JFET Leackage Current

[Das Atom :) (Gast)]

Hallo,
ich beziehe mich auf:

http://www.fairchildsemi.com/ds/MM/MMBF4117.pdf

und die angehängte Schaltung.

Es handelt sich bei diesem Bauteil um einen JFET mit kleinem Leckstrom. 
Ein JFET wird normalerweise im Verarmungsbereich betrieben und somit 
VDS>VGS-VP bzw. die Gate-Kanal Diode wird in Sperrichtung betrieben. 
Soweit so gut :)

Meine Fragen:

- Wieso wird Datenblatt der Leckstrom auf auf die Drain-Gate-Voltage 
bezogen? Ginge nicht auch Source-Gate?

- Fließt der Leckstrom aus dem Gate hinaus? Deswegen in der Common 
Source Schaltung auch "immer" der Widerstand (R3) gegen Ground?

- Hängt der Leckstrom (z.B. 10pA) mit dem Eingangswiderstand über R_in = 
U_in/I_leak zusammen? Und dieser Widerstand wird bei der 
Commonsourceschaltung || zum Eingangswiderstand R3 geschaltet und 
aufgrund seiner Größe (viel größer) idr. vernachläsigt?

Danke!

[Das Atom :) (Gast)]

Ist der angegebene Leckstrom dem Strom über die Gate-Kanal Capazität 
überlagert?

[Helmut S. (helmuts)]

> - Wieso wird Datenblatt der Leckstrom auf auf die Drain-Gate-Voltage
> bezogen? Ginge nicht auch Source-Gate

Vgs ist ja nur ca. -1V im Normalbetrieb während Vdg bis zu 20V beträgt. 
Da überwiegt dann der Anteil der über Drain zum Gate kommt.
Siehe Kurven im Datenblatt.

>
> - Fließt der Leckstrom aus dem Gate hinaus?

Ja, da sowohl Drain als auch Source positiver als das Gate sind.

> Deswegen in der Common Source Schaltung auch "immer" der Widerstand (R3) gegen 
Ground?

Ja. Irgendwo muss der Strom hinfließen können, auch wenn er nur 10pA 
groß ist.

> - Hängt der Leckstrom (z.B. 10pA) mit dem Eingangswiderstand über R_in =
> U_in/I_leak zusammen? Und dieser Widerstand wird bei der
> Commonsourceschaltung || zum Eingangswiderstand R3 geschaltet und
> aufgrund seiner Größe (viel größer) idr. vernachläsigt?
>
> Danke!

Der Eingangsstrom ist hauptsächlich eine Funktion von Vdg. Siehe Kurven 
im Datenblatt.

[Das Atom :) (Gast)]

Danke für deine Ausführungen.
Der Grund meiner Frage ist, daß ich gelesen habe dass es bei einer 
hochohmigen Quelle auf den Eingangswiderstand UND einen geringen 
Leckstrom ankommt. Wenn ich mir nun überlege dass beim Common Source 
Vestärker nun in den Zweig R3 der Strom aus dem Gate und der Strom aus 
meiner Quelle fließt dann habe ich

I_r3 = I_quelle + I_gate

U=R*I = R3 * I_r3 als Spannungsabfall der multipliziert mit der 
Steilheit (gm) die Ausgangsspannung ergibt (so ca.). Wieso stört nun der 
I_gate Strom?

[nicht "Gast" (Gast)]

Das Atom :) schrieb:
>
> - Wieso wird Datenblatt der Leckstrom auf auf die Drain-Gate-Voltage
> bezogen? Ginge nicht auch Source-Gate?

Wird er nicht. Es wird der Gatestrom in Abhängigkeit der Parameter I_D 
und V_DG dargestellt.

> - Fließt der Leckstrom aus dem Gate hinaus? Deswegen in der Common
> Source Schaltung auch "immer" der Widerstand (R3) gegen Ground?

Ja (wenn V_DG>0). Nein - Strom darf durch Widerstände nicht nur in eine 
Richtung fließen. R3 dient hier der Arbeitspunkteinstellung (V_G=0V ==> 
V_GS=-R2*I_D).

> - Hängt der Leckstrom (z.B. 10pA) mit dem Eingangswiderstand über R_in =
> U_in/I_leak zusammen? Und dieser Widerstand wird bei der
> Commonsourceschaltung || zum Eingangswiderstand R3 geschaltet und
> aufgrund seiner Größe (viel größer) idr. vernachläsigt?

Der Zusammenhang zwischen U_in und I_in könnte aus dem Diagrammen 
abgeleitet werden, aber das ist nicht so simpel (du müsstest aus der 
Änderung von U_in die Änderung von V_DG und I_D ableiten und daraus die 
Änderung von I_leak ermitteln). Und ja, der Eingangswiderstand ist 
üblicherweise völlig vernachlässigbar.

[Helmut S. (helmuts)]

Das Atom :) schrieb:
> ...Wieso stört nun der I_gate Strom?

Dre Gatestrom verursacht an dem externen Gatewiderstand eine 
Offsetspannung. Da der Gatestrom stark temperaturabhängig ist, ergibt 
das eine temperaturabhängige Verschiebung des Arbeitspunktes. Sowas will 
man nicht haben. Abhlife schafft man dadurch, dass man den 
Gatewidertsand nur so hochohmig wie nötig dimensioniert, z. B. 1MOhm.

[Das Atom :) (Gast)]

ahhh :) Danke!

[Ulrich (Gast)]

Der Gatestrom hat auch eine Rauschkomponente. Je mehr Gatestrom man hat, 
desto mehr Stromrauschen hat man in aller Regel auch. Bei einem großen 
Eingangswiderstand (im oberen MOhm Bereich) wird daraus dann ggf. ein 
nennenswertes Rauschen.