Linear steuerbarer FET ~0-10 Ohm

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.

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.

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

> 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.

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.

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 ;)

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.

Pardon,
hier das Bildli nochema ein Furz größer

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.

FET, nicht FED

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