Fet, mos, mosfet

[HaWe]

hallo,
ich bin zur Zeit noch mal an analog-elektronischen Schaltungen dran, insb. zum Thema FET, MOS, MOSFET.
Den groben Unterschied zu normalen Transitoren (BC547 etc. und npn/pnp) kenne ich, aber die FET, MOS, MOSFET (wie auch immer sie wann wo genannt werden) untereinander verstehe ich noch nicht.
Gut, es gibt nMOS und pMOS, das ist wie npn und pnp.

Manche Bau-/Lernsets wie von Conrad (Elektronik-Experimente-Box) haben nun den Typ
2N3819
im Programm, andere einen im Schaltbild leicht anders aussehenden
2N7002


kann man die zwei gegeneinander austauschen, nur um verschiedene Beispiele mal nachzubauen und zu testen und ein wenig verstehen zu lernen?

[shedepe]

Vielleicht hilft es dir die Abkürzungen ausgeschrieben zu sehen:
FET - Feldeffekttransistor (Field effect transistor)
MOS - Metal Oxid Semiconductor
MOSFET - Metal Oxid Semiconductor Field Effect Transistor

Grundprinzip des Fets ist: Du hast einen Kanal zwischen Drain und Source. Diesen kannst du über eine elektrische Spannung an dem Gate steuern. (Entweder abschnüren oder erweitern)
Dabei gibt es verschiedene Typen. Um mal zwei Stück aufzuzählen: J-Fet und Mosfets. Mosfets haben im Gegensatz zu J-Fets ein durch ein Metalloxid isoliertes Gate. J-Fets haben keine isolation zwischen Gate und Kanal.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1101211.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm

Dadurch ergeben sich unterschiedliche Charakteristiken und unterschiedliche Anwendungsszenarien.

[HaWe]

aaaah... danke, jetzt erkenne ich den Unterschied!
der erste, 2N3819 , ist ein n-JFET,
und der zweite, 2N7002 , ein n-MOSFET ...! :idea:
korrekt?

[shedepe]

Ja. Das stimmt so

[Peter(TOO)]

Der J-FET benutzt als Isolation eine Diode in Sperrrichtung.
Der Vorteil lag darin, dass man J-FETs mit dem selben Prozess wie Bipolar-Transistoren Herstellen konnte.
Der Nachteil liegt beim Gate-Leckstrom, da hat man alles was man von einer Diode kennt.

Der MOS-FET benutzt eine echte Isolationsschicht. Technologisch musste man dies aber erst einmal in den Griff bekommen!

Bis etwa Mitte der 70er Jahren, hatte man auch noch Mühe N-MOS und P-MOS effizient auf dem selben Chip herzustellen. Es gab zwar die CD4000er seit Ende der 60er Jahre als CMOS, aber die ersten µP-Familien wurden noch meist in N-MOS ausgeführt.

Die Isolationsschicht ist heute noch ein Thema. Die begrenzte Anzahl an Programmierzyklen bei EPROMs, EAROMs und heutigen FLASH-Speicher liegt in der Isolation.

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

danke für die Antworten!
Das klingt nun allerdings doch ein wenig ähnlich mit JFET vs. MOSFET...
aktuell geht es um Beispiele wie auf den beiden Scans -
ich habe keinen 2N3819 JFET, nur den 2N7002 MOSFET -
da wird man dann wohl nicht den JFET durch den MOSFET ersetzen können? Oder doch?
32460
32461

[Peter(TOO)]

Grundsätzlich ist es kein Problem einen J-FET gegen einen MOS-FET auszutauschen.

Das Problem sind nur die Werte, aber ich bin jetzt zu faul die Datenblätter zu vergleichen.

Wichtig ist UGS-Kennlinie.
(Strom, Spannung und Verlustleistung sollten natürlich auch noch passen)

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

Datenblätter habe ich schon geguckt, und die unterscheiden sich ntl schon erheblich, zumindest für mich, mit ungeübtem Blick. Es sind einfach viel zu viele Zahlen, kA, welche da wichtig sind und welche nicht, und ob man beim Austauschen den MOSFET schmort, weil der vlt doch noch einen Widerstand am Gate oder Source gebraucht hätte...

http://www2.eng.cam.ac.uk/~dmh/ptialcd/jfet/2N3819.pdf

http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-2N7002-DS-v02_04-en.pdf?fileId=db3a304319bc939a0119c2a9461e79e6

Betriebsspannung wäre in jedem Falle 9V

[Peter(TOO)]

pannung wäre in jedem Falle 9V
Der eine verträgt 25V und der andere 60V, also kein Problem.

Die Stromquellen liefern einen höheren Strom mit dem MOS-FET.

Mit einer grünen LED (Vf 2.2V) liefert die Schaltung nach Abb. 3.88 mit dem J-FET um die 7mA (Seite 2 . "Drain Current and Transconductance vs. Gate-Source Cutoff Voltage". Kurve für IDSS.)

Beim MOS-FET kann man das nicht mehr so gut aus dem Diagramm lesen (page 5, Diagramm "7 Typ. transfer characteristics"). liegt vielleicht bei 10-20mA. Da sind wir aber sehr im Streubereich. Sollte also nicht gleich rauchen.

Also einfach als erstes den Strom messen.

MfG Peter(TOO)

- - - Aktualisiert - - -

Bei den Schaltungen 112 und 117 ist es etwas komplizierter.

MOS-FETs reagieren recht empfindlich auf ESD.
Da sollte man parallel zu R1 noch eine 12-15V Z-Diode schalten, das Gate verträgt maximal +/-20V. Oder vom Gate je eine Diode nach + und - der Batterie. (http://www.physikerboard.de/topic,34457,-eingangsschutzschaltung.html)

[HaWe]

ok, vielen Dank!
das heißt aber schon: bei all den anderen Beispielschaltungen aus der Conrad-Box , die ja teilw. noch völlig anders aussehen, kann man sich ebenfalls nie drauf verlassen, dass mann statt JFET den MOSFET gefahrlos einsetzt. Das ist dann aber doch zu riskant, um einfach mal eben die Schaltungen auszutesten.
Dann vergesse ich mal die Conrad-JFET-Beispiele und gucke, ob ich nicht ein paar Lern-Schaltungen für meinen MOSFET finde, auf den kommt es mir ja eigentlich an.
Vielen Dank aber nochmals fürs Drübergucken und die Ratschläge!

[Peter(TOO)]

das heißt aber schon: bei all den anderen Beispielschaltungen aus der Conrad-Box , die ja teilw. noch völlig anders aussehen, kann man sich ebenfalls nie drauf verlassen, dass mann statt JFET den MOSFET gefahrlos einsetzt. Das ist dann aber doch zu riskant, um einfach mal eben die Schaltungen auszutesten.
Nein, der Schluss ist falsch.
Meine Aussagen betreffen die beiden von dir angegebenen Typen.

Findest du einen MOS_FET, welcher näher bein J-FET liegt, sieht es besser aus.

Du kannst auch nicht einfach einen BC546 gegen einen BD136 austauschen.

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

ja, klar, ich meinte ntl:
MEINEN 2N7002 MOSFET anstelle des dort verwendeten JFET einsetzten ist offenbar nicht o.w. möglich.

[HaWe]

PS,
die Seite
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm
finde ich sehr gut aufgemacht. Auch sonst finde ich beim durchbrowsen andere Themen zu Schaltungen gut erklärt, viel besser als in den Conrad- "Elektronik-Anfänger-Sets"
Ist das am rechten Rand beworbene Buch "Elektronik-Fibel" dasselbe wie die Website, nur in gedruckter Form?
Gibt es hier schon Leute, die es bereits besitzen?
(Leider geibt es keine kleine, eingeschränkte Voransicht wie oft bei Büchern bei Amazon)