Gibt es da eine ähnliche Beziehung (zwischen Ux und U1, sowie Uy und U2)
Ja, aber da der FET ein spannungsgesteuertes Bauteil ist, sind die Zusammenhänge doch etwas anders.
Zu erst einmal: Was du da gezeichnet hast, ist ein selbstsperrender (Anreicherungs bzw. Enhancement) N-Kanal-MOSFET.
Es gibt auch P-Kanal Typen, bei denen ist der Pfeil, der die Substratdiode repräsentiert, umgekehrt zu zeichen und natürlich wechseln da auch alle Spannungen und Ströme das Vorzeichen.
Diese beiden entsprechen sicherlich der Mehrzahl der heute verwendeten Typen.
Vorwiegend werden sie als Leistungs
schalter in Netzteilen etc. verwendet, aber auch allerkleinste Exemplare werden millionenfach in ICs als Schalter für logische Verknüpfungen verwendet.
Linearer Betrieb als Verstärker ist möglich, aber diese Anwendung spielt eine weitaus geringere Rolle.
Sowohl von den N- wie von den P-Kanal-Typen gibt es außerdem noch selbstleitende (Verarmungs bzw. Depletion) Versionen, bei denen im Schaltbild der Kanal ohne Unterbrechung gezeichnet wird.
Bei den Sperrschicht-FETs (Junction-FETs oder einfach J-FETs), dient anstelle der Oxidschicht eine Diodensperrschicht als Isolator und deshalb werden sie nur als selbstleitendende Versionen gefertigt. Bei diesen Typen wird das Gate als Diodenpfeil (in der einen oder anderen Richtung)
gezeichnet, die rückwärtige Substratdiode gibt es hier nicht.
In deiner Zeichnung enspricht der U_CB die U_DG (Drain to Gate), die aber praktisch bedeutungslos ist.
Statt dessen bezieht man sich bei den Spannungsangaben von FETs immer auf die Source-Elektrode. Die relevanten Spannungen sind also U_DS (enspricht etwa der U_CE) und U_GS (enspricht etwa der U_BE).
Die Kennlinien des gezeichneten Transistors haben einige Ähnlichkeit mit einem npn-Typ.
Bei U_GS=0 fliest bei positiven U_DS (d.h. im Normalfall) praktisch kein Strom, während bei negativen U_DS die parasitäre Substratdiode zu leiten beginnt.
Wenn man ans Gate eine positive Spannung anlegt, die einen technologisch einstellbaren Schwellwert übersteigt, beginnt der D-S-Kanal zu leiten.
Diese Schwellspannung liegt bei den älteren MOSFETs wie BUZ10 o.ä. in der Gegend von 3..4V, ist also wesentlich höher als die ca 0,6V, die an der B-E-strecke eines bipolaren Transistors benötigt werden. Moderne Logik-Level-FETs begnügen sich schon mit 1..2V.
Derartig angesteuert, stellt der Kanal bei kleinen U_DS einen ohm'schen Widerstand dar, er leitet also ab 0V
und zwar in beiden Richtungen.
Wenn U_DS grösser wird, etwa ab 1V, geht diese Linearität verloren und der Drainstrom wird zusehends von U_DS unabhängig, bekommt also ähnlich wie beim npn-Transistor, Konstantstromcharakteristik.
Diese Konstantströme lassen sich aber noch mit der Gate-Spannung beeinflussen
Anders als beim bipolaren Transistor, bei dem man in diesem Bereich (also einige Volt U_CE) Werte für die Stromverstärkung Ic/Ib angibt, werden bei den FETs hier Steilheiten I_ds/U_gs angegeben.
Da es sich bei dieser Angabe A/V um einen reziproken Widerstand aka Leitwert handelt, wird der Wert in der Einheit Siemens angegeben. Typische Werte liegen bei etwa 3..20 S.
Die erwähnten selbstleitenden Typen benötigen, wie der Name schon sagt, keine Ansteuerung am Gate, damit der Kanal leitet. Sie lassen sich aber mit einer negativen (bei den N-Kanaltypen) Spannung sperren.
Derartige FETs, insbesondere die Typen mit einer Sperrschicht als Isolator, werden nur für kleine Leistungen (wenige 100mW) hergestellt.
Die Steilheiten dieser Transistoren sind mit typisch 3..25mS viel geringer als bei den selbstsperrenden Leistungstypen, aber aufgrund ihres geringen Rauschens werden sie gerne im Linearbetrieb in den Eingangsstufen von Verstärkern eingesetzt.