Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ansteuerung JFET


von Steffen H. (steffenh)


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Hallo zusammen,

ich suche einen selbstleitenden Transistor, der ca. 150 mA treiben kann. 
Ideal wäre natürlich ein P-Kanal (J)FET. Allerdings finde ich keinen, 
der 150 mA schafft.

Deshalb bin ich beim N-Kanal gelandet. Dort muss V_GS zum Sperren 
allerdings negativ werden. Also benötige ich eine negative Spannung 
gegenüber Source, das ja normalerweise mit GND verbunden ist.

Frage:
Würde es funktionieren, wenn ich das Spannungsniveau an Source per Diode 
anhebe? Siehe Schaltbild im Anhang.


(Ich befürchte, dass es nicht funktioniert, weil im Sperrzustand kein 
Strom fließt und folglich keine Spannung mehr über der Diode abfällt. 
Aber stimmt das?)

Falls es nicht funktioniert: Kennt Ihr eine Alternative?

Grüße
Steffen

: Verschoben durch Moderator
von FETler (Gast)


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Steffen H. schrieb:
> Falls es nicht funktioniert:

Kann nicht funktionieren da JFETs nicht solch hohe Ströme können.

Mussdu nehmen MOSFET.

von FETler (Gast)


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Steffen H. schrieb:
> Ansteuerung_N-Kanal_JFET.png

Erklär doch lieber mal was du eigentlich erreichen willst.

von Steffen H. (steffenh)


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Okay. Naheliegende nächste Frage:

Funktioniert meine Schaltung mit einem selbstleitenden N-Kanal MOSFET?

: Bearbeitet durch User
von FETler (Gast)


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Steffen H. schrieb:
> Funktioniert meine Schaltung mit einem selbstleitenden N-Kanal MOSFET?

FETler schrieb:
> Erklär doch lieber mal was du eigentlich erreichen willst.

von Steffen H. (steffenh)


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FETler schrieb:
> Erklär doch lieber mal was du eigentlich erreichen willst.

Mittlerweile interessiert mich einfach nur die Funktionsweise und im 
Speziellen meine Schaltungsidee.

Ausgangsproblem war:
Ich habe einen mechanischen Kontakt, der eine Versorgungsspannung über 
ein selbsthaltendes Relais einschalten kann. Ist die Versorgungsspannung 
da, soll der Kontakt deaktiviert werden (damit bei weiterhin gedrücktem 
Kontakt kein Strom mehr in der Relaisspule "verbraucht" wird).


Mir ist klar, dass es noch andere Lösungen gibt. Beispielsweise über 
weitere Transistorstufen. Im Moment interessiert mich aber, wie gesagt, 
meine ursprüngliche Frage sehr.

von FETler (Gast)


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Steffen H. schrieb:
> Im Moment interessiert mich aber, wie gesagt,
> meine ursprüngliche Frage sehr.

FÜr solche abstrakt-akademischen Probleme habe ich leider
keinen Sinn bzw. Drang so etwas zu lösen.

Jemand anders bitte, wer mag ....

von MaWin (Gast)


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FETler schrieb:
> Kann nicht funktionieren da JFETs nicht solch hohe Ströme können.

Aha.

https://www.mouser.com.gt/ds/2/196/Infineon-IJW120R070T1-DS-v02_00-en-776623.pdf

Steffen H. schrieb:
> Dort muss V_GS zum Sperren allerdings negativ werden. Also benötige ich
> eine negative Spannung gegenüber Source, das ja normalerweise mit GND
> verbunden ist.

Und ? Wenn man sie nicht hat, kann man sie per Ladungspumpe erzeugen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Steffen H. schrieb:
> P-Kanal (J)FET. Allerdings finde ich keinen,
> der 150 mA schafft.

Wo ein Wille ist, ist ein Weg:
Kaufe einen Hunderterpack JFET, suche Dir genügend zusammen, die nicht 
zu sehr voneinander abweichen und schalte diese parallel.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Steffen H. schrieb:
> FETler schrieb:
>> Erklär doch lieber mal was du eigentlich erreichen willst.
>
> Mittlerweile interessiert mich einfach nur die Funktionsweise und im
> Speziellen meine Schaltungsidee.

Häh? Was denn von beidem denn jetzt?

> Ausgangsproblem war:
> Ich habe einen mechanischen Kontakt, der eine Versorgungsspannung über
> ein selbsthaltendes Relais einschalten kann. Ist die Versorgungsspannung
> da, soll der Kontakt deaktiviert werden (damit bei weiterhin gedrücktem
> Kontakt kein Strom mehr in der Relaisspule "verbraucht" wird).

Dieser Satz ergibt keinen Sinn. Der Kontakt kann die Versorgung nur 
entweder aktivieren oder nicht. Ein monostabiles(!) Relais zieht nur so 
lange an, wie die Spule bestromt wird.

von Larry (Gast)


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Die Schaltung ist ziemlicher Unsinn. Allein schon
das floatende Gate.

Nimm einen p-MOSFET (z.B. IRLML6402) und gut ist.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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Uralte, schlecht sperrende, bipolare Germaniumtransistoren mit hohem 
C-E-Reststrom konnte man durch die eingezeichnete Diode tatsächlich 
sicher sperren.
Der Strom im Kollektorwiderstand ging dann praktisch auf null zurück.
Die Diode wurde auch gern vorgespannt, also mit eigenem hochohmigen 
Widerstand an Ub gelegt.
Der Basis-Stromkreis durfte aber nicht unterbrochen sein (Richtung 
Masse).

Hier würde das ähnlich funktionieren (erstes Schaltbild), wenn man den 
Eingang ähnlich vorspannt, der Taster dann direkt, ohne grossen extra 
Widerstand nach Masse geht.

Rein theoretisch ;-)

von Nichtverzweifelter (Gast)


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Aaaaber:

Abhängig davon, wie hoch die relativ gesehen "negative" Eingangsspannung 
in Volt dann sein muss, soviele Dioden in Reihe brauchst Du dann im 
"Emitterkreis". Diese werden aber vom Laststrom durchflossen und 
verheizen damit unnötig Energie. Die Versorgungsspannung muss dann auch 
höher sein, damit die eigentliche Last "ihre" richtige, volle 
Arbeitsspannung erhält.
Deswegen machte mans damals Ende der Fünfziger ungern mit den 
Germaniumtransistoren so, und heutzutage, mit dem angedachten JFET wirkt 
es auch befremdlich.

Aber "rein theoretisch..."

von Steffen H. (steffenh)


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Axel S. schrieb:
>> Ausgangsproblem war:
>> Ich habe einen mechanischen Kontakt, der eine Versorgungsspannung über
>> ein selbsthaltendes Relais einschalten kann. Ist die Versorgungsspannung
>> da, soll der Kontakt deaktiviert werden (damit bei weiterhin gedrücktem
>> Kontakt kein Strom mehr in der Relaisspule "verbraucht" wird).
>
> Dieser Satz ergibt keinen Sinn. Der Kontakt kann die Versorgung nur
> entweder aktivieren oder nicht. Ein monostabiles(!) Relais zieht nur so
> lange an, wie die Spule bestromt wird.

Deshalb nehme ich kein monostabiles, sondern das erwähnte selbsthaltende 
Relais. Ist die Versorgung einmal aktiviert, bleibt sie erhalten.


Larry schrieb:
> Die Schaltung ist ziemlicher Unsinn. Allein schon
> das floatende Gate.

Was noch? Warum ist sie, abgesehen vom fehlenden Pullup, Unsinn?

von Steffen H. (steffenh)


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Nichtverzweifelter schrieb:
> Hier würde das ähnlich funktionieren (erstes Schaltbild), wenn man den
> Eingang ähnlich vorspannt, der Taster dann direkt, ohne grossen extra
> Widerstand nach Masse geht.
>
> Rein theoretisch ;-)

Okay, dann werde ich ausprobieren, was mit der Theorie in der Praxis 
passiert!

Vielen Dank für Deine (und Eure) Hilfe.

von Christian L. (cyan)


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Die Schaltung wird nicht funktionieren. Unabhängig von der Geschichte 
mit dem Gate kann man sich das auch leicht selbst überlegen.

Wenn du abschalten willst, ziehst du das Gate auf Masse, um eine 
negative Ugs zu bekommen. Wenn der Drainstrom dann aber gegen null gehen 
würde, dann würde auch die Spannung an der Diode gegen null sinken, 
sodass dein negatives Ugs ebenfalls wieder nach null geht. Dann würde 
der JFET aber wieder leitend werden. Wenn der JFET aber wieder leitet, 
dann würde aber Ugs wieder sinken.

Es muss sich also ein Zwischenzustand einstellen, welcher irgendwo 
zwischen offen und geschlossen befindet.

Den Punkt könnte man, zumindest für typische Werte, aus der 
Diodenkennlinie und der Transferkennlinie des JFET grafisch ermitteln. 
JFET und Diode haben den Strom als gemeinsame Größe. Würde man die 
Diodenkennlinie in die Transferkennlinie einzeichnen, dann wäre der 
Schnittpunkt beider Kennlinien der Punkt, welcher sich für Id und Ugs 
einstellt. Dieser hängt dann von den konkret gewählten Komponenten ab.

von Steffen H. (steffenh)


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Christian L. schrieb:
> Wenn du abschalten willst, ziehst du das Gate auf Masse, um eine
> negative Ugs zu bekommen. Wenn der Drainstrom dann aber gegen null gehen
> würde, dann würde auch die Spannung an der Diode gegen null sinken,
> sodass dein negatives Ugs ebenfalls wieder nach null geht. Dann würde
> der JFET aber wieder leitend werden. Wenn der JFET aber wieder leitet,
> dann würde aber Ugs wieder sinken.

Ja, stimmt. Nichtverzweifelter hatte ja vorgeschlagen, die Diode mit 
einem (hochohmigen) Widerstand vorzuspannen. Das würde den von Dir 
beschriebenen Effekt verringern.

.

Ich habe aber inzwischen einen Verarmungstyp gefunden und meine 
Schaltung in der Praxis ausprobiert! Grundsätzlich funktioniert sie so, 
wie hier vermutet. Das heißt, prinzipiell passiert das, was ich in 
meinem Ausgangspost angenommen hatte.

Allerdings sperrt der FET nicht komplett und es fließt ein Reststrom.

-> Erstens, weil der sperrende FET die U_GS wieder reduziert (wie oben 
von Christian L. beschrieben). Das bessert sich, wenn ich den (von 
Nichtverzweifelter vorgeschlagenen) Widerstand zur Diode dazuschalte.

-> Zweitens reicht der Spannungsabfall einer einzelnen Diode nicht aus, 
um eine genügend hohe U_GS zu erhalten, die den FET komplett sperrt. 
Das passiert erst bei etwa zwei bis drei Dioden.


Vielen Dank für Eure Hilfe!
Steffen

: Bearbeitet durch User
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