Spannungsteiler mit FET?
Hallo,
ich habe eine Frage. Ich habe bei ChatGPT diese Schaltung hier hochgeladen und nachgefragt wie sich die Ausgangsspannung in Bezug auf die Steuerspannung verändert. Es sagte mir, dass wenn die Steuerspannung hoch ist der FET niederohmig wird und die Ausgangsspannung höher wird. Das ergibt für mich keinen Sinn und ich weiss dass chatgpt öfter mal Fehler macht deswegen meine These:
Wenn ein FET mit einer hohen Gate Spannung belastet wird dann nimmt dessen Widerstand ab, d.h. er wird niederohmig. In dieser Schaltung bildet dieser ja einen Spannungsteiler mit R1. Wird der Transistor niederohmig würde viel mehr Spannung an R1 abgebaut werden. Und Ua wird ja gemessen zwischen R1 und dem Drain des Transistors oder nicht. Ich würde also behaupten, dass eine geringe Steuerspannung zu einem hochohmigen Transistor führen würde und somit weniger Ua zwischen R1 und Drain gemessen wird?
Wer hat denn nun recht?
Vielen Dank
Lukas
2 Antworten
Das ist ein JFET. Ist die Steuerspannung bei 0V, hast du die größte Leitfähigkeit. Um den Kanal zu schmälern, muss eine negative Spannung angelegt werden. Dadurch erhöht sich der Widerstand, sodass weniger Strom durch Drain-Source fließt. Dadurch wird die Ausgangsspannung größer.
Schau nochmal genau auf die Schaltung und zeichne ein, zwischen welchen zwei Punkten du die Spannung Ua misst. Wenn es immer noch nicht klick macht, können wir weiter machen.
Danke ich habe es jetzt verstanden!! Ua entspricht dem Spannungsabfall am Transistor!
Das von ChatGPT ist Blödsinn.
Wenn ein FET mit einer hohen Gate Spannung belastet wird dann nimmt dessen Widerstand ab, d.h. er wird niederohmig. In dieser Schaltung bildet dieser ja einen Spannungsteiler mit R1. Wird der Transistor niederohmig würde viel mehr Spannung an R1 abgebaut werden.
Bis dahin ist es mal richtig.
Und Ua wird ja gemessen zwischen R1 und dem Drain des Transistors oder nicht.
Nein, Ua liegt an einer Seite von R1 und Drain an, die zwei Punkte sind ja verbunden. Der Bezugspunkt ist Masse bzw. Source des FETs.
Wenn du nur Drain und Source verwechselt hast ist deine Überlegung korrekt.
Ust klein --> Ua groß
Ust groß --> Ua klein
Mir ist gerade aufgefallen dass es genau umgekehrt ist. Das Schaltsymbol das da verwendet wurde entspricht keinem selbstsperrendem, sondern eher einem selbstleitenen FET. Der leitet im spannungslosen Zustand und und sperrt wenn er angesteuert wird. Hier ein Vergleich:
(Falls du es nicht weißt, n-Kanal braucht eine positive Steuerspannung, p-Kanal eine negative.)
Wenn USt niedrig ist, leitet der Transistor also und Ua ist auch niedrig. Eine hohe Steuerspannung enspricht einer hohen Ausgangsspannung.
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Vielen Dank!
Aber der Satz am Ende (Wenn USt niedrig ist, leitet der Transistor also und Ua ist auch niedrig. Eine hohe Steuerspannung enspricht einer hohen Ausgangsspannung.) hat mich jetzt wieder etwas verwirrt.
Wenn USt niedrig ist dann leitet der Transistor, aber das würde ja bedeuten, dass mehr Spannung an R1 abfließt und Ua somit höher ist. Wenn die Steuerspannung bei einem selbstleitenden FET würde eine hohe Steuerspannung doch einer niedrigen Ausgangsspannung entsprechen. Schließlich wird die Ausgangsspannung ja gemessen durch den Spannungsabfall an R1 oder nicht und nicht am Spannungsabfall des Transistors?
Wenn USt niedrig ist dann leitet der Transistor, aber das würde ja bedeuten, dass mehr Spannung an R1 abfließt und Ua somit höher ist.
Eben nicht. Spannung kann übrigens nicht fließen, das kann nur Strom.
Stell dir das einfach noch mal als Spannungsteiler vor. An einem Spannungsteiler teilt sich die Spannung entsprechend dem Verhältnis der Widerstandswerte ein.
Z.B. sagen wir, R1 hat 9 Ohm. Der FET leitet gerade und hat in dem Zustand 1 Ohm. Dann fallen an R1 9 Teile von Ue ab, am Transistor 1 Teil. Ua ist ja die Spannung am Transistor, also 1 Teil.
Schließlich wird die Ausgangsspannung ja gemessen durch den Spannungsabfall an R1 oder nicht und nicht am Spannungsabfall des Transistors?
Doch. Falls dir das nicht klar ist, die dicken waagrechten Striche im Schaltplan stellen Masse dar, und alle Massepunkte sind praktisch die gleiche Leitung. Ich stell noch ein Bild in meine Antwort, da siehst du dass Ua tatsächlich die Spannung am Transistor ist.
Danke aber wenn der Widerstand des JFETs größer wird, dann würde über diesem mehr Spannung abfallen als an R1. Mich verwirrt wo Ua abgegriffen wird. Ua entspricht doch quasi dem Spannungsabfall an R1 oder nicht?