Почему эта простая схема FET ведет себя так?

В схеме выше, когда S1 нажата и отпущена, светодиод включается и остается включенным. Почему это так? Я не могу напрямую измерить напряжение на затворе с помощью цифрового мультиметра, поскольку при подключении цифрового мультиметра светодиод не горит.

Если светодиод включен (S1 нажат, затем отпущен), когда S2 нажат и отпущен, светодиод выключается, как и ожидалось.

Я пролистал вступительную главу книги ЕЭК о полевых транзисторах, и, похоже, ничего об этом феномене не упоминалось ...

led fet PhilosophStein
источник

Если, когда светодиод не горит, и вы подключаете свой счетчик к S1, вы сможете включить светодиод. Даже очень высокое сопротивление измерителя будет пропускать достаточно тока, чтобы заряжать и разряжать затвор FET.

Транзистор

Так будут / должны ваши пальцы (добро пожаловать к сопротивлению кожи.) (Человеческий вид, а не проволочный вид глубины кожи)

Ecnerwal

Эта настройка переключателя просто требует короткого замыкания

Прохожий

Кроме того, ваша Книга, вероятно, упоминает об этом, говоря, что вам нужен понижающий резистор, чтобы полностью отключить Fet

Прохожий

Помимо правильных ответов, объясняющих роль емкости затвора, вы никогда не должны оставлять затворы «плавающими» (не подключенными к какой-либо цепи с низким импедансом <1 МОм); из-за высокого импеданса затвор будет воспринимать случайные шумы или, в худшем случае, FET может быть полностью разрушен.

Ильхд

Ответы:

Когда вы нажимаете S1, вы сохраняете заряд на затворе с небольшой емкостью Cgs. Этот заряд поддерживает электрическое поле, которое поддерживает канал между стоком и истоком. Как только вы нажмете S2, заряд на затворе истощится и канал отключится

Симаррона
источник

+1 Следует отметить, что МОП-транзистор будет иметь небольшую утечку (небольшую, но, вероятно, на много порядков ниже, чем числа, указанные в таблице в качестве максимумов), поэтому в конечном итоге МОП-транзистор будет располагаться на некотором уровне ( выключен или где-то между ними) независимо от того, какой переключатель был нажат в последний раз Это может занять несколько дней, чтобы приблизиться при комнатной температуре. Это в основном то, как работают динамические (и EEPROM) ячейки памяти.

Спехро Пефхани

Если вы замените S2 резистором 10 кОм, то S1 будет работать, как и ожидалось, потому что резистор будет разряжать емкость затвор-исток при отпускании S1.

Стив Дж

@SteveG - вы, кажется, упускаете из виду забавные трюки FET ...

Ecnerwal

Ворота полевого МОП-транзистора имеют очень, очень высокое сопротивление постоянному току. По сути, он вообще не потребляет никакого тока, если он просто сидит на каком-то стационарном значении (мы говорим о фемто-усилителях или менее).

Кроме того, все затворы MOSFET имеют «паразитную емкость», которая представляет собой пару маленьких крошечных конденсаторов (обычно несколько пФ), которые соединяют затвор со стоком и истоком.

Когда вы нажимаете переключатель S1, вы пропускаете целый заряд от шины + 5 В, которая включает полевой МОП-транзистор. Хитрость в том, что он также заряжает паразитные конденсаторы затвора. Когда вы отпускаете S1, всем этим накопленным зарядам некуда деваться. Он не потребляется затвором MOSFET (так как затвор не потребляет ток), а также не имеет пути, чтобы вернуться на землю.

Поскольку заряду некуда деваться, он просто сидит там и поддерживает + 5В на затворе, пока вы не подключите что-то другое (например, S2 или мультиметр) и не обеспечите путь для зарядки, чтобы вернуть его на землю.

редактировать: забавный факт, это явление также именно так работает NAND Flash.

Николас Кларк
источник

Просто чтобы быть ясно, нет «паразитных конденсаторов», которые являются своего рода дополнительными дополнениями к MOSFET - входная емкость MOSFET является фундаментальным свойством устройства, потому что электрод затвора отделен от канала сток-исток тонкий слой диэлектрического материала. Кроме того, входная емкость типичного силового устройства MOSFET может легко составлять пару нанофарад , а не пФ.

nekomatic