{"id":52287,"date":"2023-01-30T20:00:19","date_gmt":"2023-01-30T19:00:19","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/tranzystory-unipolarne-mosfet-jak-to-dziala\/"},"modified":"2023-07-14T08:39:56","modified_gmt":"2023-07-14T06:39:56","slug":"unipolare-transistoren-mosfets-was-sind-sie-wie-funktionieren-sie-erlaeuterung-fuer-anfaenger","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/unipolare-transistoren-mosfets-was-sind-sie-wie-funktionieren-sie-erlaeuterung-fuer-anfaenger\/","title":{"rendered":"Unipolare Transistoren (MOSFETs) – was sind sie? Wie funktionieren sie? Erl\u00e4uterung f\u00fcr Anf\u00e4nger"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 10<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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In einem\u00a0unipolaren Transistor<\/a>\u00a0wird der Strom durch ein elektrisches Feld gesteuert, und das Grundelement seiner Konstruktion ist ein Halbleiterkristall zusammen mit zwei Dioden<\/strong>. Diese Transistoren, die auch als Feldeffekttransistoren bezeichnet werden, sind Halbleiter und steuern die Strommenge, die durch sie flie\u00dft. Es gibt verschiedene Arten und Varianten von unipolaren Transistoren, aber MOSFETs<\/strong> sind die am h\u00e4ufigsten verwendeten. Ihr Hauptzweck besteht darin, als Schaltschl\u00fcssel f\u00fcr Komponenten zu dienen, die viel Strom verbrauchen.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tTransistoren - Preise<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Geschichte des Transistors\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Geschichte des\u00a0Transistors<\/a>\u00a0begann im Jahr 1925, als das erste Patent f\u00fcr dieses Ger\u00e4t in mehreren L\u00e4ndern der Welt erteilt wurde. Interessanterweise war der urspr\u00fcngliche Entwurf von Julius Edgar Lilienfeld (einem polnischen Physiker j\u00fcdischer Herkunft) ein Transistor, der in seiner Struktur den MOSFETs \u00e4hnelte. Dieses Modell blieb jedoch nur in der Entwurfsphase, vor allem weil die technologischen M\u00f6glichkeiten f\u00fcr seine Herstellung fehlten. Die ersten richtig hergestellten Transistoren erblickten erst nach 1950 das Licht der Welt.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Aufbau eines typischen unipolaren Transistors<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Es ist sinnvoll, sich zun\u00e4chst mit dem genauen Aufbau des unipolaren Transistors zu befassen. Sein Hauptbestandteil ist ein dotierter Halbleiterkristall mit zwei Elektroden. Eine davon ist die Source, bezeichnet mit dem Buchstaben S, und die andere ist die Drain, bezeichnet mit dem Buchstaben D. Zwischen diesen Elektroden bildet sich ein sogenannter Kanal, durch den der Strom flie\u00dft. Entlang des Kanals befindet sich eine dritte Elektrode, das Gate, symbolisiert durch den Buchstaben G. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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MOSFET - grundlegende Informationen und Aufbau<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor<\/b>) ist die am weitesten verbreitete Variante des unipolaren Transistors. Er besteht aus einigen wenigen Grundelementen, die nur f\u00fcr dieses Ger\u00e4t spezifisch sind. Dazu geh\u00f6ren das Gate G, die Source S, der Drain D, das Substrat B sowie Hilfsteile in Form des Halbleiters P und eines Isolators oder Raums f\u00fcr den N-Kanal. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Im Substrat in Form eines P- oder N-Halbleiterpl\u00e4ttchens befinden sich zwei N+- oder P+-Bereiche, die aufgrund ihrer hohen Dotierung den Drain und die Source bilden. An diese werden die Kontakte angeschlossen. Zwischen Drain und Source liegt die Halbleiteroberfl\u00e4che, die von einer mehrere Nanometer d\u00fcnnen Isolatorschicht bedeckt ist. Das Gate wird durch Metall gebildet, das auf den Isolator gesputtert wird. Interessanterweise kann eine gro\u00dfe elektrostatische Ladung (sie kann bis zu mehreren zehn Kilovolt betragen!) das Bauelement besch\u00e4digen, indem sie die d\u00fcnne Isolierschicht durchbrennt. Um dies zu vermeiden, sind viele MOS-Transistoren in leitenden Folien untergebracht. Dieses Sicherheitsmerkmal verhindert, dass statische Elektrizit\u00e4t zu jeder Zeit direkt in die Schaltkreise gelangt. <\/p>\n

Im Kanal flie\u00dft der Strom zwischen Drain und Source, und die Spannungs\u00e4nderung auf der Source-Gate-Leitung ist f\u00fcr seine Steuerung verantwortlich. In der Elektronik gibt es zwei Arten von MOS-Transistoren: mit angereichertem Kanal und mit verarmtem Kanal. Ein angereicherter Kanal, der auch als induzierter Kanal bezeichnet wird, bildet sich nur, wenn die Spannung an der Gate-Source-Leitung eine Schwellenspannung von Ut \u00fcberschreitet. Bei einem verarmten Kanal hingegen ist der Kanal auch dann vorhanden, wenn die Gate-Source-Spannung Null ist. Au\u00dferdem sind MOSFETs sehr schnell, insbesondere im Vergleich zu bipolaren Transistoren, was vor allem darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, dass die in ihnen auftretenden Ph\u00e4nomene rein elektrostatisch sind. <\/p>\n

MOSFET-Transistoren sind so gepolt, dass ein Ladungstr\u00e4ger in Richtung von der Source zum Drain flie\u00dft, so dass es zwei Betriebsbereiche gibt: den S\u00e4ttigungsbereich und den unges\u00e4ttigten Bereich. Der Bereich wird durch die Spannung bestimmt, die sich in der Richtung von Drain zu Source entwickelt, und wenn diese gr\u00f6\u00dfer als die S\u00e4ttigungsspannung ist, befindet sich der Transistor im S\u00e4ttigungsbereich. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Feldeffekttransistoren mit Sperrschicht\n<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Sperrschicht-Feldeffekttransistoren, auch JFETs genannt, sind durch eine ganz andere Struktur als MOSFETs gekennzeichnet. Sie bestehen aus einem N- oder P-Halbleiter und einer dotierten Halbleiterschicht des entgegengesetzten Typs (P+ und N+), was zu einem p-n-\u00dcbergang f\u00fchrt. Drei Anschl\u00fcsse sind nach au\u00dfen gef\u00fchrt in Form von Source S, Drain D und Gate G. Ein Feldeffekttransistor kann aufgrund seiner Eigenschaften in drei Bereichen arbeiten. Linear, wenn der Drain-Strom von der Spannung abh\u00e4ngt und sich daher wie ein Widerstand verh\u00e4lt. S\u00e4ttigung, wenn der Drain-Strom nur von der Spannung an den Gate-Source-Leitungen abh\u00e4ngt und die Source-Drain-Spannung einen bestimmten Wert \u00fcberschreiten muss, und Avalanche-Vervielfachung. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Sperrschicht-Feldeffekttransistoren, auch JFETs genannt, sind durch eine ganz andere Struktur als MOSFETs gekennzeichnet. Sie bestehen aus einem N- oder P-Halbleiter und einer dotierten Halbleiterschicht des entgegengesetzten Typs (P+ und N+), was zu einem p-n-\u00dcbergang f\u00fchrt. Drei Anschl\u00fcsse sind nach au\u00dfen gef\u00fchrt in Form von Source S, Drain D und Gate G. Ein Feldeffekttransistor kann aufgrund seiner Eigenschaften in drei Bereichen arbeiten. Linear, wenn der Drain-Strom von der Spannung abh\u00e4ngt und sich daher wie ein Widerstand verh\u00e4lt. S\u00e4ttigung, wenn der Drain-Strom nur von der Spannung an den Gate-Source-Leitungen abh\u00e4ngt und die Source-Drain-Spannung einen bestimmten Wert \u00fcberschreiten muss, und Avalanche-Vervielfachung. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Bei den isolierten Modellen ist das Gate durch ein Dielektrikum oder eine Isolierschicht vom Kanal getrennt. Diese Transistoren bestehen aus drei Elektroden, n\u00e4mlich dem Gate G (manchmal mehr als 1), dem Drain D und der Source S, und in einigen F\u00e4llen auch aus dem Substrat B als vierte Elektrode. Sehr h\u00e4ufig werden Feldeffekttransistoren als schnelle Schalter in Schaltnetzteilen, in integrierten Schaltungen und auch als diskrete Bauelemente eingesetzt. Interessanterweise gibt es zwei Arten von Isolierschichttransistoren, die sich in ihrer Herstellungstechnik unterscheiden. Der MISFET oder MOSFET (Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor oder Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) ist ein Modell, das aus einem monokristallinen Leiter mit einem Siliziumdioxid-Isolator besteht. Der TFT-Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate (D\u00fcnnschichttransistor) hingegen wird aus einem polykristallinen Halbleiter hergestellt. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Parameter von MOSFETs\n\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Jeder MOSFET-Transistor ist durch eine Reihe von Parametern gekennzeichnet, die bei der Auswahl eines bestimmten Modells ber\u00fccksichtigt werden sollten.<\/p>\n

Zu den wichtigsten geh\u00f6rt die zul\u00e4ssige Drain-Source-Spannung, die mit dem Symbol UDSmax<\/span> bezeichnet wird. Ein zu hoher Wert f\u00fcr diesen Parameter kann Durchschl\u00e4ge verursachen, die zu einer vollst\u00e4ndigen und irreversiblen Besch\u00e4digung des Transistors f\u00fchren k\u00f6nnen.<\/p>\n

Der zweite, ebenso wichtige und wesentliche Parameter ist der maximale Drainstrom, der mit dem Symbol IDmax<\/span> bezeichnet wird. Wenn in einem MOSFET zu viel Strom flie\u00dft, kann es passieren, dass sowohl seine Struktur als auch seine internen Anschl\u00fcsse durchbrennen.<\/p>\n

Der dritte Parameter ist die \u00d6ffnungsschwellenspannung, die mit UGSth<\/span> symbolisiert wird und relativ einfach zu verstehen ist. Dies ist die Gate-Source-Spannung, bei der der Transistor beginnt, sich zu \u00f6ffnen, d.h. wenn der Drainstrom 1mA erreicht. Daher kann man davon ausgehen, dass bei Gate-Spannungen unter UGSth<\/span> der Transistor vollst\u00e4ndig geschlossen bleibt, d.h. es flie\u00dft kein Strom durch den Drain, und der Widerstand ist sehr hoch. Wenn die Spannung allm\u00e4hlich ansteigt, nimmt der Widerstand ab, und der Transistor beginnt sich immer mehr zu \u00f6ffnen. Dieses Ph\u00e4nomen hat mit dem vierten Parameter zu tun, der mit RDSon<\/span> bezeichnet wird und den Widerstand zwischen Drain und Source bezeichnet. <\/p>\n

Aus der Analyse der oben beschriebenen Parameter l\u00e4sst sich ableiten, dass das beste MOSFET-Modell durch eine m\u00f6glichst hohe Spannung UDSmax<\/span> und gleichzeitig einen m\u00f6glichst geringen Widerstand RDSon<\/span> charakterisiert sein sollte <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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MOSFET-Transistoren<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Drei Schl\u00fcsselparameter<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Jeder MOSFET-Transistor ist durch eine Reihe von Parametern gekennzeichnet, die bei der Auswahl eines bestimmten Modells ber\u00fccksichtigt werden sollten. <\/p>\n

Zu den wichtigsten geh\u00f6rt die zul\u00e4ssige Drain-Source-Spannung, die mit folgendem Symbol bezeichnet wird: U<\/span>DSmax<\/span>. Ein zu hoher Wert f\u00fcr diesen Parameter kann \u00dcberschl\u00e4ge verursachen, die zu einer vollst\u00e4ndigen und irreversiblen Besch\u00e4digung des Transistors f\u00fchren k\u00f6nnen. <\/span><\/p>\n

Drugim, r\u00f3wnie wa\u017cnym i istotnym parametrem jest maksymalny przep\u0142yw odp\u0142ywu, kt\u00f3ry oznaczany jest symbolem IDmax<\/span>. Wenn in einem MOSFET zu viel Strom flie\u00dft, kann es passieren, dass sowohl seine Struktur als auch seine internen Anschl\u00fcsse durchbrennen.<\/p>\n

Der dritte Parameter ist die \u00d6ffnungsschwellenspannung, die mit UGSth<\/span> symbolisiert wird und relativ einfach zu verstehen ist. Dies ist die Gate-Source-Spannung, bei der der Transistor beginnt, sich zu \u00f6ffnen, d.h. wenn der Drainstrom 1mA erreicht. Daher kann man davon ausgehen, dass bei Gate-Spannungen unter UGSth<\/span> der Transistor vollst\u00e4ndig geschlossen bleibt, d.h. es flie\u00dft kein Strom durch den Drain, und der Widerstand ist sehr hoch. Wenn die Spannung allm\u00e4hlich ansteigt, nimmt der Widerstand ab, und der Transistor beginnt sich immer mehr zu \u00f6ffnen. Dieses Ph\u00e4nomen hat mit dem vierten Parameter zu tun, der mit RDSon<\/span> bezeichnet wird und den Widerstand zwischen Drain und Source bezeichnet. <\/p>\n

Aus der Analyse der oben beschriebenen Parameter l\u00e4sst sich ableiten, dass das beste MOSFET-Modell durch eine m\u00f6glichst hohe Spannung UDSmax<\/span> und einen m\u00f6glichst geringen Widerstand RDSon<\/span> gekennzeichnet sein sollte.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Unterschiede - MOSFET und bipolarer Transistor<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die beschriebenen MOSFET-Transistoren unterscheiden sich von den bipolaren Transistoren in einer Eigenschaft, n\u00e4mlich dass bei letzteren der Kollektorstrom ebenfalls mit steigender Temperatur zunimmt, was eine direkte Parallelschaltung mehrerer Transistoren unm\u00f6glich machen kann. In diesem Fall m\u00fcssen Ausgleichswiderst\u00e4nde im Emitter eingesetzt werden, da sonst die einzelnen Transistoren bei starker Belastung nacheinander durchbrennen und dadurch vollst\u00e4ndig und irreversibel zerst\u00f6rt werden. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Vorsicht! Ursachen f\u00fcr Sch\u00e4den an MOSFETs <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Durchgebrannter Bipolartransistor<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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MOSFET-Transistoren (unipolare Transistoren) sind aufgrund ihres technischen Aufbaus sehr empfindlich gegen\u00fcber elektrostatischer Aufladung, was im Gegensatz zu den sehr langlebigen bipolaren Transistoren steht. Die maximale Spannung des UGS<\/span> liegt bei den meisten Modellen in der Regel bei etwa 20 V, was bedeutet, dass sie leicht \u00fcberschritten werden kann, ohne dass man sich dessen bewusst wird, selbst wenn man den Transistor in einem v\u00f6llig trockenen Raum ber\u00fchrt. Transistoren werden nicht ohne Grund in antistatischen Beuteln aufbewahrt, manchmal auch in schwarzem leitf\u00e4higem Schwamm. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wo werden unipolare MOSFET-Transistoren eingesetzt?\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Wir wollen sehen, in welchen Situationen MOSFETs am besten funktionieren. Erstens ist die Stromversorgung wichtig. MOSFETs funktionieren am besten, wenn sie mit einer sehr niedrigen Spannung versorgt werden. Ihre Konstruktion erm\u00f6glicht dies – sie ben\u00f6tigen f\u00fcr den Betrieb eine Spannung von nur 0,7 V, bei der der unipolare Transistor jedoch noch nicht vollst\u00e4ndig ge\u00f6ffnet ist. <\/p>\n

Da der Treiber nur den MOSFET-Transistor mit einem hohen Potenzial versorgen kann und nicht den Strom selbst, eignen sich diese Ger\u00e4te am besten f\u00fcr die Steuerung von Lasten, die viele Ampere ziehen. Um den Transistor vollst\u00e4ndig zu \u00f6ffnen, muss eine Spannung angelegt werden, die um ein Vielfaches h\u00f6her ist als die Schwellenspannung (die so genannte Einschaltspannung) und die dann zwischen Gate und Source angelegt wird. Unipolare Transistoren eignen sich hervorragend f\u00fcr Entw\u00fcrfe, bei denen es auf die Stromaufnahme ankommt, denn bei einigen batteriebetriebenen Schaltungen kann eine Stromaufnahme von wenigen Mikrometern einen gro\u00dfen Unterschied ausmachen. Im MOSFET-Transistor liegt eine feste Spannung von etwa 0,2 V an, die sich jedoch bei Hochleistungsmodellen manchmal vervielfacht. Diese Spannung wird zwischen Kollektor und Emitter angelegt, und zwar dann, wenn der MOSFET vollst\u00e4ndig ges\u00e4ttigt ist. Der Spannungsabfall an diesem Transistortyp h\u00e4ngt vom flie\u00dfenden Strom ab, da ihre Charakteristik nur ein offener Kanalwiderstand ist. <\/span><\/p>\n

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Betriebsbedingungen der Transistoren<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Im Allgemeinen werden die Bedingungen f\u00fcr einen ordnungsgem\u00e4\u00dfen Transistorbetrieb durch verschiedene Faktoren eingeschr\u00e4nkt. Zu nennen sind hier die zul\u00e4ssige Kollektorspannung und der zul\u00e4ssige Kollektorstrom sowie die maximale Verlustleistung, deren \u00dcberschreitung zum Durchbrennen des Transistors f\u00fchren kann. Ebenso wichtig ist jedoch das Ph\u00e4nomen des so genannten zweiten Durchschlags, der bei MOSFETs nicht auftritt. Ihre Langlebigkeit bedeutet, dass sie auch unter rauen Bedingungen arbeiten k\u00f6nnen und eine hohe Widerstandsf\u00e4higkeit gegen Besch\u00e4digungen aufweisen. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wenn die Leitung des Transistors erfolgt<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Viele Menschen fragen sich, wann die Stromleitung beginnt – wie hoch muss die Gate-Source-Spannung sein, damit dieses Ph\u00e4nomen auftritt? Nun, der entscheidende Parameter ist in diesem Fall die Schwellenspannung, die mit dem Symbol UT bezeichnet wird. Transistorhersteller geben diesen Parameter immer bei einem festen Drainstrom an, der mit ID bezeichnet wird. Anhand dieser Information k\u00f6nnen wir ableiten, dass der Strom zu flie\u00dfen beginnt, aber wir k\u00f6nnen es nicht genau sagen. Und warum? Nun, jeder Transistorhersteller definiert die Schwellenspannung auf andere Weise. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Anwendung von MOSFETs<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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MOSFETs sind sehr vielseitig einsetzbar, werden aber am h\u00e4ufigsten als Verst\u00e4rker oder Schalter f\u00fcr die Spannungssteuerung verwendet, da sie einen sehr geringen Leistungsbedarf haben. Ihr Vorteil bei dieser Verwendung ist der geringe Gatestromverbrauch und der niedrige Widerstand des offenen Kanals, was sich in wesentlich geringeren Verlusten niederschl\u00e4gt. Dar\u00fcber hinaus werden MOSFET-Transistoren auch f\u00fcr Niederspannungsschaltungen empfohlen. Ein ebenso typisches Anwendungsgebiet f\u00fcr die beschriebenen Elemente sind Mikroprozessoren, Speicher sowie CMOS-Gates (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), eine Technologie zur Herstellung integrierter Schaltungen. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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MOSFETs sind sehr vielseitig einsetzbar, werden aber am h\u00e4ufigsten als Verst\u00e4rker oder Schalter zur Spannungssteuerung verwendet, da sie einen sehr geringen Energiebedarf haben. Ihr Vorteil bei dieser Verwendung ist der geringe Gatestromverbrauch und der niedrige Widerstand des offenen Kanals, was sich in wesentlich geringeren Verlusten niederschl\u00e4gt. Dar\u00fcber hinaus werden MOSFET-Transistoren auch f\u00fcr Niederspannungsschaltungen empfohlen. Ein ebenso typisches Anwendungsgebiet f\u00fcr die beschriebenen Elemente sind Mikroprozessoren, Speicher sowie CMOS-Gates (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), eine Technologie zur Herstellung integrierter Schaltungen. <\/p>\n

Interessant ist, dass MOSFET-Transistoren sowohl zum Schalten von LEDs verwendet werden k\u00f6nnen, die nur wenige Milliampere ben\u00f6tigen, als auch zur Steuerung von Motoren, die mit h\u00f6heren Spannungen arbeiten und einen viel h\u00f6heren Strom verbrauchen. Das ist aber noch nicht alles. MOSFETs werden auch bei der Konstruktion von Antrieben mit variabler Frequenz und f\u00fcr Spannungsgeneratorschaltungen verwendet, wo sie als spannungsgesteuerte Potentiometer dienen. Denn unipolare Transistoren k\u00f6nnen sich wie spannungsgesteuerte Widerst\u00e4nde verhalten. Dar\u00fcber hinaus eignen sich diese Elemente ideal als Konstantstromquellen, so dass sie in Funksystemen und Hochstromnetzen eingesetzt werden k\u00f6nnen. Aufgrund ihrer hohen Impedanz und Schaltgeschwindigkeit sind MOSFET-Transistoren ideal f\u00fcr den Bereich der digitalen Elektronik geeignet. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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MOSFETs sind sehr vielseitig einsetzbar, werden aber am h\u00e4ufigsten als Verst\u00e4rker oder Schalter zur Spannungssteuerung verwendet, da sie einen sehr geringen Energiebedarf haben. Ihr Vorteil bei dieser Verwendung ist der geringe Stromverbrauch des Gates und der niedrige Widerstand des offenen Kanals, was sich in wesentlich geringeren Verlusten niederschl\u00e4gt. Dar\u00fcber hinaus werden MOSFET-Transistoren auch f\u00fcr Niederspannungsschaltungen empfohlen. Ein ebenso typisches Anwendungsgebiet f\u00fcr die beschriebenen Elemente sind Mikroprozessoren, Speicher sowie CMOS-Gates (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), eine Technologie zur Herstellung integrierter Schaltungen. <\/p>\n

Interessant ist, dass MOSFET-Transistoren sowohl zum Schalten von LEDs verwendet werden k\u00f6nnen, die nur wenige Milliampere ben\u00f6tigen, als auch zur Steuerung von Motoren, die mit h\u00f6heren Spannungen arbeiten und einen viel h\u00f6heren Strom verbrauchen. Das ist aber noch nicht alles. MOSFETs werden auch bei der Konstruktion von Antrieben mit variabler Frequenz und f\u00fcr Spannungsgeneratorschaltungen verwendet, wo sie als spannungsgesteuerte Potentiometer dienen. Denn unipolare Transistoren k\u00f6nnen sich wie spannungsgesteuerte Widerst\u00e4nde verhalten. Dar\u00fcber hinaus eignen sich diese Elemente ideal als Konstantstromquellen, so dass sie in Funksystemen und Hochstromnetzen eingesetzt werden k\u00f6nnen. Aufgrund ihrer hohen Impedanz und Schaltgeschwindigkeit sind MOSFET-Transistoren ideal f\u00fcr den Bereich der digitalen Elektronik geeignet. <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Die beliebtesten MOSFET-Transistoren<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Auf dem Markt gibt es eine breite Palette verschiedener MOSFET-Typen, zu den beliebtesten geh\u00f6ren die Modelle IRFZ44N, IRL2703 und BSS123. Jeder von ihnen hat seine eigenen Vorteile, die es zu erkunden gilt, um eine f\u00fcr die individuellen Bed\u00fcrfnisse perfekt geeignete Variante auszuw\u00e4hlen. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Transistor MOSFET IRFZ44N<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der gr\u00f6\u00dfte Vorteil des Mosfet-Transistors IRFZ44N ist der niedrige offene Kanalwiderstand von 17,5 m\u03a9 und die F\u00e4higkeit, einen hohen Strom von bis zu 49 A zu leiten. Der Schwachpunkt dieses Modells ist jedoch die recht hohe Schwellenspannung, weshalb empfohlen wird, ihn mit einer h\u00f6heren Spannung (12 V) zu steuern. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Transistor MOSFET IRL2703<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der MOSFET-Transistor IRL2703 ist schw\u00e4cher als das obige Modell, da sein maximaler Drainstrom 24A betr\u00e4gt, aber er hat einen h\u00f6heren offenen Kanalwiderstand von 40m\u03a9. Au\u00dferdem hat diese Variante eine Schwellenspannung von etwa 1V, so dass sie direkt von einem mit 5V versorgten Mikrocontroller gesteuert werden kann. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Transistor MOSFET BSS123<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der BSS123 hat einen offenen Kanalwiderstand von 10\u03a9 (Spannung zwischen Gate und Source), der maximale Drainstrom betr\u00e4gt 170mA. Der Transistor ist in einem kleinen, flachen SMD-Geh\u00e4use (Surface Mount Device) zur Oberfl\u00e4chenmontage mit L\u00f6t\u00f6sen an den Seiten erh\u00e4ltlich. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Zusammenfassung<\/h4>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Unipolare MOSFET-Transistoren sind eine Gruppe sehr praktischer Bauteile, deren Einsatz sich auf jeden Fall lohnt. Ihre St\u00e4rke liegt in ihrer hohen Widerstandsf\u00e4higkeit und ihrer geringen Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Besch\u00e4digungen, wodurch sie in den meisten F\u00e4llen einen effizienten Betrieb auch unter rauen und schwierigen Betriebsbedingungen gew\u00e4hrleisten. Bei MOSFETs sind Sch\u00e4den durch statische Aufladung bei Leistungstransistoren \u00e4u\u00dferst selten. Bei kleinen MOSFETs hingegen ist zu bedenken, dass es sich um recht empfindliche Ger\u00e4te handelt, die leicht besch\u00e4digt werden k\u00f6nnen, so dass es ratsam ist, sie vorsichtig zu behandeln und vor allem richtig zu lagern. Am besten ist es, einen schwarzen, leitf\u00e4higen Schwamm zu verwenden. Vor der Installation ist es wichtig, sowohl den Arbeitsplatz als auch die Spitze des L\u00f6tkolbens zu erden und den K\u00f6rper zu entladen. Durch eine solche Sorgfalt lassen sich m\u00f6gliche Sch\u00e4den sicher vermeiden. Au\u00dferdem ist es wichtig, dass MOSFET-Transistoren zu Schaltkreisen geh\u00f6ren, in denen der flie\u00dfende Strom vom Wert der an sie angelegten Spannung abh\u00e4ngt, da diese Elemente praktisch keinen Strom von der Steuerquelle beziehen. <\/p>\n

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In diesem Artikel haben wir versucht, alle Informationen zu vermitteln, die ein Elektroniker ben\u00f6tigt, um MOSFET-Transistoren richtig einzusetzen. Das Kennenlernen ihrer spezifischen Eigenschaften wird sicherlich f\u00fcr jeden Interessierten von Nutzen sein, da sowohl Heimwerker als auch Bauherren MOSFET-Transistoren als Schalter zur Spannungssteuerung in praktisch allen Arten von Ger\u00e4ten oder Maschinen verwenden k\u00f6nnen. <\/p>\n

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Unipolare Transistoren (MOSFETs) – FAQ<\/h2>\n\n
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