Transferkennlinie des MOSFET

[student01 (Gast)]

Guten Abend,
ich habe Verständnisprobleme bei den Kennlinien des MOSFETs. Beim 
Bipolartransistor gibt es ja 2 (häufig benutzte) Diagramme: die 
Ausgangskennlinien (Ic(Uce,Ib)) und die Eingangskennlinie (Ib(Ube)).

Beim MOSFET ähneln die Ausgangskennlinien ja sehr denen des BJT. 
Lediglich die Eingangskennlinie gibt es ja eigentlich nicht, da im 
statischen Betrieb kein Eingangsstrom fließt. Stattdessen ist in meinen 
Übungsaufgaben dann meist die Rede von einer Transferkennline. Damit ist 
dann die Funktion Id(Ugs) gemeint. Ich raffe aber nicht wirklich wie man 
darauf kommt, und was diese Kennlinie bedeuten soll.

a) Die Kennlinie Uds(Ugs) ist ja abhängig davon, in welchem Betrieb sich 
der Transistor befindet (also Triodenbereich, Sättigungsbereich, etc.). 
Und in welchem Betriebsbereich er sich befindet, hängt dann wieder auch 
von Uds ab. Wie soll man ohne einer Angabe von Uds etwas mit dieser 
Kennlinie anfangen können?
b) Gerade im linearen Bereich ist Id auch stark von Uds abhängig.

Es macht schlichtweg keinen Sinn für mich. Theoretisch müsste man doch - 
analog zu den Ausgangskennlinien - ebenfalls wieder eine Schar von 
Kurven für unterschiedliche Uds zeichnen.

Grüße

[Helmut S. (helmuts)]

Diese Kennlinie gilt für die angegeben Spannung Uds von z. B. 10V. Das 
steht bei der Kurve irgendwo dabei. Man sieht dann wieviel Spannung man 
mindestens anlegen muss um auf den gewünschten Strom zu kommen. 
Natürlich ist das nur eine typische Kurve. In Wirklichkeit kann die 
mindestens um +/-0,5V oder gar +/-1V verschoben sein. Siehe Datenblatt.

[Achim S. (Gast)]

student01 schrieb:
> Triodenbereich, Sättigungsbereich, ...
> b) ... Gerade im linearen Bereich ...

Der Eindeutigkeit halber: nennen wir es "Widerstandsbereich" und 
"Abschnürbereich", in Ordnung?

Das Diagramm oben zeigt den Abschnürbereich, in dem Id fast nur von Ugs 
und fast gar nicht von Uds abhängig ist. Wie Helmut schon geschrieben 
hat kann man das in einem ernsthaften Datenblatt auch immer an den 
angegebenen Messbedingungen erkennen.

student01 schrieb:
> Lediglich die Eingangskennlinie gibt es ja eigentlich nicht, da im
> statischen Betrieb kein Eingangsstrom fließt. Stattdessen ist in meinen
> Übungsaufgaben dann meist die Rede von einer Transferkennline.

Die Transferkennlinie ist nicht "der Ersatz" der Eingangskennlinie. Wenn 
du den Eindruck hast dann vielleicht deshalb, weil beide auf den ersten 
Blick ähnlich aussehen. Die Eingangskennlinie des MOSFET ist halt etwas 
langweilig (Ig=0)

Würdest du beim Bipolartransistor entsprechend Ic als Funktion von Ube 
(oder als Funktion von Ib) aufzeichnen, dann hättest du genau das selbe 
Problem, dass die Kurve vom Arbeitsbereich des Transistors abhängig ist 
(also z.B. gezeigt für den Linearbereich, nicht mehr gültig im 
Sättigungsbereich).

[student01 (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Diese Kennlinie gilt für die angegeben Spannung Uds von z. B. 10V.

Achso, das ergibt Sinn. In der Aufgabe war auch ein Arbeitspunkt 
angegeben.

Achim S. schrieb:
> Der Eindeutigkeit halber: nennen wir es "Widerstandsbereich" und
> "Abschnürbereich", in Ordnung?

Mhmm, also mit linearen Bereich meinte ich eigentlich den 
Triodenbereich. Dort gilt ja Id = m(Uds) * Ugs + c(Uds). Also Id steigt 
linear mit Uds an.


Woher kommt denn der Begriff Transferkennlinie? Den Begriff 
transferieren = überweisen? Gibt es den Begriff der Transferkennlinie 
auch in anderen Bereichen der Elektrotechnik?

Gibt es eigentlich auch eine einheitliche Formel für alle 
Arbeitsbereiche des MOSFETs? Ich meine, gerade für Softwaresimulationen 
sind diese Fallunterscheidungen doch irgendwie blöd, und außerdem kommt 
mir das auch wenig elegant vor.

Grüße und danke für die Antworten

[Falk B. (falk)]

@student01 (Gast)

>Woher kommt denn der Begriff Transferkennlinie?

Der ist allgemein üblich. Man betrachtet Schaltungen oder auch einzelnen 
Komponenten als BLack box bzw. Vierpol. Eingang und Ausgang.

> Den Begriff
>transferieren = überweisen?

Übertragen. Daher auch Übertragungsfunktion. Was kommt hinten raus, wenn 
ich vorn was anlege.

>Gibt es den Begriff der Transferkennlinie
>auch in anderen Bereichen der Elektrotechnik?

Sicher, überall.

>Gibt es eigentlich auch eine einheitliche Formel für alle
>Arbeitsbereiche des MOSFETs?

AFAIK nein.

> Ich meine, gerade für Softwaresimulationen
>sind diese Fallunterscheidungen doch irgendwie blöd,

Nö, die können beliebig viele machen, wenn das nötig sein sollte. Der 
CPU ist das egal.

>und außerdem kommt mir das auch wenig elegant vor.

Der Rest der Welt sieht das seit Jahrzehnten anders. Aber wir hören uns 
gern deine Vorschläge an ;-)

[student01 (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Übertragen. Daher auch Übertragungsfunktion. Was kommt hinten raus, wenn
> ich vorn was anlege.

Ah ok, da hätte ich auch selber drauf kommen können. Danke für die 
Antworten, hat mir viel geholfen!