Beispiel für FET-Analogschalter aus "The Art Of Electronics"

Ich lese gerade das Buch "The Art of Electronics 3rd Edition". Ich habe jedoch einige Schwierigkeiten, Kapitel "3.4.1 FET-Analogschalter" zu verstehen. In diesem Abschnitt geht es darum, wie MOSFETs zum Schalten analoger Signale verwendet werden können. Als Beispiel dient die Schaltung in Bild 1 . Über diese Schaltung wird gesagt, dass

  1. "Das Gate-Signal ist überhaupt nicht kritisch, solange es ausreichend positiver ist als das größte Signal (zu halten R Ö N niedrig)"
  2. "Negative Signale würden dazu führen, dass der FET bei geerdetem Gate eingeschaltet wird".

Allerdings verstehe ich beide Aussagen nicht. Ich würde ihnen vollkommen zustimmen, wenn der Körper mit der Quelle verbunden wäre. Dies ist aber nicht der Fall, stattdessen ist der Körper mit Masse verbunden. Daher gehe ich davon aus, dass das elektrische Feld zwischen Gate und Body (was zur Inversion des Halbleiters unterhalb des Gates führt) nur dadurch verändert wird v G A T e Und v B Ö D j , aber nicht von v D R A ich N oder v S Ö u R C e . Aber wenn das stimmt, sollte der Zustand des FET nicht von der Signalspannung beeinflusst werden, was den beiden vorhergehenden Aussagen widerspricht ... Ich wäre dankbar, wenn mir jemand bei diesem Problem helfen könnte :)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Überlegen Sie, was mit der Spannung im Kanal passiert, wenn sie sich bildet. Das wird auch eine Rolle spielen!
Sie scheinen mir genaue Aussagen zu sein. Tatsächlich würde ich so weit gehen zu sagen, dass sie absolut wahr sind. Ich denke, Sie müssen begründen, warum sie nicht wahr sind.
Vielleicht ist das fehlende Konzeptstück, dass der FET im Vergleich zu einem typischen diskreten MOSFET symmetrisch angeordnet ist. Jeder Anschluss kann als Source/Drain fungieren.
Der Kern meiner Frage betrifft die interne Mechanik eines FET. Das elektrische Feld zwischen Gate und Body steuert die Anzahl der Ladungsträger und dadurch R_{Drain to Source}. Aber warum sind V_{Source} und V_{Drain} wichtig?
steuert die Sperrschicht? (was auch immer die Quelle ist) ... nicht sicher, tbh
Ich denke, Sie haben Recht. In Wirklichkeit ist es die Spannung Vgb (Gate-Bulk), die die Bildung der Inversionsschicht steuert. Wenn dies gelehrt wird, wird normalerweise angenommen, dass die Quelle mit Masse kurzgeschlossen ist und somit Vgs = Vgb. Wenn dies nicht der Fall ist, gehen die meisten analogen Modelle, die ich gesehen habe, einfach davon aus, dass Vgb immer noch > Vth ist, und modellieren dann nur die Wirkung der unterschiedlichen Vth. Aber ich bin mir nicht sicher - bitte korrigiert mich jemand, wenn ich falsch liege.

Antworten (1)

Du verstehst den Satz falsch:

negative Signale würden dazu führen, dass der FET mit geerdetem Gate eingeschaltet wird

Wenn einer der beiden Anschlüsse (Source oder Drain) negativ auf Masse geht, wird der PN-Übergang (Diode) zwischen ihnen und dem Körper positiv polarisiert und der Strom fließt zwischen Anschluss und Körper.

Um das Problem zu vermeiden, muss der Körper auf dem niedrigstmöglichen negativen Wert gehalten werden, wenn das Signal negativ werden kann.
Der folgende Satz in dem Buch ist darin klar:

Wenn Sie Stromsignale schalten möchten, die beide Polaritäten haben (z. B. -10 V auf 10 V), ... sollte der Körperanschluss auf -15 V gelegt werden

Hallo Matzeri, danke für deine Antwort! Soweit ich es im Buch verstehe, meint er, dass in diesem Fall der FET einschaltet UND die Bodydiode leitend wird. Letzteres ist klar, das wird auf jeden Fall passieren. Aber warum sollte der FET einschalten? Nur weil die Diode leitet, bedeutet das nicht, dass Strom vom Drain zur Source fließen kann.
Die Diode schaltet sich ein. Der FET hört auf, als FET zu arbeiten
Ja, ich stimme zu. Aber so steht es nicht im Buch. Dennoch verstehe ich, dass diese Situation unerwünscht ist
Beispiel für FET-Analogschalter aus "The Art Of Electronics"
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