Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik JFet oder Mosfet welcher ist im Widerstandsverlauf linearer?


von Andre1597 (Gast)


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Hallo ich habe eine Frage an das Forum, vielleicht kann mir jemand einen 
Tipp geben der sich mit gegebenenfalls mit  J Fets und Mosfets (nKanal) 
auskennt. Sind gegebenenfalls Mosfets besserer im Widerstandsverlauf? 
Oder nehmen sich die beiden Typen da nicht so viel? Ich möchte die 
Zeitkonstante für Monostabile Kippstufen/Monoflop per Transistor 
steuern. (Mehrere Kippstufen sollen dann den "gleichen" Zeitablauf 
haben, der über ein Poti festgelegt wird. Das Poti regelt dann den 
Transistor(en). Ich habe bei einem Test mit dem JFet Typ: F245C folgende 
Zeit Verläufe herausgefunden:  Das sah so aus: (Stellung des Potis) 0 
Prozent: 0,3 s / 50 Prozent: 1,7 s / 100 Prozent: 6,3 Sekunden. Dies ist 
nicht so sehr linear. Gibt es einen Typ mit dem man diesen Verlauf 
besser darstellen könnte?  Oder wären Mosfet - Typen wie zB.: der 
2N7000TA oder BS170 (beide N Kanal) bessere (linearere) Typen? Was den 
Widerstandsverlauf angeht. Vom Prinzip war der Schaltungsaufbau ähnlich 
wie im Bild (links unten), nur ohne OPV.  Leider bekommt man so einige 
Transistoren / Bauteile fast nicht mehr (wie in der Schaltung 
vorgeschlagene).  Ich danke schon einmal für die Reaktion :-))

von jemand anderes (Gast)


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nun ist aber gerade der Operationsverstärker das entschiedene Bauteil 
das nachregelt und eine Konstantstromquelle bildet. Der Transistor 
hintendran ist nur das Stellglied.

von Peter R. (pnu)


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Die "Nichtlinearität" in dieser Schaltung entsteht erst bei 
Übersteurung.


Da sollte man eher nachmessen, ob der erlaubte Spannungsbereich an den 
Eingängen oder am Ausgang des OPamp überschritten wird (Übersteuerung). 
oder ob am Stellglied eine Spannung erreicht wird, wo der Ts garnicht 
mehr arbeitet (z.B. Uds nahezu null)

In dieser Schaltung ist es ziemliche egal, ob ein JFET, ein MOSFET oder 
ein bipolarer Transistor als Stellglied eingesetzt ist, solange die 
Aussteuerungsgrenze von OPamp oder Stellglied nicht überschritten wird.

Kontrollmessung: bleibt die Eingangsspannung zwischen den 
Opamp-Abschlüssen nahezu bei Null wenn das Poti verstellt wird?

von Egon D. (Gast)


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jemand anderes schrieb:

> nun ist aber gerade der Operationsverstärker das
> entschiedene Bauteil das nachregelt und eine
> Konstantstromquelle bildet. Der Transistor hintendran
> ist nur das Stellglied.

Das ist falsch.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Egon D. schrieb:
> Das ist falsch.
Kannst du diese Aussage auch begründen?

von Egon D. (Gast)


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Peter R. schrieb:

> Die "Nichtlinearität" in dieser Schaltung entsteht
> erst bei Übersteurung.

Nicht nur.

Mit dem Poti legt man den Ladestrom fest. Der Trigger
schaltet aber bei einer bestimmten Spannung, d.h. bei
einer bestimmten Ladungsmenge, die auf das C geflossen
ist.

Für die Ladung Q gilt aber (vereinfacht): Q = I * t.

Da Q näherungsweise konstant ist, gilt t ~ 1/I.

Die Zeit ist also prinzipbedingt nicht proportional
zur Poti-Spannung, sondern zu deren Kehrwert.


Dem Rest des Beitrages stimme ich zu.

von 🍅🍅 🍅. (tomate)


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Ist eher eine Sache von miesem Schaltungsdesign, als von Linearität.

Die Kippstufe über eine Konstantstromquelle laden, die man mittels Poti 
einstellt, wäre z.B. eine schöne Lösung.

von Peter R. (pnu)


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irgendwie kommt mir die Beschaltung des NE555 komisch vor, der 
"Entladetransistor", müsste hinter pin3 des NE555 sein,
 DiePins 6 und 7 sind eigentlich nur Eingänge (die an dem Komparator für 
1/3 ub1 und dem für 2/3 ub1 liegen)
 durch pin 6,7 kann das C garnicht entladen werden.

Für mich ist das Schaltbild fehlerhaft.

von Ludwig V. (Gast)


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In der gezeigten Schaltung kann nur ein P-Kanal Mosfet (Drain zum 555) 
eingesetzt werden. Grüße Ludwig

von Peter R. (pnu)


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irgendwie kommt mir die Beschaltung des NE555 komisch vor, der 
"Entladetransistor", müsste hinter pin3 des NE555 sein,
Diesen "entladetransistor" an den Pins 6und 7 gibts doch nicht.

 Die Pins 6 und 7 sind eigentlich nur Eingänge (die an dem Komparator 
für 1/3 ub1 und dem für 2/3 ub1 liegen)
durch pin 6,7 kann das C garnicht entladen werden.

Für mich ist das Schaltbild fehlerhaft.

Nebenbei: welche Eigenschaft hat die Spannung Ub1? Ist die konstant? Nur 
wenn die auf Null gebracht wird,könnte der C über 6,7 entladen werden.

Aber erstmal genau ansehen, wie das Schaltbild des NE555 aussieht, der 
Fehler kann eher in der Art der Ansteuerung des NE liegen als in der 
Stromquellenschaltung.

von Egon D. (Gast)


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Lothar M. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Das ist falsch.
>
> Kannst du diese Aussage auch begründen?

Selbstverständlich. Irgendwann verlässt einen
aber die Lust zum Kampf gegen Windmühlenflügel.

von Egon D. (Gast)


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Rote T. schrieb:

> Ist eher eine Sache von miesem Schaltungsdesign,
> als von Linearität.
>
> Die Kippstufe über eine Konstantstromquelle laden,
> die man mittels Poti einstellt, wäre z.B. eine
> schöne Lösung.

Wenn Sie mal bitte schauen möchten, was der P-Kanal-FET
in Kombination mit dem OPV ist?!

von Egon D. (Gast)


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Peter R. schrieb:

> Diesen "entladetransistor" an den Pins 6und 7
> gibts doch nicht.

Cool.

Und die mir vorliegenen Datenblätter von TI, Philips
und Fairchild hat der Mossad fabriziert oder wie?!

Ach ja... ich merke gerade... heute ist Freitag.
Alles klar. -- Und entschuldigt die Störung; ich
werde mich ab jetzt zurückhalten.

von Michael B. (laberkopp)


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Andre1597 schrieb:
> Sind gegebenenfalls Mosfets besserer im Widerstandsverlauf?

Vollkommen irrelevant, weil sie in der Schaltung durch den OpAmp 
geregelt werden, nur einen konstanten Strom in den Kondensator zu laden.

Da der Strom gering ist, würde ein OpAmp alleine als Howland-Stromquelle 
geschaltet reichen.

Da der NE555 saumässig ungenau ist, kann man sich den ganzen Quatsch 
aber auch sparen.

Man nimmt wen es genau sein muss einen uC mit Quartz und Timerprogramm.

Nicht diesen 70ger Jahre Mist.

von hinz (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>
>> Egon D. schrieb:
>>> Das ist falsch.
>>
>> Kannst du diese Aussage auch begründen?
>
> Selbstverständlich. Irgendwann verlässt einen
> aber die Lust zum Kampf gegen Windmühlenflügel.

Ach so, der bist du.

von Egon D. (Gast)


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Mea culpa. Mea maxima culpa. Der Freitags-Vorwurft gilt
natürlich auch für mich...


Andre1597 schrieb:

> Ich habe bei einem Test mit dem JFet Typ: F245C
> folgende Zeit Verläufe herausgefunden:

Super -- vorhin komplett übersehen:

Wieso verwendest Du einen N-Kanal-FeT, wenn in der
Schaltung ein P-Kanal-Fet vorgesehen ist?


>[...] Oder wären Mosfet - Typen wie zB.: der 2N7000TA
> oder BS170 (beide N Kanal) bessere (linearere) Typen?

*Wieso verwendest Du N-Kanal-FETs, wenn in der Schaltung*
P-Kanal-FETS vorgesehen sind ?


> Vom Prinzip war der Schaltungsaufbau ähnlich wie im
> Bild (links unten), nur ohne OPV.

Absolute Spitze: "Die Schaltung ist so ähnlich wie...
nur ganz anders."

Warum zeigst Du einen Schaltplan, der nichts mit der
real verwendeten Schaltung zu tun hat?

von 🍅🍅 🍅. (tomate)


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> Wenn Sie mal bitte schauen möchten, was der P-Kanal-FET
> in Kombination mit dem OPV ist?!


Ist eine Konstantstomquelle, aber wieso muss dann bitte der FET linear 
sein, ein normaler Bipolar-Transistor würde es an der Stelle ganz 
genauso tun, da der Opamp den Strom/Spannungsabfall am Widerstand 
regelt, egal was der Transistor/FET whatever macht.

Hab vor Zeiten mal was änliches, aber diskret gebaut, hat auch ohne FET 
wunderbar funktioniert.

von Egon D. (Gast)


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Rote T. schrieb:

>> Wenn Sie mal bitte schauen möchten, was der
>> P-Kanal-FET in Kombination mit dem OPV ist?!
>
> Ist eine Konstantstomquelle,

Eben :)

Der angehängte Schaltplan ist genau das, was Du als
eine "schöne Lösung" bezeichnet hast: C wird über
Konstantstromquelle geladen.


> aber wieso muss dann bitte der FET linear sein, ein
> normaler Bipolar-Transistor würde es an der Stelle
> ganz genauso tun, da der Opamp den Strom/Spannungsabfall
> am Widerstand regelt, egal was der Transistor/FET
> whatever macht.

Selbstverständlich.

Ich würde schätzungsweise einen BC557 o.ä. verwenden und
die OPV-Schaltung so modifizieren, dass man mit einer
Steuerspannung gegen Masse arbeiten kann (Mehrfach-OPV).

Außerdem könnte man den Strom in Stufen schaltbar und
die Triggerspannung an Pin 5 mit einem Poti stetig
veränderlich machen; das entschärft das Problem mit
dem Kehrwert etwas.


> Hab vor Zeiten mal was änliches, aber diskret gebaut,
> hat auch ohne FET wunderbar funktioniert.

Klar... da ist vieles möglich...

von ArnoR (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Der angehängte Schaltplan ist genau das, was Du als
> eine "schöne Lösung" bezeichnet hast: C wird über
> Konstantstromquelle geladen.

Naja, "so schön" ist die Lösung auch wieder nicht. Um kleine Ströme 
(<Idss) einstellen zu können, muß der OPV die Gatespannung des P-JFET 
über seine Sourcespannung heben. Das kann er aber mit seiner Versorgung 
nicht, nichtmal als Output-RtR. Daher ist eine zweite höhere Versorgung 
Ub2>Ub1 nötig. Viel einfacher wäre die Verwendung eines selbstsperrenden 
P-MOS, z.B. BS250, oder eines PNP, wenn der OPV dicht genug an Vb1 
herankommt.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Andre1597 schrieb:
> Das sah so aus: (Stellung des Potis) 0
> Prozent: 0,3 s / 50 Prozent: 1,7 s / 100 Prozent: 6,3 Sekunden. Dies ist
> nicht so sehr linear.

Kein Wunder.
Der 2N3820 ist ein P-Kanal FET.
Ein Blick ins Datenblatt hätte genügt, um den Fehler im Schaltplan zu 
entlarven.

von Lurchi (Gast)


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Für die Schaltung würde ein P-Kanal MOSFETs (mit niedriger schwelle) gut 
passen. Ein P-JFET brächte für den OP mehr Versorung also die positive 
Seite der Stromquelle.
Mit minimalen Abstrichen an die Genauigkeit ginge auch ein PNP 
Transistor.

Wenn es ohne den OP sein soll, dann z.B. als Stromspiegel mit PNPs und 
Emitter Widerständen.

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