Feldeffekttransistor - Der Sensible
Materialbedarf
Anz. | Bezeichnung | Datenblatt |
1 | Batterie/Spannungsquelle 9V | |
2 | BF256C |
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2 | Diode 1N4001 |
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1 | Widerstand 100 kOhm | |
1 | Trimmpotentiometer 10 kOhm |
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1 | Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm rot |
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1 | Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm grün |
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1 | Multimeter |
Grundlagen
Ohne Feldeffekttransistoren wären viele moderne Geräte gar nicht denkbar. Man müsste auf Handys, Mp3-Player und diverse andere mehr oder weniger nützliche Spielereien verzichten. Feldeffekttransistoren, oder auch kurz FET, haben gegenüber den bipolaren Transistoren einen entscheidenden Vorteil. FETs lassen sich nahezu stromlos steuern. Während beim normalen Transistor eine bestimmte Energie aufgebracht werden muss, damit dieser durchsteuert, kommt der FET damit aus, dass man an ihm nur eine Spannung anlegt.
Es gibt 2 große Familien von Feldeffekttransistoren. Die Anreicherungs-Typen und die Verarmungs-Typen. Bei den Anreicherungs-Typen, steuert der FET durch, wenn an seinem Steuereingang eine Spannung angelegt wird. Bei den Verarmungs-Typ hingegen sperrt der FET beim Anlegen einer Spannung. Hier werden wir uns erst einmal mit diesem Typ befassen.
![]() Der BF256 besitzt ein Gehäuse wie der uns schon bekannte BC548. FETs besitzen ebenso 3 Anschlüsse die aber andere Bezeichnungen als wie die bipolaren Transistoren haben. Da wäre als Erstes der Steuereingang G (Gate). Dann besitzt er noch einen Drain (D) und einen Source- (S) Anschluss. Bei den hier verwendeten Typ kann man die D und S bedingt vertauschen, da diese technisch ähnlich aufgebaut sind. |
Funktionsweise des FET
Wenn man nun die Schaltung in Betrieb nimmt, leuchtet die Leuchtdiode auf. Mit Hilfe des Potis kann man die Leuchtstärke verändern als die DS-Strecke mehr oder weniger freigeben. Die LED lässt sich aber nie ganz ausschalten. Dies liegt daran, dass der FET eine negative Spannung benötigt, wenn er komplett sperren soll. Der FET benötigt aber nahezu keinen Gate-Strom, so dass man den Vorwiderstand R1 auch noch problemlos erhöhen könnten. Wird dieser z.B. durch einen Widerstand von 1 MOhm eingetauscht, funktioniert die Schaltung ebenso einwandfrei. Der BF256 hat noch eine besondere Eigenschaft. Dieser FET lässt nur einen bestimmten Maximalstrom durch. Selbst wenn dieser voll durchgesteuert ist steigt der Strom nicht über einen bestimmten Wert. Daher benötigt man hier auch keinen Vorwiderstand für die Leuchtdiode. Der Maximalstrom liegt im Bereich der der LEDs. Man sollte aber darauf achten, dass hier wirklich der BF256C verwendet wird. Der A oder B-Typ besitzen einen anderen DS-Strom. Genaues steht im Datenblatt. |
Konstantstromquelle mit dem Feldeffekttransistor
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Wie funktioniert aber nun das Ganze? Nehmen wir einmal an, dass der FET voll durchsteuert. Die Leuchtdiode bekommt also einen recht hohen Strom zu 'spüren'. Dementsprechend steigt auch die Spannung an. Diese erhöhte Spannung gelangt auch zum Gate des FETs wodurch dieser wieder abschnürt. Durch dieses Wechselspiel regelt sich ein bestimmter Strom ein, welcher immer konstant bleibt. |
Ein besserer Polaritätstester
Für die Leuchtdioden sollte man hier die passenden Farben wählen. Für D1 wäre es dann grün, für die Anzeige 'Polung OK'. D2 wäre rot für 'Falsche Polung' Wird bei dieser Schaltung nun die Batterie
richtig angeschlossen, leuchtet D1 (grün) auf. Wird die Batterie
hingegen umgekehrt angeschlossen, wird D2 (rot) aufleuchten und damit
anzeigen, dass die Spannungsrichtung nicht stimmt. Diese Funktion ergab
sich ja ach schon aus dem Polaritätstester im Lehrgang
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