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--- elektronische_schaltungstechnik:8_weiterfuehrendes [2020/04/20 02:00]
tfischer
+++ elektronische_schaltungstechnik:8_weiterfuehrendes [2021/05/09 11:15]
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-====== Weiterführende Simulationen ======
-<WRAP right><panel type="default">
-<imgcaption pic3|JFET Pinch Off>
-</imgcaption>
-{{drawio>>JFET}}
-</panel>
-</WRAP>
-=== Sperrschicht Feldeffekt-Transistor (JFET) ===
-Der Aufbau des Sperrschicht Feldeffekt-Transistor (englisch **Junction Field Effect Transistor: JFET)** ähnelt auf dem ersten Blick dem Bipolartransitor. In <imgref pic3> ist in den einzelnen Bildern (1)...(3) die Schichtung eines n-Kanal (englisch n-Channel) JFETs und oben links das Schaltsymbol dargestellt. Im Gegensatz zum pnp-Bipolartransitor werden hier aber die p-dotierten Schichten gemeinsam mit Spannung versorgt und die n-dotierte Schicht quer durchflossen.
-Ohne Spannungsdifferenz $U_{GS}$ zwischen Gate und Source bildet sich an den p-n Übergängen eine (kleine) Sperrschicht aus. Durch die n-dotierte Schicht können Elektronen ungehindert hindurchfließen: ein Strom $I_G \gg 0$ fließt durch den FET (<imgref pic3> Bild (1)).  Der "Weg" zwischen den beiden Sperrschichten wird **n-Kanal** genannt.
-<WRAP right><panel type="default">
-<imgcaption pic3|JFET Pinch Off>
-</imgcaption>
-{{drawio>Pinch_off}}
-</panel>
-</WRAP>
-Wird die Spannungsdifferenz $U_{GS}$ kleiner als Null, so vergrößern sich die Sperrschichten, die Diode zwischen G und S wird in Sperrichtung betrieben. Der n-Kanal wird eingeengt und verringert geometrisch den Elektronen- bzw. Stromfluss $I_G$ (<imgref pic3> Bild (2)). Ab einer gewissen Spannung $U_{GS}=U_p$ (**Abschnür- oder pinch-off-Spannung**) sind die beiden Sperrschichten so groß, dass kein n-Kanal mehr vorhanden ist - der Kanal ist **abgeschnürt** (<imgref pic3> Bild (3)). Ab dieser Spannung kann kein Stromfluss mehr stattfinden.
-Das Prinzip ist also ähnlich der Situation, wenn der Fluss aus einem Wasserschlauch durch das Zusammendrücken des Schlauchs reguliert wird.
-In der Simulation rechts sind die gleichen Spannungsverhältnisse dargestellt. Durch den Wechselschalter links ist es möglich die Spannung $U_{DS}$ über den Transistor zu invertieren. Wird diese negativ stellt sich eine etwas andere Situation ein: Der JFET scheint in allen leitfähig zu werden, unabhängig davon, welche Spannung $U_{GS}$ annimmt.
-<WRAP right>{{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+17+0.0001+0.17188692582893286+56+1+50%0Aw+-656+208+-656+256+0%0Ax+-584+265+-564+268+4+40+%E2%86%93%0Ax+-635+261+-609+264+4+18+GS%0Ax+-647+255+-582+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq0V%0Aw+-560+272+-560+288+0%0A181+-560+128+-560+176+0+263523.42054887675+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+-560+224+-560+272+0%0Ax+-634+183+-622+186+4+18+R%0Aw+-656+304+-560+304+0%0Av+-656+304+-656+256+0+0+40+0+0+0.576+0.5%0Aw+-560+304+-560+288+0%0Ar+-656+208+-592+208+0+1000%0AR+-752+160+-752+128+0+0+80+10+0+0+0.5%0Ag+-560+304+-560+320+0%0Aj+-592+208+-560+208+32+-4+0.00125%0Aw+-560+176+-560+192+0%0Ax+-622+192+-608+195+4+18+G%0Ax+-624+363+-595+366+4+24+(1)%0Ax+-432+363+-403+366+4+24+(2)%0Ax+-240+363+-198+366+4+24+(3a)%0A207+-560+128+-560+112+4+VDD%0A207+-736+192+-736+208+4+VDD%0AS+-736+192+-736+160+0+0+false+0+2%0AR+-720+160+-720+128+0+0+80+-10+0+0+0.5%0Ax+-593+201+-579+204+4+18+G%0Ax+-550+233+-538+236+4+18+S%0Ax+-550+200+-538+203+4+18+D%0Ax+-358+200+-346+203+4+18+D%0Ax+-358+233+-346+236+4+18+S%0Ax+-401+201+-387+204+4+18+G%0A207+-368+128+-368+112+4+VDD%0Ax+-430+192+-416+195+4+18+G%0Aw+-368+176+-368+192+0%0Aj+-400+208+-368+208+32+-4+0.00125%0Ag+-368+304+-368+320+0%0Ar+-464+208+-400+208+0+1000%0Aw+-368+304+-368+288+0%0Av+-464+304+-464+256+0+0+40+-3+0+0.576+0.5%0Aw+-464+304+-368+304+0%0Ax+-442+183+-430+186+4+18+R%0Aw+-368+224+-368+272+0%0A181+-368+128+-368+176+0+1423.5035868843697+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+-368+272+-368+288+0%0Ax+-455+255+-384+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq-3V%0Ax+-443+261+-417+264+4+18+GS%0Ax+-387+265+-367+268+4+40+%E2%86%93%0Aw+-464+208+-464+256+0%0Ax+-166+200+-154+203+4+18+D%0Ax+-166+233+-154+236+4+18+S%0Ax+-209+201+-195+204+4+18+G%0A207+-176+128+-176+112+4+VDD%0Ax+-238+192+-224+195+4+18+G%0Aw+-176+176+-176+192+0%0Aj+-208+208+-176+208+32+-4+0.00125%0Ag+-176+304+-176+320+0%0Ar+-272+208+-208+208+0+1000%0Aw+-176+304+-176+288+0%0Av+-272+304+-272+256+0+0+40+-5+0+0.576+0.5%0Aw+-272+304+-176+304+0%0Ax+-250+183+-238+186+4+18+R%0Aw+-176+224+-176+272+0%0A181+-176+128+-176+176+0+300.00000181352283+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+-176+272+-176+288+0%0Ax+-263+255+-192+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq-5V%0Ax+-251+261+-225+264+4+18+GS%0Ax+-197+264+-177+267+4+40+%E2%86%93%0Aw+-272+208+-272+256+0%0Aw+32+224+16+224+0%0Aw+32+192+16+192+0%0Ad+32+224+32+192+2+default%0Aw+-80+208+-80+256+0%0Ax+-5+264+15+267+4+40+%E2%86%93%0Ax+-59+261+-33+264+4+18+GS%0Ax+-71+255+0+258+4+18+U%5Cs%5Cs%5Cs%5Cs%5Cq-5V%0Aw+16+272+16+288+0%0A181+16+128+16+176+0+300.0000133615205+0.000012+0.1+0.0001+0.0001%0Aw+16+224+16+272+0%0Ax+-58+183+-46+186+4+18+R%0Aw+-80+304+16+304+0%0Av+-80+304+-80+256+0+0+40+-5+0+0.576+0.5%0Aw+16+304+16+288+0%0Ar+-80+208+-16+208+0+1000%0Ag+16+304+16+320+0%0Aj+-16+208+16+208+32+-4+0.00125%0Aw+16+176+16+192+0%0Ax+-46+192+-32+195+4+18+G%0A207+16+128+16+112+4+VDD%0Ax+-17+201+-3+204+4+18+G%0Ax+-48+363+-6+366+4+24+(3b)%0A 700,300 noborder}}
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