Funktionsweise Pull-Down-Widerstand

[Hans P. (coooooog)]

Hallo,

ich habe eine recht einfache Frage, die ihr mir sicher beantworten 
könnt. Ich habe nun schon desöfteren gelesen, dass ich bei einem 
Schaltvorgang eines MOSFETS einen Pull-Down-Widerstand zwischen Gate und 
Source positionieren soll, damit der Transistor im Fehlerfall 
ausgeschaltet bleibt.

Leider finde ich nirgendwo eine vernünftige Erklärung dafür. Was bewirkt 
dieser Pull-Down-Widerstand genau? Vielleicht kann mir das hier jemand 
von euch erklären.

Gruß,
Hans

[Max H. (hartl192)]

Hängt der MOSFET an einem µC? Wenn ja:
Bei allem mir bekannten µCs sind die IOs nach dem Reset hochohmig 
(Eingang) und das Gate des MOSFETS ist ebenfalls hochohmig. Der Pulldown 
sorgt in der Zeit bevor der Pin als Ausgang konfiguriert wurde für einen 
definierten low Pegel am Gate.

[Purzel H. (hacky)]

> .. sind die IOs nach dem Reset ...

und vor allem vor und waehrend der Programmierung. Waer schade wenn das 
System dann abrauchen wuerde.

[Peter K. (peterka2000)]

Die Erklärung hast du doch schon geschrieben: Damit der MOSFET im 
Fehlerfall ausschaltet. Stell dir mal vor, dass das Teil, das den FET 
ansteuert auf einmal abgetrennt wird. Dann hängt das Gate in der Luft. 
Und wenn es jetzt blöd kommt, lädt sich das Gate auf -> Der FET schaltet 
durch. Wenn du einen Widerstand über Gate und Source legst, (und wir 
gehen mal davon aus, das dein Source auf Masse liegt), wird das Gate auf 
Masse gezogen und der FET schaltet nicht durch.

PS: Zu langsam...

[Paul B. (paul_baumann)]

Hans-Peter frog:
>Was bewirkt dieser Pull-Down-Widerstand genau?

Der bewirkt, daß der Gate-Anschluß mit dem Source-Anschluß verbunden ist
und der Transistor sperrt.

Das geht deshalb, weil ja (prinzipbedingt) kein Strom zwischen Gate und
dem Source-Drain-Kanal fließt.
Das bedeutet: -> es gibt, weil eben kein Strom fließt auch keinen
Spannungsabfall über dem Widerstand, somit haben beide "Seiten" des
Widerstandes das gleiche Potential.

Dem Mosfet kommt es so vor, als ob eine Brücke zwischen Gate und Source
läge, der Ansteuerschaltung Gott sei Dank nicht, denn die arbeitet
auf den Widerstand, statt auf eine "harte Drahtbrücke"

MfG Paul

Junge, Junge -so schnell wie ihr kann ich nicht schreiben....

[Hans Peter (Gast)]

also fließt mein Strom dann durch den Pull-Down-Widerstand, weil mein 
ausgeschalteter Transistor einen nahezu unendlich großen Widerstand 
gleicht und der Strom sich natürlich den "einfacheren" Weg sucht ?

[Tilo (Gast)]

Nein.

Bei MosFET steht das FET für Feldeffekttransistor. Der wird über 
elektrische Felder bzw. Potentialunterschiede geschaltet.
Durch den Widerstand liegt Gate und Source auf dem selben Potential. 
Dadurch sperrt der FET.
Der Wert des Widerstand hängt unter anderem von deiner Quelle, 
Verlustleistung und der Abschaltzeit ab.

Das Gate des FETs bildet einen Kondensator zum Source und Drain, wobei 
der vom Source hier relevant ist. Dort liegt eine gewisse Ladung. Durch 
den Widerstand wird der Kondensator entladen. Das hat aber nichts mit 
dem Drainstorm zu tun.

[Alex (Gast)]

Vielleicht hat der TE einfach Schwierigkeiten damit, sich vorzustellen, 
welches Potential das Gate besitzt, wenn es nicht explizit auf high oder 
low gelegt ist.

Das Ding ist, Hans Peter, dass dein Mosfet einschaltet, wenn das 
Potential am Gate um einen gewissen Betrag höher ist als das Potential 
am Source. Wenn dieser Betrag eine gewisse Schwelle überschreitet, fängt 
der MOSFET an zu leiten.

Jetzt ist es so, dass du dem MOSFET definierte Werte gibst. Willst du 
den MOSFET eingeschaltet haben, setzt du das Gate herauf. Willst du den 
MOSFET ausgeschaltet haben, setzt du das Gate herab. Sofern du der Herr 
der Lage ist, ist alles in Ordnung und der Pull-Down Widerstand ist 
nicht nötig. Jetzt kommt aber das was-wäre-wenn Szenario ins Spiel, auf 
welches Siebzehn Zu Fuenzehn abzielt:
Siebzehn Zu Fuenfzehn schrieb:
> und vor allem vor und waehrend der Programmierung. Waer schade wenn das
> System dann abrauchen wuerde.

Solange die Programmierung nicht abgeschlossen ist, herrscht kein fest 
definiertes Potential am Gate des MOSFETs, d.h. es floatet. Ergo 
herrscht weder fest high (MOSFET schaltet ein) noch fest low (MOSFET 
schaltet aus). Es kann also beides stattfinden. Und genau in dieser 
Situation sorgt ein Pull-Down Widerstand dafür, dass am Gate ein fest 
definiertes Potential besteht. Anders ausgedrückt: Das Gate ist über 
einen Widerstand fest mit Source verbunden. Als Konsequenz bleibt der 
MOSFET ausgeschaltet, weil das Gate nun nicht mehr floatet, weil es nun 
ein fest definiertes Potential besitzt.

[Hans Peter (Gast)]

Danke für die ausführlichen Erklärungen, hat mir wirklich geholfen !