Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Experimente mit Feldeffekt-Transistoren. (Typen gesucht)


von Andreas G. (proteus1965)


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Experimente mit Feldeffekt-Transistoren.

Ich habe vor kurzem einen Kennlinienschreiber für Halbleiter bekommen 
(Hameg HM6042).
Jetzt bin ich am Testen (und staunen). Welche Fet´s (alle Grund-Typen) 
bieten sich an zum experimentieren. BF256C ist denke ich ein guter 
Anfang; Und bei den Bipolaren natürlich der BC140. Ich denke hier 
besonders gerne an „Schüler freundliche“ Typen. Gibt es in der Gruppe 
Erfahrungswerte?

von Lurchi (Gast)


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Bei den JFETs wird die Auswahl im TO92 oder ähnlichen Gehäuse zunehmend 
kleiner. Da muss man ggf. sehen was noch angeboten wird. Eventuell wäre 
zu überlegen auf eine Adaterplatine und SOT23 Bauform zu gehen.

Von der reinen Kennlinie her sind die Unterschiede nicht so groß und die 
Streuung dafür umso größer. Für Versuche dürfte ein ESD Schutz das 
größte Problem sein. Da wären ggf. depletion mode MOSFETs mit internem 
ESD Schutz auch eine Alternative - allerdings wohl nur als SMD zu 
bekommen.

Der BC140 ist schon eher Antik. Ich hätte da eher BD139 oder BC548 / 
2N2222 vorgeschlagen. Ein TIP3055 ist je nach Netzteil ggf. nicht so 
leicht kaputt zu bekommen (der 2N3055 oder andere im TO3 machen sich 
nicht so gut beim drauf treten mit dünnen Schuhen).

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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BF245 oder sein SMD Bruder BF545.

Darlingtons sind auch interessant, z.B. BD675-BD679 oder MPSA12-MPSA14 
etc.

von nachtmix (Gast)


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Andreas G. schrieb:
> Ich denke hier
> besonders gerne an „Schüler freundliche“ Typen.

Z.B.
https://www.pollin.de/p/mosfet-bs170-130268
Mit moderneren MOSFETs wirst du vermutlich nicht viel Freude haben, weil 
die meisten als Schalter optimiert  sind und deshalb extrem niedrige 
R_on-Widerstände und enorme Steilheiten haben. Die daraus resultierenden 
hohen Ströme führen leicht zu einer thermischen Überlastung, wenn U_DS 
meßbare Werte annimmt.

Der gleiche Händler scheint auch noch enorme Mengen von BF1009  zu 
haben.
https://www.pollin.de/p/bf1009sw-130854
Bei einem Preis von mittlerweile 2,5 Cent ist es kein Beinbruch, wenn 
beim Experimentieren hin und wieder einer stirbt.
Das ist ein Dual-Gate-Mosfet für HF-Stufen bis in den UHF-Bereich, und 
evtl. lernst du daran auch die fatale Wirkung zu langer Anschlußdrähte 
kennen: Wenn du Stufen in der Stromkennlinien findest, die evtl. auch 
noch handempfindlich sind, ist das ein Zeichen dafür, dass das Biest 
dort anfängt zu schwingen. Ursache ist, wie gesagt, meist die 
Induktivität zu langer Drähte.


Wenn du BF245 oder BF246 hast, darfst du mal D und S vertauschen und 
dabei feststellen, dass die Kennlinien sich dadurch nicht ändern.
Auch die meisten anderen J-FETs sind symmetrisch. Asymmetrische J-Fets 
sind recht selten. Du erkennst sie im Datenblatt daran, dass dort nur 
eine U_DS genannt wird, während bei den symmetrischen Typen +/- vor der 
Spannungsangabe steht.

Kannst auch mal bei einem gewöhnlichen npn-Transistor E und C 
vertauschen und dabei feststellen, dass der trotzdem noch Verstärkung 
hat.
Allerdings beträgt die Sperrfähigkeit der B-E-Strecke nur etwa 6 bis 7V 
und deshalb verhält er sich von da ab eher wie eine Zenerdiode, wenn du 
den Transistor in diesem so genannten Inversbetrieb verwendest.
Die geringe Sperrfähigkeit der B-E-Strecke liegt daran, dass der 
Emitter, anders als der Kollektor, sehr stark n-dotiert ist. Man macht 
das, damit im Normalbetrieb, wo die B-E-Strecke ja in Flußrichtung 
betrieben wird, der Elektronenstrom vom Emitter in die Basis viel größer 
als der Löcherstrom von der Basis in den Emitter wird, denn der zweite 
Anteil trägt ja nichts zum Kollektorstrom und somit zur Stromverstärkung 
bei.

von Wolfgang (Gast)


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Andreas G. schrieb:
> Experimente mit Feldeffekt-Transistoren.
>
> ... Und bei den Bipolaren natürlich der BC140.

Den BC140 würde ich bei Experimenten mit Feldeffekt-Transistoren erstmal 
außen vor lassen, da das, wie du selber richtig schreibst, ein 
Bipolartransistor ist und mit dem Thema also nichts zu tun hat. Sonst 
kommen natürlich auch AC121 o.ä. in Frage, auch wenn man die vielleicht 
besser auf eine Trägerplatine setzen sollte, weil sonst die 
Anschlussdrähte schnell ab sind.

MOSFETs könnte man mit eine Schutzbeschaltung versehen, die außerhalb 
der normalerweise abgefahrenen Kennlinie die Parameter innerhalb der 
Maximum Ratings hält. Als Typen jeweils LL-MOSFET, "Standard"-MOSFET 
jeweils N-/P-Kanal. Eine Typenliste findest du in der 
MOSFET-Übersicht

von ZF (Gast)


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Bei JFETs gibt es wenig Auswahl, bei kurzen Leitungen kommen noch die HF 
Typen J310, BF246ABC (bzw. BF247ABC, gleiche Daten aber unterschiedliche 
Pinbelegung) und BF862 in Frage. Der von Nachtmix erwähnte DG-MOSFET 
(oder ein anderer) sind gut um die Abhängigkeit der Kennlinie von der 
Spannung am zweiten Gate zu zeigen, mit DG-MOSFETs kann man mischen. Ist 
es ein Schulexperiment?

von Manfred (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Der BC140 ist schon eher Antik. Ich hätte da eher BD139 oder BC548 /
> 2N2222 vorgeschlagen.

Weil die um 14 Tage jünger sind? 2N2222A habe ich noch im Blechgehäuse 
mit vergoldeten Beinchen hier.

nachtmix schrieb:
> Mit moderneren MOSFETs wirst du vermutlich nicht viel Freude haben, weil
> die meisten als Schalter optimiert  sind und deshalb extrem niedrige
> R_on-Widerstände und enorme Steilheiten haben.

Die IRF540 sind uralt und wurden in Analoganwendungen eingesetzt. Ich 
habe neulich eine Last damit gebaut, im Bereich etwa 3..5 Volt UGS 
sind die recht gerade. Bei mehreren im Vergleich kann man auch schön 
deren erhebliche Streuung sehen.

von Andreas G. (proteus1965)


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Danke für die Tipps seit der Veröffentlichung. Echt gute Erfahrungswerte 
.... und darauf kommt es an!!!

MfG
A. Gschwind

von 2 Cent (Gast)


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Lurchi schrieb:
> der 2N3055 oder andere im TO3 machen sich
> nicht so gut beim drauf treten mit dünnen Schuhen
Der war gut!
Wetten dass? Ich kann 30 verschiedene Transistortypen und Hersteller 
identifizieren, ganz ohne Kennlinienschreiber. Zeigt mir eure Fuesse!

von Andreas G. (proteus1965)


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... Extrem niedriger Ron Widerstand.

Ja, die BUZ-Reihe mit teilweise 0.004 Ohm. Einfach genial ...

von Andreas G. (proteus1965)


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nachtmix schrieb:
> Andreas G. schrieb:
>> Ich denke hier
>> besonders gerne an „Schüler freundliche“ Typen.
>
> Z.B.
> https://www.pollin.de/p/mosfet-bs170-130268
> Mit moderneren MOSFETs wirst du vermutlich nicht viel Freude haben, weil
> die meisten als Schalter optimiert  sind und deshalb extrem niedrige
> R_on-Widerstände und enorme Steilheiten haben. Die daraus resultierenden
> hohen Ströme führen leicht zu einer thermischen Überlastung, wenn U_DS
> meßbare Werte annimmt.
>
> Der gleiche Händler scheint auch noch enorme Mengen von BF1009  zu
> haben.
> https://www.pollin.de/p/bf1009sw-130854
> Bei einem Preis von mittlerweile 2,5 Cent ist es kein Beinbruch, wenn
> beim Experimentieren hin und wieder einer stirbt.
> Das ist ein Dual-Gate-Mosfet für HF-Stufen bis in den UHF-Bereich, und
> evtl. lernst du daran auch die fatale Wirkung zu langer Anschlußdrähte
> kennen: Wenn du Stufen in der Stromkennlinien findest, die evtl. auch
> noch handempfindlich sind, ist das ein Zeichen dafür, dass das Biest
> dort anfängt zu schwingen. Ursache ist, wie gesagt, meist die







> Induktivität zu langer Drähte.
>
> Wenn du BF245 oder BF246 hast, darfst du mal D und S vertauschen und
> dabei feststellen, dass die Kennlinien sich dadurch nicht ändern.
> Auch die meisten anderen J-FETs sind symmetrisch. Asymmetrische J-Fets
> sind recht selten. Du erkennst sie im Datenblatt daran, dass dort nur
> eine U_DS genannt wird, während bei den symmetrischen Typen +/- vor der
> Spannungsangabe steht.
>
> Kannst auch mal bei einem gewöhnlichen npn-Transistor E und C
> vertauschen und dabei feststellen, dass der trotzdem noch Verstärkung
> hat.
> Allerdings beträgt die Sperrfähigkeit der B-E-Strecke nur etwa 6 bis 7V
> und deshalb verhält er sich von da ab eher wie eine Zenerdiode, wenn du
> den Transistor in diesem so genannten Inversbetrieb verwendest.
> Die geringe Sperrfähigkeit der B-E-Strecke liegt daran, dass der
> Emitter, anders als der Kollektor, sehr stark n-dotiert ist. Man macht
> das, damit im Normalbetrieb, wo die B-E-Strecke ja in Flußrichtung
> betrieben wird, der Elektronenstrom vom Emitter in die Basis viel größer
> als der Löcherstrom von der Basis in den Emitter wird, denn der zweite
> Anteil trägt ja nichts zum Kollektorstrom und somit zur Stromverstärkung
> bei.

Erschöpfende Infos zum Spielen.
Danke.

von Andreas G. (proteus1965)


Lesenswert?

Andreas G. schrieb:
> Experimente mit Feldeffekt-Transistoren.
>
> Ich habe vor kurzem einen Kennlinienschreiber für Halbleiter bekommen
> (Hameg HM6042).
> Jetzt bin ich am Testen (und staunen). Welche Fet´s (alle Grund-Typen)
> bieten sich an zum experimentieren. BF256C ist denke ich ein guter
> Anfang; Und bei den Bipolaren natürlich der BC140. Ich denke hier
> besonders gerne an „Schüler freundliche“ Typen. Gibt es in der Gruppe
> Erfahrungswerte?

Der BC140 war bis jetzt doch recht gut.
Diesen kennt man aus der Ausbildung, und ist doch auch hart im nehmen.

Ich sehe auch recht gut, dass das "B" mit zunehmender Uc leicht 
ansteigt.
Zwar nicht die Welt... aber doch vorhanden.
Wie ist das eigentlich zu erklären ....
... ist es der "Elektronen-Druck" der den PN-Übergang "durchlässiger" 
macht...???

In PSpice das selbe verhalten...

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