Hallo, wir haben vor einigen Monaten in der Vorlesung das Transmission-Gate durchgenommen und nun stehen Prüfungen an und ich habe da eine kleine Verständnisfrage. Im Anhang ist das Bild der Wikipedia eines Transmission-Gates. Meine Frage ist nun eigentlich simpel: Warum benötige ich 2 Mosfets? Wenn ich einen n-Kanel nehme mit herausgeführtem Bulk ist die Gate-Bulk-Spannung schon mal komplett unabhängig von der Signal-Spannung und ich kann immer ein Feld erzeugen. Wenn ich solch ein Feld erzeuge, leitet der Mosfet meines Wissens nach in beide Richtungen, also würde das doch mit einem Mosfet auch funktionieren. Wo liegt mein Denkfehler?
Die Leitfähigkeit des N-Kanals nimmt mit zunehmender Spannung ab -> der Kanalwiderstand steigt. Beim P-Kanal ist es genau umgekehrt. -> bei geschickter Anpassung der beiden FETs bleibt der Kanalwiderstand fast unabhängig von der Ein bzw. Ausgangsspannung. Gruß Anja
Das heißt wenn ich nur geringe Ströme habe kann ich auch einfach einen nehmen? Und bei Spannung meinst du Drain-Source Spannung?
Fabian S. schrieb: > Das heißt wenn ich nur geringe Ströme habe kann ich auch einfach einen > nehmen? Ich würde das anders ausdrücken: wenn sich die Eingangsspannung nur wenig ändert. (Die meisten multiplizierenden D/A-Wandler haben nur einen FET der um Linearitätsfehler klein zu halten in der Nähe von 0V = virtuelle Masse des Operationsverstärkers betrieben wird). Bei großen Änderungen an einem FET kann es ja sein daß der Kanal wieder sperrt. > Und bei Spannung meinst du Drain-Source Spannung? Die Differenz ist ja bei aktiviertem Schalter hoffentlich nahe 0V. Wobei für den FET normalerweise (bei fester Substrat-Spannung) die Gate-Source-Spannung den Kanalwiderstand bestimmt. Gruß Anja
Gate-Source spannung? Was hat die denn damit zu tun? Wenn ist das doch die Gate-Bulk Spannung? Und die kann ich ja frei wählen, umabhängig von der Source-Spannung. Source und Bulk sind schließlich nicht verbunden.
Fabian S. schrieb: >Das heißt wenn ich nur geringe Ströme habe kann ich auch >einfach einen nehmen? Nein, denn es sollte ja ein weiter Spannungsbereich analog geschaltet werden, und zwar zwischen VCC und GND. Daher ein P-Kanal und ein N-Kanal. Das Transmissionsgatter, welches aus je einem P-Kanal- und einem N-Kanal-Transistor besteht, sollte idealerweise über den gesamten Betriebsspannungsbereich und durchgeschaltet einen Bahnwiderstand haben, der gegen 0 Ohm geht. In der Praxis ist das tatsächlich nicht so. Ist die Nutzspannung nahe an VCC, leitet am besten der P-Kanal-Transistor, während der N-Kanal-Transistor kaum noch leitet (da dessen U_GS verschwindet). Bei Nutzspannung nahe GND ist es genau umgekehrt. Bei Nutzspannung in der Mitte zwischen VCC und GND leiten beide gleich gut, da ist die Überschneidung. Was macht ihr da eigentlich im Studium? Gibt es da nicht vorher mal eine Bauelemente-Vorlesung, mit Transistor-Grundlagen?
> Was macht ihr da eigentlich im Studium? Gibt es da nicht vorher mal eine > Bauelemente-Vorlesung, mit Transistor-Grundlagen? Ja gab es, da haben wir jedoch nichts gelernt, dann kam neuer Prof und der hat komplett andere Voraussetzungen. Meine Frage bleibt: Was hat in dem Fall U_gs mit der Stärker der Durchsteuerung zu tun? Ich habe einen herausgeführten Bulk und dann ist doch U_gb interessant dafür wie stark der Kanal ausgeprägt ist????
Fabian S. schrieb: > Gate-Source spannung? Was hat die denn damit zu tun? Wenn ist das doch > die Gate-Bulk Spannung? Und die kann ich ja frei wählen, umabhängig von > der Source-Spannung. Source und Bulk sind schließlich nicht verbunden. Gegenfrage: warum haben alle Analogschalter einen von der Eingangsspannung abhängigen Kanalwiderstand? Nach Deiner Theorie müßte ja der Kanalwiderstand bei konstanter Versorgung (Bulk) unabhängig von der Signalspannung sein. -> da wären viele meiner Linearitätsprobleme gelöst. Gruß Anja
Ich habe nie behauptet, dass meine Theorie der Wahrheit entspricht. Ich wollte wissen wo mein Fehler ist und deine Antwort hat da bislang nicht weiter geholfen. Ich sehe nur nicht wie bei einem herausgeführtem Bulk die Spannung am Source noch irgendetwas mit der Durchsteuerung zu tun hat. Und es ist auch aus dem Bild nicht einmal ersichtlich was Source ist. Denn es gibt da meiner Meinung nach keinen Unterschied mehr zwischen Source und Drain.
Fabian S. schrieb: >Was hat in dem Fall U_gs mit der Stärker der >Durchsteuerung zu tun? Nun, das ist die Steuerspannung für den FET. Da aber das analoge Nutzsignal, welches man durchschalten möchte, irgendwo zwischen VCC und GND herum kreist, schwankt damit auch die Steuerspannung der FET. Sie sind mal mehr oder weniger stark durchgeschaltet. Sorry, ich konnte deinen Dateianhang oben nicht öffnen, und gehe von allgemein bekannten Transmissionsgattern aus. Hast du mal noch einen anderen Link? >Ich habe einen herausgeführten Bulk Was willst du denn damit? Integrierter Schaltkreis? Bulk wird in der Regel einfach nur an Masse gelegt.
Hier ist das Wiki Thumbnail: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/3/39/Transmission_gate.svg/360px-Transmission_gate.svg.png Und ich meine immernoch, dass die Steuerpannung eines Mosfets nur U_gs ist, wenn der bulk am source hängt. Das tut er aber nicht.
Ist nicht so einfach wie du glaubst http://de.wikipedia.org/wiki/Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor#Substratvorspannung.2C_Back-Gate-Steuerung.2C_Body-Effekt http://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET#Body_effect
Vielleicht hilft das hier noch weiter: http://de.wikipedia.org/wiki/Transmission-Gate Die Funktionsweise ist dort ausgezeichnet erklärt. Wenn nicht, bitte weiter fragen.
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