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Forum "Elektrotechnik" - FET, MOSFET, Transistoren
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FET, MOSFET, Transistoren: versch. Fragen - editiert
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:26 So 09.09.2007
Autor: Herby

Hallo Zusammen,

Ich bereite mich gerade wieder auf eine Klausur vor und habe daher folgende Fragen



Teil I


Aufg. 1: Mit Zunahme der Temperatur nimmt der Drainstrom ab. Wie lässt sich das erklären und anhand welcher Gleichungen bzw. Formeln?

[keineahnung]  Vielleicht über die Beweglichkeit???

Aber warum nimmt diese dann ab. Liegt das daran, dass sich im Kanal immer mehr Ladungsträger tummeln? Eigentlich nimmt aber doch die Kanalfläche auch zu, durch Vergrößerung der Spannung [mm] U_{GS} [/mm] ---> Vergrößerung Inversionskanal????


Aufg. 2. Unterschied zwischen einem selbstleitenden  und selbstsperrenden FET?

Der selbstleitende FET besitzt bereits im spannungslosen Zustand einen Übertragungskanal für Ladungsträger zwischen Source und Drain. Bei einem selbstsperrenden FET wird erst für [mm] U_{GS}>0 [/mm] ein entsprechender Inversionskanal gebildet.

   AUFGABE 3 hat sich erledigt -- stand doch im Skript [bonk]

Aufg. 3. In welchem Teilbereich des Durchlassbereiches verhält sich der MOS-FET wie ein ohmscher Widerstand? Geben Sie die Gleichung für den Widerstand an.

Da hab’ ich nix in meinem Skript gefunden. Der Bereich selbst müsste der Triodenbereich [mm] (U_{DS}<

Aufg. 4. Welche Steilheit muss ein FET besitzen, damit eine Spannungsverstärkung bei einem Lastwiderstand [mm] R_L=1k\Omega [/mm] den Wert [mm] V_u=\red{-}20 [/mm] erreicht? Nehmen Sie einen typischen Wert für [mm] r_{DS} [/mm] an und vernachlässigen sie [mm] r_{DS} [/mm] gegebenenfalls.

Ich hab’ nun mal für [mm] r_{DS}=10k\Omega [/mm] angenommen und erhalte mit der Formel für die Spannungsverstärkung [mm] V_u: [/mm]

[mm] V_u=S*\bruch{R_L*r_{DS}}{ R_L+r_{DS}} [/mm]

die Steilheit S:

[mm] S=\bruch{V_u*( R_L+r_{DS})}{ R_L*r_{DS}} [/mm]

[mm] S=-22\bruch{mA}{V} [/mm]

Vernachlässige ich [mm] r_{DS}, [/mm] ist also [mm] r_{DS}=0 [/mm] --- dann ist auch die Steilheit S=0 [kopfkratz3] und keine Steilheit ==> keine Verstärkung oder ist damit etwas anderes gemeint?

edit: dann ist die Steilheit [mm] S=-20mA*V^{-1} [/mm]  

Aber diese Frage hier bleibt immer noch:

Und dann stört mich noch dieses [mm] "\red{-}" [/mm] in der Aufgabenstellung, gehört das da hin? Wenn ja, wie kann man das interpretieren?



Liebe Grüße
Herby

Habe diese Frage auch unter []http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=53150&page=0&category=all&order=last_answer gestellt

        
Bezug
FET, MOSFET, Transistoren: Überarbeitet
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:47 Di 11.09.2007
Autor: Herby

Hallo [winken]


Aufg. 3 ist erledigt und Aufg. 4 auch fast [grins]



lg
Herby
Bezug
        
Bezug
FET, MOSFET, Transistoren: Tipps
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:59 Di 11.09.2007
Autor: Infinit

Hallo Herby,
ich glaube, ich kann Dir bei einigen Fragen weiterhelfen. Mit Formeln bin ich vorsichtig, da ich nicht weiss, was Du kennst und wie Deine Nomenklatur ist.
Zu Aufgabe 1)
Bei steigender Temperatur nimmt die Eigenbewegung der Atome zu und stört dadurch den Fluss der Ladungsträger, ihre Beweglichkeit, meist durch einen temperaturabhängigen Faktor [mm] \mu [/mm] charakterisiert, nimmt ab und damit auch der Drainstrom.
2) hat Du ja bereits selbst beantwortet.
Zu 4) Das Pendant zu Deiner FET-Schaltung bei einer normalen Transistorschaltung ist die Emitterschaltung. Der Verstärkungsfaktor ist hierbei definiert als das Verhältnis von Ausgangsspannungsänderung zu Eingangsspannungsänderung. Hier ist es die Source-Schaltung. Bei sich positiv ändernder Eingangsspannung liefert die Spannungsquelle zwischen Drain und Source einen größeren Drainstrom, der zu einem größeren Spannungsabfall am Drainwiderstand führt. Demzufolge sinkt die Ausgangsspannung des FETs und daher kommt das Minuszeichen. Bei Deiner Abschätzung für den Fall, dass der Drain-Source-Widerstand gegen Null läuft, hast Du Dich verhauen, denn der Nenner des Ausdrucks würde Null werden. Gemeint ist meines Erachtens hier eher, dass  [mm] R_L >> r_{DS} [/mm] gilt und Du damit im Zähler den  Wert des Drain-Source-Widerstands vernachlässigen kannst. Damit ist die Steilheit nur noch vom Verstärkungsfaktor und dem Drain-Source-Widerstand abhängig.
$$ [mm] S_{R_L >> r_{DS}} \approx \bruch{V_u}{r_{DS}} \, [/mm] . $$
So, ich hoffe, die Unklarheiten sind nun verschwunden.
Viele Grüße,
Infinit
Bezug
                
Bezug
FET, MOSFET, Transistoren: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:07 Di 11.09.2007
Autor: Herby

Hallo Infinit,

vielen Dank für deine Antworten [hut]

> Hallo Herby,
> ich glaube, ich kann Dir bei einigen Fragen weiterhelfen.
> Mit Formeln bin ich vorsichtig, da ich nicht weiss, was Du
> kennst und wie Deine Nomenklatur ist.

Och, ich kenne so viele Nomenklaturen mittlerweite und ob die Steilheit nun S oder [mm] \delta [/mm] oder g heißt, das kriege ich schon raus --- wenn nicht, wird gefragt :-)

aber hier hast du dich vertan:

>  Zu 4) Das Pendant zu Deiner FET-Schaltung bei einer
> normalen Transistorschaltung ist die Emitterschaltung. Der
> Verstärkungsfaktor ist hierbei definiert als das Verhältnis
> von Ausgangsspannungsänderung zu Eingangsspannungsänderung.
> Hier ist es die Source-Schaltung. Bei sich positiv
> ändernder Eingangsspannung liefert die Spannungsquelle
> zwischen Drain und Source einen größeren Drainstrom, der zu
> einem größeren Spannungsabfall am Drainwiderstand führt.
> Demzufolge sinkt die Ausgangsspannung des FETs und daher
> kommt das Minuszeichen.

gute Erklärung :-)

> Bei Deiner Abschätzung für den
> Fall, dass der Drain-Source-Widerstand gegen Null läuft,
> hast Du Dich verhauen, denn der Nenner des Ausdrucks würde
> Null werden. Gemeint ist meines Erachtens hier eher, dass  
> [mm]R_L >> r_{DS}[/mm] gilt und Du damit im Zähler den  Wert des
> Drain-Source-Widerstands vernachlässigen kannst.

Das kann nicht stimmen, denn ich hatte [mm] r_{DS}>R_L [/mm] angenommen. Wenn zudem [mm] r_{DS}>>R_L [/mm] ist, dann kann [mm] r_{DS} [/mm] vernachlässigt werden, es bleibt also nur [mm] R_L. [/mm]

Liebe Grüße
Herby
Bezug
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