Hallo liebe Elektronik Freunde,
ich bin schon lange am Rumrätseln, und hoffen nun hier Ratschlag zu bekommen.

Also.
Auf dem Bild ist eine Normale Jfet Schaltung abgebildet.
Folgende Daten zur Schaltung sind bekannt:
Up = -3,5 Volt
Ids = 63 mA (25 °C)
Uds >= + 4 Volt
Ue = 0 Volt
Id = 32 mA
Ub = 10 Volt

Es gibt 2 Aufgaben

1) Arbeitsgerade einzeichnen (Siehe Anhang)
Meine Antwort: Schnittpunkt der y-achse wäre hier Ids (maximaler Strom, auch bekannt als IDSS), der Schnittpunkt der x-Achse läge dann bei 10 Volt. Meine Lösung ist im Anhang zu sehen.
Lösung des Profs: Leider gibt es hierzu keine.

2) Berechnen von Rd und Rs
Meine Antwort: Zuerst mit der beliebten Formel Id= Ids * (1- Ugs/Up)²
Ugs ausrechnen, das sind ca - 1 Volt.
Also fallen an Rs 1 Volt Spannung ab.
Rs = Urs / Id = 1 Volt / 0,032 mA = 31,25 Ohm
Da Schon 4 Volt an Uds abfallen bleiben für Urd noch 5 Volt übrig
ALso Rd = Urd / Id = 5 Volt / 0,032 mA = 156,24 Ohm

Leider ist das wohl falsch

Lösung des Profs: Er sagt an Rs Fallen 1 Volt ab. Und an Rd fallen 9 Volt ab. (Okey das kann ich ja noch nachvollziehen, wegen Kurzschlussfall; Uds = 0 Volt)

Seine Lösung:
Rs = 1 Volt / 100 mA = 10 Ohm
Rd = 9 Volt / 100 mA = 90 Ohm

Woher kommen plötzlich 100 mA?
Sagt IDS = 63 mA nicht aus, das dies der maximale mögliche Strom ist?

Ich hoffe das war realtiv übersichtlich.
Würde mich über eure Meinung freuen. Schonmal ein ganz großes Dank die mir helfen möchten. Ich bin Student, dachte ich hätte mich für die Klausur gut vorbereitet, doch diese Aufgabe stieftet bei mir verwirrung!

Mit freundlichen Grüßen
Jemand der elektronik verstehen möchte
:)

Zitat :

Er sagt an Rs Fallen 1 Volt ab. Und an Rd fallen 9 Volt ab.

Wenn das bei 10V Betriebsspannung der Fall ist, hat er einen defekten Fet (DS-Kurzschluss) eingebaut.

Zitat :

Sagt IDS = 63 mA nicht aus, das dies der maximale mögliche Strom ist?

Das geht sogar aus den Kennlinien hervor, die hier sogar bei etwas weniger als 60mA enden.
Ein JFET hat die maximale Leitfähigkeit bie UGS=0 und man kann das Gate außer im Kleinsignalbetrieb nur in Sperrichtung ansteuern, wodurch der Strom jedenfalls sinkt.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Sep 2013  6:12 ]

Hab ich denn die Kennlinie richtig eingezeichnet?
Großes Dankeschön!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 12 Sep 2013 12:34 ]

Zitat :

Zuerst mit der beliebten Formel Id= Ids * (1- Ugs/Up)² Ugs ausrechnen, das sind ca - 1 Volt.

Ok, aber das kann man auch einfacher dem Kennlinienfeld entnehmen.

Zitat :

Rs = Urs / Id = 1 Volt / 0,032 mA = 31,25 Ohm

Das Ergebnis stimmt, aber natürlich sind es nicht 0,032mA, sondern 32mA.

Zitat :

Da Schon 4 Volt an Uds abfallen bleiben für Urd noch 5 Volt übrig ALso Rd = Urd / Id = 5 Volt / 0,032 mA = 156,24 Ohm

ok.
Was hast du denn für einen kaputten Rechner? Es sind 156,25 Ohm
Und verwechsele nicht andauernd A und mA!

Zitat :

Leider ist das wohl falsch

Warum?
Wenn dein Prof mit kaputten Transistoren arbeitet, muss er natürlich andere Widerstände einsetzen um bei Ub=10V auf 32mA zu kommen.
Aber das hatten wir ja schon.

Zitat :

Woher kommen plötzlich 100 mA?

Aus einem anderen Film.
s.o.

Zitat :

ab ich denn die Kennlinie richtig eingezeichnet?

Das ist keine Kennlinie, sondern eine Widerstandsgerade für Rd=158,7 Ohm.

Danke das hat mir sehr geholfen. Vielen Dank Die Aufgabe hat sich nun Erledigt.
Ja tut mir leid das ich A und mA verwechselt hab! Ich achte jetzt auf richtigkeit.

Gerne möchte ich eine neue Aufgabe stellen an der wir verzweifeln, da es keine lösungen dazu gibt.

Folgende Parameter sind bekannt:
Ub = 10 V
Rd = 10 Ohm
Rl = 5 Ohm
Ids = 0,35 A
Up = +2,5 V

Ziel: Bestimmen sie den Strom durch den Lastwiederstand RL bei
Ugs 0 VOlt und Ugs 5 Volt

Mein Ansatz
Kurzschlussfall: Uds = 10 Volt Ids = 0 Volt
Leerlauffall : Uds= 0 Volt IDS = 1 A = Ub / Rd = 10 V / 10 Ohm
Siehe Rot eingezeichnete Arbeitsgerade

Mit der Formel : Id = IDS * (1-(Ugs/Up))^2 = 0,35 A
Also Id ist 0,35 A
Schaue ich mir jetzt die Arbeitsgerade an, lande ich dann bei Ugs = 5 Volt bei 6 Volt Uds

Uds = UrL = 6
UrL/Rl = 6V / 5 Ohm = 1,2 A
Bei Ugs 5 Volt fließen dann 1,2 A durch den Wiederstand

Bei 0 Volt Ugs, fällt die gesammte Spannung an Uds ab
Uds = Ub
URl / Rl = 10 V / 5 Ohm = 2 A

Danke für eure Kritik!






[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 13 Sep 2013 16:17 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 13 Sep 2013 16:20 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 13 Sep 2013 16:23 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 13 Sep 2013 16:24 ]

Das ist eine typische Schaltung, wie man sie, als Transistoren noch richtig teuer waren, in Bastlerkreisen für kleine Lautsprecherendstufen verwendet hat.
Damals allerdings noch mit pnp-Transistoren und zwischen dem 5 Ohm Lautsprecher und dem Transistor lag ein Elko, damit die Schwingspule nicht durch den Gleichstrom überlastet wird.
Ineffizient zwar, aber billig.

Bei diesen digitalen Ansteuerbdingungen kann man die Lösungen leicht angeben.
Zunächst einmal:
Laut dem Bauteilsymbol hast du es hier nicht mit einem JFET sondern mit einem selbstsperrenden N-Kanal MOSFET zu tun (Symbol!).
Damit ist eine Lösung sofort klar:
Für Ugs=0 ist Id auch Null. Ein paar nA oder µA Reststrom vielleicht noch.
Somit fliessen durch R_D 10V/15 Ohm = 667mA.

Bei der anderen Lösung für U_GS=5V hast du die Widerstandsgerade falsch gezeichnet:
Wie aus dem Obigen klar ist, beträgt die Leerlaufspannung 3,33V und für U_D=0 wird der Strom durch R_D I=1A.
Diese Gerade verläuft also viel steiler. Rechnerisch enspricht sie der Parallelschaltung der beiden Widerstände von einer 3,33V Spannungsquelle kommend (Thevenin).

Bei Ugs = 0 Volt bin ich am Anfang auch auf 0,67 A gekommen



Wenn der Transistor sperrt, Fallen über Ua dann 3,33 Volt ab!
Die Leerlaufspannung da Ua = ub * 5 Ohm / 15 ohm.
So fließen 0.67 A = 3,33 V / 5 Ohm durch den 5 Ohm wiederstand wenn der Transistor sperrt.

Für was brauch ich die anderen Angaben wie Up und Ids?
Brauch ich überhaupt die kennlinie um diese Aufgabe zu lösen?

Wenn der Transistor aber leitet wenn Ugs 5 Volt anliegen.
würde ich sagen fließen 0 Ampere durch den Wiederstand Rl.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 13 Sep 2013 19:43 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Weltensegler am 13 Sep 2013 20:16 ]

Zitat :

Für was brauch ich die anderen Angaben wie Up und Ids?

Kaum.
Da die meisten MOSFETs als Schalter spezifiziert sind, ist es üblich in den Datenblättern für eine bestimmte und gebräuchliche Spannung z.B. U_GS=4V den R_{DS_ON}-Wert und I_D anzugeben. I_D ergibt sich dabei meist aus der im Dauerbetrieb zulässigen Verlustleistung P=R*I².
Der impulsweise zulässige I_D, der mit stärkerer Ansteuerung erreicht werden kann, ist meist etwa viermal so hoch. Auch bei deinem Beispiel.

Zitat :

Brauch ich überhaupt die kennlinie um diese Aufgabe zu lösen?

Gerade die, sonst kannst du ja nicht den Schnittpunkt mit der Geraden deines Lastwiderstandes bestimmen.

Zitat :

Wenn der Transistor aber leitet wenn Ugs 5 Volt anliegen. würde ich sagen fließen 0 Ampere durch den Wiederstand Rl.

Bestimme den Schnittpunkt der erwähnten Widerstandsgeraden (3,33V 3,33Ohm) mit der Transistorkennlinie für U_GS=5V ein, dann weisst du es besser.





[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 14 Sep 2013  0:59 ]