Oszillatoren mit dem MOSFET BS107

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Kürzlich
hatte ich etwas mehr mit dem BS107 zu tun. Da ist mir aufgefallen, dass ich diese Typen bisher unterschätzt hatte. Maximal 200 V und maximal 250 mA können sich sehen lassen, dazu eine Steilheit bis 400 mA/V. Man kann einige Aufgaben damit sehr elegant lösen. Das Datenblatt zeigt die Kennlinie. Danach geht es bei 2 V am Gate los.



Die Schwellenspannnug kann man mit einer einfachen Schaltung testen, bei der Gate und Drain zusammengeschaltet sind. Das ist zugleich ein Funktionstest. Einen Transistor habe ich nämlich durch eine elektrostatische Ladung beschädigt. Er zeigt eine wesentlich kleinere Spannung als 2 V, fast null Volt. Trotzdem scheint er aber noch gut zu funktionieren. Es sieht so aus, als wäre die Kennlinie einfach nur verschoben.



Der Test hat mich auf eine Idee gebracht: Mit einer zusätzlichen Spule sollte ein Oszilaltor entstehen, denn zwischen Gate und Source hat der BS107 ca. 60 pF, zwischen Source und Drain ca. 30 pF. Ein Test mit 100 µH brachte tatsächlich eine Schwingung mit 2,4 MHz. Für den Drain-Widerstand habe ich verschiedene Werte gestestet, mit 100 k lief es am besten.



Noch ein Kondensator, und die Frequenz wird kleiner:



Auch der klassische Phasenschieber-Oszillator funktioniert prima. Mit den Bauteilen, die gerade herumlagen, kam ich auf 10 Hz. Interessant an allen diesen Schaltungen ist, dass sie mit sehr wenig Betriebsstrom von ca. 30 µA arbeiten.




Verschiebung der Kennlinie

Mit dem Komponententester meines Oszilloskops kann ich ohne viel Aufwand die Kennlinie aufnehmen (Gate und Drain verbunden, gemessen gegen Source). Das Bild zeigt links nach unten die interne inverse Diode und rechts nach oben die FET-Kennlinie.



Bei dem durch einen Spannungsimpuls beschädigten Transistor liegt die Kennlinie weiter links, sieht aber sonst gleich aus. Alle oben gezeigten Oszillatorschaltungen funktionieren prima auch mit dem angekratzten BS170.



Jetzt frage ich mich jetzt natürlich, ob dieses Verhalten reproduzierbar ist. Es erinnert mich irgendwie an die Funktion eines EPROM. Man legt eine hohe Spannung an und schickt einen Strom durch den Transistor, und schon wird eine Ladung gespeichert, die den Arbeitspunkt verschiebt.

Eigentlich habe ich sowieso nie verstanden, warum der FET erst ab 2 V loslegt. Warum nicht unter Null, wie ein JFET BF245? Könnte es vielleicht sein (ich spinne jetzt mal rum ...), dass der Transistor bei der Herstellung erst wie ein EPROM "formiert" wird? Dazu müsste man eine negative Ladung einbringen, die den Transistor sperrt. Die positive Spannung am Gate wirkt dann erst dagegen. Falls das stimmt, könnte man (ganz theoretisch) die Kennlinie verschieben, wie man sie haben will.


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