, erst dann wäre eine weitere Annäherung an das gestellte Problem gegeben - Amen---
Mani W. schrieb: > Man sollte einmal erforschen, was der Unterschied zwischen > Kurzschluss und 0 Ohm bedeutet Das ist einfach ein schlampiger Fehler: Post abgeschickt ohne ihn nochmal zu lesen. Eigentlich hätte es "Kurzschluss und 10 Ohm" heißen müssen. Trotzdem ist auch dann nicht klar, WAS das Ganze soll. Und nur der TO könnte dort ein wenig Licht und Dunkel bringen...
Martin W. schrieb: > Dann kann der FET über einen Tiefpass angesteuert werden. Dann hast du einen Widerstand für niedrige Frequenzen, der bei höheren Frequenzen sich völlig anders verhält als ein ohmscher Widerstand* - ein Bauteil, das kein Mensch brauchen kann, deswegen gibt es sowas auch nicht. *Da sich der Strom verzögert einstellt, ist das dann eher eine Induktivität. Georg
Georg schrieb: > Da sich der Strom verzögert einstellt, ist das dann eher eine > Induktivität. Der Strom mag sich vielleicht verzögert einstellen. Ob er zunächst zu hoch oder zu niedrig ist, hängt aber vom Lastfall ab. Daher kann nicht von einem Verhalten gesprochen werden, welches einer Induktivität ähnelt.
Mani W. schrieb: > Sorry, Senke... Eigentlich gibts da ja keinen grossen Unterschied. Eine KSQ ist eine, an eine Spaqnnungsquelle angeschlossene Stromsenke.
Sinnigerweise würde man sowas mit einer Kaskadenregelung machen, wobei die innere Stromregelschleife analog aufgebaut würde. Das würde sich dann auch viel eher wie ein Widerstand mit hoher Serieninduktivität verhalten.
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