N-Kanal MOSFET 100kHz Ansteuerung

Gregor S. OP #7543586
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Hallo zusammen, ich möchte ein PWM Signal mit einem High-Pegel im Intervall von 2V-3,3V auf einen High-Pegel von 3,3V setzen. Außerdem soll eine LED Leuchten, wenn ein Eingangssignal anliegt. Dazu möchte ich eine einfache Schaltung mit einem N-Kanal MOSFET nutzen. Als MOSFET verwende ich den BS170. Dieser Schaltet bei einer Schwellspannung von 2V komplett durch und hat laut Datenblatt ein fT von 1Mhz und die Turn-On bzw. Turn-Off Time beträgt typ. 4ns und max 10ns. Die Ausgangspannung greife ich über einen großen Widerstand ab, damit ich ein nichtinvertierendes Signal erhalte. Die unten abgebildete Schaltung funktioniert bei kleineren Frequenzen bis 50kHz wunderbar. Wenn ich allerdings mit der Frequenz hoch gehe wird das Signal schnell "unschön" und ich bekomme beim abschalten eine Verzögerung. Außerdem gibt es Schwingungen während des High-Pegels.

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand erklären kann woran das liegt.

Viele Grüße

  • In LTSpice habe ich als MOSFET den 2N700 genommen, da dieser ähnliche Eigenschaften hat und ich den BS170 nicht gefunden habe.
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Michael B. #7543589
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Gregor S. schrieb:

Dieser Schaltet bei einer Schwellspannung von 2V komplett durch

Wie kommst du auf fas dünne Brett ?

Der hat sogar eine UGSth von bis zu 3V unterhab der er völlig abgeschaltet ist und das Datenblatt spezifiziert eingeschaltet erst bei 10V.

https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A100%2FBS170_ON.pdf

Wie misst du ? Die meisten von der Simulation abweichendes Artefakte werden durch Kapazität und Induktivität der Messstrippen und des Aufbaus bedingt sein.

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Gregor S. OP #7543671
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Ich habe die Schwellspannung im Labor getestet und ab 2V schaltet er ausreichend durch. Bei Frequenzen bis zu 50kHz funktioniert es ja auch. Die Schwellspannung ändert sich ja nicht durch die Frequenz oder? Ich könnte an Drain noch eine Gleichspannung anlegen von 0,7V damit der MOSFET noch besser schaltet aber ich glaube nicht das es daran liegt.

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Stefan K. #7543774
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Vanye R. schrieb:

allerdings frag ich mich ob man bei den Rahmenbedingungen nicht einfach ein Singlegatter nehmen kann.

Zu einfach. Außerdem hätte man dann ein 3,3V Ausgangssignal mit dem gleichen Bezugspotential wie das Eingangssignal. Ich frage mich eher wie man mit der gezeigten Schaltung und 3,3V Versorungsspannung Ausgangssignale erreicht die deutlich höher als 3,3V sind und das gemessen und in der Simulation.

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