Erklärung eines Schaltplans

[Conradkäufer (Gast)]

Ich verstehe folgende Schaltung nicht.
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/192012-an-01-de-CONRAD_ADVENTSKALENDER_2012.pdf 
(9. Tag ==> Drei-Stufen-Schalter)

Warum steuern im Falle das kein Schalter verbunden wird beide 
Feldeffekttransistoren durch, obwohl beide eine unterschiedliche Polung 
am Gate vorraussetzen?

[Ayk N. (ayk-ohm)]

Sind beide Schalter offen sperren beide MOSFETs und es fließt kein 
Strom.
Drückt man nur den Taster Rot sperrt P1 und N1 leitet, es kann ein Strom 
durch die rote LED fließen und sie leutet.
Drückt man nur den Taster Gelb leitet P1 und N1 sperrt, es kann ein 
Strom durch die Gelbe LED fließen und sie leuchtet.
Drückst du beide Taster hast du einen Kurzschluss.

[Abdul K. (ehydra)]

Weil beide Transen halb offen sind. Es pendelt sich die halbe 
Betriebsspannung an beiden Gates ein. Im Prinzip hast du dann einen 
linearen invertierenden Verstärker mit vollständiger Gegenkopplung.

[Aufpasser (Gast)]

> Weil beide Transen halb offen sind.
Nein, Ayk N. hat es treffend beschrieben, die FETs sperren.
Es gibt kein Spannungsgefälle über dem 10M-Widerstand.
Wegen des minimalen Stromes durch die LEDs, etwa 1/2mA, leuchten beide
gleichzeitig, aber nur sehr schwach.
Beim Betätigen eines Schalters leuchtet die entsprechende
LED dann mit hoher Helligkeit, dafür geht die andere Farbe
ganz aus.

[Abdul K. (ehydra)]

Hm. Ich hatte den Text dazu im pdf gar nicht durchgelesen, denn ich bin 
mit dem 4007 sozusagen verheiratet. Nun lese ich im zweiten Absatz genau 
das, was ich schrieb.
Das über den 10MOhm Widerstand eine Spannung abfällt, schrieb ich auch 
nicht.
Naja, diskutiert alleine weiter.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Natürlich leiten beide Mosfets, wenn die Kontakte offen sind.

Das Gate-Potential – und damit auch das betragsmäßige Ugs beider Mosfets
– liegt in diesem Fall ziemlich genau bei Vdd/2. Das Ugsth dieser
Mosfets beträgt etwa 1V (wäre es höher, würde das IC bei der im
Datenblatt angegebenen minimalen Versorgungsspannung von 3V nicht sicher
funktionieren). Damit die Mosfets sperren, muss die Versorgungsspannung
der Schaltung unter 2·Ugsth = 2V liegen. Die Schaltung wird aber mit 9V
betrieben, also beträgt das Ugsth für den P-Mosfet -4,5V und für den
N-Mosfet +4,5V, was locker ausreicht, um beide Mosfets durchzuschalten.

Am Verhalten der LEDs ändert sich dadurch aber nichts, nur am Stromver-
brauch der gesamten Schaltung.

Ich habe mal den Strom durch die Mosfets in Abhängigkeit von der Versor-
gungsspannung gemessen (s. Anhang). Bei Vdd=9V fließen immerhin schon
etwa 4,6mA. Hier sieht man auch schön, warum ein zu langsamer Anstieg
der Eingangssignale von CMOS-ICs zu einem stark erhöhtem Stromverbrauch
führt.

[Aufpasser (Gast)]

Stimmt Yalu, ich habe Unrecht.Aus der Beschreibung des Versuchs
geht es ja auch hervor.
Abdul, bitte verzeihe meinen falschen Schnellschuss.