P Kanal JFETs als Schalter

In dem Video dieses Artikels geht es um den Einsatz eines P Kanal JFETs als Schalter.

Hierzu wird das Verhalten des Transistors mit Hilfe der Simulationssoftware PSpice untersucht.

Der P-Kanal JFET gehört zu den selbstleitenden Transistoren, das heißt der Transistor leitet im „Grundzustand“, also ohne Eingangssignal. Beim Anlegen einer Eingangsspannung wird der Kanal abgeschnürt und der Transistor geht vom leitenden in den sperrenden Zustand über.

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Einen P-Kanal JFET erkennt man am Schaltbild daran, dass der Pfeil des Transistors vom Kanal weg zeigt (im Gegensatz zum N-Kanal, bei der der Pfeil zum Kanal zeigt).

Einen selbstleitenden Transistor erkennt man im Schaltbild daran, dass der Kanal durchgezeigt wird (im Gegensatz zu selbstsperrenden Transistoren, bei denen der Kanal als unterbrochene Linie gezeichnet wird).

Mit einer Simulationssoftware wie PSpice kann man das Verhaltenen eines solchen Transistors sehr gut mit dem sogenannten DC-Sweep simulieren.

Bei einem DC-Sweep können die Eingangssignale automatisch verändert werden, so dass das Verhalten der Schaltung in einem Schritt analysiert werden kann, ohne dass man für jede Eingangsspannung eine eigene Simulation durchführen muss.

In dem Video wird hierzu das Eingangssignal, die Gatespannung, von 0 V bis 2V mit einem Inkrement von 0,01 V verändert, so dass in einer Simulation 200 Einzelsimulationen vorgenommen werden.

Im Ergebnis der Simulation sieht man sehr schön, dass bei einer Gatespannung von 0V ein Strom von 7mA fließt.

Ab ca. 1,3V ist der P-Kanal des Transistors abgeschnürt und der Transistor sperrt.

Eine Untersucht der Eingangsstroms, also des Gatestroms zeigt, dass der Eingangsstrom der Schaltung im pA-Bereich liegt. Die Schaltung nimmt also kaum Strom auf und belastet somit vorgeschaltete Schaltungsteile kaum.

Der Transistor wird also leistungslos gesteuert.

Die Simulation habe ich mit der Software PSpice von Cadence simuliert, die in Europa von der Firma Flowcad vertrieben und supported wird. In Zusammenhang mit der Firma Flowcad ist auch dieses Video entanden.

Das Video zum P Kanal JFETs als Schalter

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Mi, 20.11.2019 , 1​7:00 Uhr