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