Mosfet - Schaltungen entwerfen bzw. verstehen

[Theengineer]

Hallo Leute,

Ich habe nächste Woche Prüfung in Fahrzeugelektronik. Häufiger Teil dieser Prüfung ist der Entwurf einer Mosfet Schaltung.

Beispiel:
Ein Microcontroller (MC) soll über einen MOSFET einen Verbraucher RL ein bzw. ausschalten. Der Verbraucher liegt einseitig an Masse; sein zweiter Anschluss soll über den Mosfet auf positive Versorgungsspannung (+5V) gelegt werden können. Bei einer Ausgangsspannung am Port des MC von 0 Volt, soll der Verbraucher betsromt werden, bei einer Ausgangsspannung von +5V soll er unbestromt sein.

Die Lösung ist ein p Kanal Anreicherungstyp

Problem ich hätte schonmal einen Verarmungstyp genommen, weil ja selbstleitend.
Weiteres Problem, ich verstehe leider nicht ganz wie man herausfindet welchen Typ man braucht n oder p Kanal bzw. Anreicherung oder Verarmung.
Gibt es irgendwelche Gesetze wie man das herausfinden kann bzw. Regeln an die ich mich halten kann. z.B. Source immer an .... oder Drain immer an..... ich meine das da wo sich die Spannung ändert das Gate sein muss ist mir klar, aber beim Rest hab ich ein paar Schwierigkeiten.

Wäre euch sehr dankbar wenn mir da wer weiterhelfen könnte, oder eine gute Seite wo das erklärt wird kennt.

Vielen DANK!

Mfg,

Engineer

[anders]

Solange du nur damit schalten willst, ist die Sache nicht schwer.
Die Spannungen werden meist auf die Source bezogen weshalb der Buchstabe S auch in den meisten Spannungsangaben auftaucht.
Bei n-Kanal Typen ist das die negative Elektrode, logischerweise Drain dann an Plus.
Bei p-Kanal Typen ist das die positive Elektrode, logischerweise Drain dann an Minus.

Anreicherungs- (Enhancement) FETs sind bei UGS=0 sperrend.
Verarmungs- (Depletion) FETs sind bei UGS=0 leitend.

Wenn man die Gatespannung von UGS=0 ausgehend in Richtung Drain verschiebt, so werden alle Typen besser leitend.

Bei Verarmungstypen bringt das aber kaum etwas, da sie ja schon bei UGS=0 gut leitend sind.
Diese werden also in der Praxis stets in Sperrrichtung angesteuert. Dabei verarmen sie, wie der Name schon sagt, an Ladungsträgern, werden also schlechter leitend.
Die Steuerspannung hat also bei diesen Typen stets das umgekehrte Vorzeichen wie die Drainspannung.

Die allermeisten der heutzutage verbauten Leistungs-MOSFETs sind übrigens Anreicherungstypen und da wiederum werden die N-Kanal-Typen wegen besserer elektrischer Eigenschaften bevorzugt.
Die Chancen, daß du einen Verarmungs-FET in die Finger bekommst, sind ziemlich gering.

Darüberhinaus gibt es neben den MOSFETs noch weitere, wie Sperrschicht- (Junction- oder J-Fets) und MESFETs, aber das sind durchweg Kleinleistungstypen, die du in der KFZ-Elektrik nicht finden wirst, sondern eher im Innern von Autoradios oder Handys.