Drain

Bei einem Feldeffekttransistor ist der Drain die Anschlussleitung, über die die Majoritätsladungsträger (Elektronen bei N-Kanal-Geräten, Löcher bei P-Kanal-Geräten) den aktiven Kanal verlassen. Der Strom fließt von der Source durch den vom Gate-Spannungspegel gesteuerten Kanal und tritt über den Drain aus. Der Drain ist mit der Last des Schaltkreises oder der nächsten Verstärkerstufe verbunden.

Der Drain unterscheidet sich grundlegend von der Source dadurch, dass er den modulierten Strom aufnimmt und bei N-Kanal-Geräten typischerweise auf einem höheren Spannungspotenzial liegt. In Analog-Verstärkerschaltungen ist der Drain oft mit einem Lastwiderstand oder einer aktiven Last verbunden, die den Drain-Strom in ein Spannungssignal umwandelt. Die Drain-Spannung ändert sich, wenn sich das Gate-Signal ändert, weshalb sie der Punkt ist, an dem die Verstärkung für den Rest des Schaltkreises sichtbar wird.

Der Drain-Strom, abgekürzt ID, ist der primäre Ausgabeparameter eines FETs. Die maximale Drain-Stromfähigkeit, angegeben im Transistor-Datenblatt, begrenzt, wie viel Strom das Bauteil sicher verarbeiten kann, bevor es zu Verschleiß oder Ausfällen kommt. Die Drain-Source-Spannung (VDS) muss auch innerhalb der angegebenen Grenzen bleiben, um einen Durchbruch über dieser Sperrschicht zu vermeiden. In Schaltanwendungen führt der Drain im eingeschalteten Zustand den gesamten Laststrom.

Die physikalische Position der Drain-Leitung am Gehäuse variiert je nach Gerätetyp. Bei Dual-In-Line-Gehäusen (DIPs) und oberflächenmontiertem Small-Outline-Integrated-Circuit (SOICs) folgt die Drain-Pin-Position standardisierten Pinbelegungen, die anhand des Hersteller-Datenblatts überprüft werden müssen. Die Verwechslung von Drain- und Source-Pins ist ein häufiger Montagefehler, der entweder dazu führt, dass eine Schaltung nicht funktioniert, oder den FET unter Vorspannung beschädigt.

Der Begriff Drain stammt aus der Analogie zu Vakuumröhren, wo Elektronen aus einer heißen Kathode herausgelöst und an einer positiv geladenen Platte, genannt Anode oder Platte, gesammelt wurden. In der FET-Terminologie wurde diese Elektrode Drain genannt, weil der Strom aus dem Kanal fließt wie Wasser, das abfließt, während die Source ihn zuführt. Diese Namenskonvention hat sich bei allen Feldeffekttransistor-Typen durchgesetzt: JFETs, MOSFETs und moderne Anreicherungs- und Verarmungstypen.