Dlaczego ten prosty obwód FET zachowuje się w ten sposób?

W powyższym obwodzie, po naciśnięciu i zwolnieniu S1, dioda LED włącza się i pozostaje włączona. Dlaczego tak jest? Nie mogę bezpośrednio zmierzyć napięcia bramki za pomocą DMM, ponieważ podłączenie DMM powoduje, że dioda LED nie świeci.

Jeśli dioda LED jest WŁĄCZONA (S1 naciśnięto, a następnie zwolniono), po naciśnięciu i zwolnieniu S2 dioda LED zgaśnie zgodnie z oczekiwaniami.

Przejrzałem swój wstęp ECE rozdział w książce na temat FET i nie wspomniałem nic o tym zjawisku ...

led fet

— PhilosophStein
źródło

Jeśli, gdy dioda LED jest wyłączona, a miernik zostanie podłączony przez S1, powinno być możliwe włączenie diody LED. Nawet bardzo wysoka rezystancja miernika przejdzie prąd wystarczający do naładowania i rozładowania bramki FET.

— Tranzystor

Więc / powinny palce (witaj w oporności skóry.) (Rodzaj ludzki, a nie drutowy)

— Ecnerwal

Ta konfiguracja przełącznika wymaga tylko krótkiego zwarcia

— Passerby

Również Twoja książka prawdopodobnie wspomina o tym, mówiąc, że potrzebujesz rezystora obniżającego, aby całkowicie wyłączyć Fet

— Passerby

Oprócz poprawnych odpowiedzi wyjaśniających rolę pojemności bramki, nigdy nie należy pozostawiać bram „pływających” (niepołączonych z jakimś obwodem o niskiej impedancji <1 MOhm); ze względu na wysoką impedancję bramka odbierze losowe dźwięki lub, w najgorszym przypadku, FET może zostać całkowicie zniszczony.

— ilkhd

Odpowiedzi:

Kiedy naciskasz S1, przechowujesz ładunek na bramie, która ma małą pojemność Cgs. Ładunek ten utrzymuje pole elektryczne, które utrzymuje kanał między drenem a źródłem. Po naciśnięciu przycisku S2 ładunek na bramie jest odbijany, a kanał wyłączany

— cimarron
źródło

+1 Należy wspomnieć, że MOSFET będzie miał niewielki wyciek (mały, ale prawdopodobnie o wiele rzędów wielkości mniejszy niż liczby pokazane w arkuszu danych jako wartości maksymalne), więc ostatecznie MOSFET ustabilizuje się na pewnym poziomie (na, off lub gdzieś pomiędzy) bez względu na to, który przełącznik był ostatnio naciskany. Zbliżenie w temperaturze pokojowej może potrwać kilka dni. Zasadniczo tak działają dynamiczne (i EEPROM) komórki pamięci.

— Spehro Pefhany

Jeśli zastąpisz S2 rezystorem 10K, S1 będzie działał zgodnie z oczekiwaniami, ponieważ rezystor rozładuje pojemność źródła bramkowego po zwolnieniu S1.

— Steve G.

@ SteveG - wydaje się, że brakuje ci sztuczek FET ...

— Ecnerwal

Brama MOSFET ma bardzo, bardzo wysoką rezystancję prądu stałego. Wbrew wszystkim celom, w zasadzie nie zużywa żadnego prądu, jeśli po prostu siedzi na pewnej wartości w stanie ustalonym (mówimy o wzmacniaczach femto lub mniejszych).

Ponadto wszystkie bramki MOSFET mają „pojemność pasożytniczą”, czyli zasadniczo kilka małych maleńkich kondensatorów (zwykle kilka pF), które łączą bramę z odpływem i źródłem.

Po naciśnięciu przełącznika S1 wpuszczasz cały ładunek z szyny + 5V, która włącza MOSFET. Sztuka polega na tym, że ładuje również pasożytnicze kondensatory bramki. Kiedy zwolnisz S1, wszystkie zgromadzone ładunki nie mają dokąd pójść. Nie zostaje pochłonięty przez bramę MOSFET-a (ponieważ brama nie pobiera prądu), a także nie ma żadnej ścieżki powrotu na ziemię.

Ponieważ ładunek nie ma dokąd pójść, po prostu tam siedzi i utrzymuje + 5 V na bramie, dopóki nie podłączysz czegoś innego (takiego jak S2 lub multimetr) i nie podasz ścieżki ładowania z powrotem na ziemię.

edycja: fajny fakt, to zjawisko jest również dokładnie tym, jak działa NAND Flash.

— Nicholas Clark
źródło

Żeby było jasne, nie ma „kondensatorów pasożytniczych”, które byłyby dodatkowymi dodatkami do MOSFET-a - pojemność wejściowa MOSFET-u jest podstawową właściwością urządzenia, ponieważ elektroda bramkowa jest oddzielona od kanału dren-źródło przez cienka warstwa materiału dielektrycznego. Również pojemność wejściowa typowego urządzenia MOSFET o mocy może łatwo być parą nanofaradów , a nie pF.

— nekomatic