Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem Schaltverhalten JFETs


von Der L. (simplex)


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Guten Abend,
Für Testzwecke habe ich eine kleine Schaltung aufgebaut, allerdings 
komme ich seit Längerem nicht weiter. Kurze Beschreibung der Schaltung:

Die Schaltung ist eine Reihenschaltung bestehend aus einer 
DC-Spannungsquelle, einem Vorwiderstand (240kOhm), 2 JFETs (1,2 kV, SiC, 
selbstleitend, n-Kanal) und einem MOSFET (n-Kanal). Beide 
Gate-Anschlüsse der JFETs liegen auf Masse. Der Betrag der 
Spannungsquelle beträgt max. 900 V.
Der MOSFET wird über einen Treiber IC angesteuert und schaltet auch wie 
gewünscht (rechteckförmig, meist bei 10% Dutycycle und 1 kHz).

Problem:
Ich habe die Schaltung bereits problemlos mit LTSpice simuliert. Dabei 
kam kurzgesagt heraus, dass jeder der JFETs ca. die Hälfte der 
Eingangsspannung blockiert (wenn der MOSFET den Zustand 0 bzw. AUS ist). 
Wenn ich die Schaltung aufbaue, tritt das Problem auf, dass der oberste 
JFET, welcher am nächsten zur Quelle verbaut ist, ca. 80% der 
Eingangsspannung blockiert. Der 2. JFET blockiert gar nicht, ist 
dauerhaft EIN. Das heißt, dass der Gate-Source Potentialunterschied 
immer 0 V beträgt.

Wenn ich das Ganze mit nur 1 x JFET aufbaue, funktioniert es. Verbaue 
ich 2 dann schaltet der untere JFET nicht.


Wenn der MOSFET AUS ist, dann liegt doch an beiden JFETs ein negatives 
U_GS an, wodurch der Kanal abschnürt. Wieso tritt das nicht bei beiden 
JFETs auf?


Vielen Dank im Voraus an alle!

Grüße


€: Datenblatt JFETs
https://unitedsic.com/datasheets/DS_UJN1208K.pdf

: Bearbeitet durch User
von Ein Kommentar (Gast)


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Das Problem liegt grundsätzlich immer in dem Punkt, den du komplett 
übersehen hast - der auch nicht in deiner Beschreibung steht.

Wenn du das mit LTSpice simuliert hast, warum gibst du uns nicht einen 
Screenshot statt dieser unvollständigen Beschreibung?

von Dieter (Gast)


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Schaltplan? Weil aus der Prosa ist das etwas schwierig.

Im Simulator sind die JFET identisch. In der Natur gibt es Streuungen. 
Das wären die Denkanstöße.

von HildeK (Gast)


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Der L. schrieb:
> Kurze Beschreibung der Schaltung:
Schaltplan, Screenshot von der Simulation, Simulationsdateien wären 
nützlich. Ich tue mich sehr schwer aus der Prosa abzuleiten, was du da 
vor dir hast.

Der L. schrieb:
> Ich habe die Schaltung bereits problemlos mit LTSpice simuliert. Dabei
> kam kurzgesagt heraus, dass jeder der JFETs ca. die Hälfte der
> Eingangsspannung blockiert (wenn der MOSFET den Zustand 0 bzw. AUS ist).
> Wenn ich die Schaltung aufbaue, tritt das Problem auf, dass der oberste
> JFET, welcher am nächsten zur Quelle verbaut ist, ca. 80% der
> Eingangsspannung blockiert.

Nur so als Hinweis: bei der Simulation sind zwei gleiche FETS auch 
identisch in ihren Parametern. In der Realität hast du auch beim selben 
Typ Unterschiede. Schau mal in die Datenblätter: wie oft sind da Werte 
mit Min. und Max. drin, die sich um Faktoren unterscheiden?

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Oft macht man auch fehler bei der Gate Verschaltung,
Das will heißen man hat keine galvanische Trennung zwischen HiGate und 
LoGate

Solche Schaltungen musste ich schon Öfters von Kunden korrigieren so 
dass die FET dann richtig schalten.
Häufige Fehler sind auch, man vergisst das der FET eine Bodydiode hat 
die dann den Strom in eine Richtung durchlässt,

Poste mal dein Simulationsschema, dann wird der Salami etwas Länger und 
wir müssen weniger Raten ;-)

von MaWin (Gast)


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Wozu 2 1.2kV FETs an 900V, einer reicht, erst recht bei maximal 3.75mA.

Selbstleitende FETs mit Gate an Masse liefern eine ungefähre 
Ausgangsspannung, z.B. 6V.

Wenn das schon der erste tut, was soll dann noch der zweite ?

Wahrend in LTSpice 2 Bauteile exakt gleich sind, ist in der Realität 
immer einer der schlechtere.

von Der L. (simplex)


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Erstmal danke für die zahlreichen Antworten!
Ich habe den Schaltplan und die Simulation gerade leider nicht zur Hand. 
Ich poste morgen beides als Antwort in diesen Thread.

Eine Verpolung bzgl. Body-Diode kann ich ausschließen. Es sei denn der 
Hersteller hat D und S verwechselt :-)

Das Datenblatt der JFETs habe ich dem Originalbeitrag hinzugefügt.


Dann würde ich sagen, dass wir morgen Nachmittag / Abend darüber 
diskutieren können. Würde mich freuen :-)

von Der L. (simplex)


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MaWin schrieb:
> Wozu 2 1.2kV FETs an 900V, einer reicht, erst recht bei maximal 3.75mA.
>
> Selbstleitende FETs mit Gate an Masse liefern eine ungefähre
> Ausgangsspannung, z.B. 6V.
>
> Wenn das schon der erste tut, was soll dann noch der zweite ?
>
> Wahrend in LTSpice 2 Bauteile exakt gleich sind, ist in der Realität
> immer einer der schlechtere.



Weil ich das Ganze mit mehr als 2 Stufen aufbauen möchte und dann 
entsprechend eine deutlich höhere Spannung anlegen werde.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Der L. schrieb:
> Weil ich das Ganze mit mehr als 2 Stufen aufbauen möchte und dann
> entsprechend eine deutlich höhere Spannung anlegen werde.

Dann lege das Gate des oberen JFET an einen Spannungsteiler, z.B. 1 MOhm 
+ 1 MOhm.

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