MOSFET come interruttore?

Nell'immagine mostrata, "Uscita" può essere controllata su 0 V o 12 V in base a "Controllo"?

Drain and Source il modo in cui è collegato sarà un problema?

Il transistor mostrato è un MOSFET a canale P che funge da "interruttore high-side". Più comunemente, viene utilizzato uno switch low-side MOSFET a canale N, ma quello che hai funzionerà fino a quando si aggiunge qualcosa allo scarico, come in questa immagine dello switch MOSFET a canale P da http: //www.electronics- tutorials.ws/transistor/tran_7.html :

Quando il controllo diventa "HI", l'interruttore MOSFET è "OFF". Quando il controllo diventa "LO", il MOSFET agisce come un interruttore, essenzialmente cortocircuitando il drain e la sorgente. Sebbene ciò non sia del tutto vero, è un'approssimazione ravvicinata fintanto che il transistor è completamente saturo. Quindi lo schema che hai mostrato può essere usato per commutare 12V su qualcosa, ma non collegherà l'uscita a 0V a meno che non venga usata una resistenza pull down come mostrato nell'immagine sopra.

Lo scenario di controllo opposto funziona per un MOSFET a canale N: il controllo LO disattiva l'interruttore, mentre il controllo HI attiva l'interruttore. Tuttavia, un canale N è più adatto per essere un "interruttore lato LO" che collega l'uscita a terra anziché VDD come in questa immagine di un interruttore MOSFET a canale N:

NOTA IMPORTANTE: la linea rossa dall'ingresso alla terra è semplicemente una rappresentazione dell'ingresso in corto a terra per fornire un ingresso 0V. Questo non verrebbe incluso in nessuna costruzione di circuiti fisici perché potrebbe cortocircuitare il segnale di ingresso a terra, il che è una cattiva idea.

Il livello di tensione effettivo che determina se il FET è acceso o spento è noto come tensione di soglia del gate. Le cosiddette "porte a livello logico" funzionano a tensioni più basse comuni nei circuiti digitali come 1,8 V, 3,3 V o 5 V. Sebbene il superamento di questa soglia non accenda o spenga completamente l'interruttore, consente semplicemente al FET di iniziare o interrompere la conduzione. Il FET deve essere completamente saturo con i valori indicati nel foglio dati per accendere o spegnere completamente.

Dovrei anche aggiungere che è una pratica abbastanza comune includere un resistore pull up (circa 10k) al gate del MOSFET a canale P per tenerlo spento in stati sconosciuti. Allo stesso modo, un resistore pull down viene utilizzato sul gate del MOSFET a canale N per tenerlo spento in stati sconosciuti.

Stai usando un MOSFET a canale P come interruttore laterale alto. Va bene. La direzione in cui lo hai collegato va bene.

Finché "Controllo" è 12 V o superiore, l'interruttore sarà "spento". Se scende al di sotto di 10 V circa, il MOSFET inizierà a condurre (esattamente quanto deve cadere dipende dalla soglia Vgs del dispositivo.)

In genere, per utilizzare un controllo a livello logico (0-5 V o 0-3,3 V) si utilizzerà una resistenza di pull-up da gate a source (diciamo, 1 kOhm o giù di lì) e un MOSFET a canale N a piccolo segnale tra il cancello e terra. Quando il segnale entra nel gate del MOSFET a canale N più piccolo, si aprirà e tirerà a terra il gate del canale P, quindi il canale P inizierà a condurre nella direzione bloccata. (Conduce sempre nella direzione opposta, quindi non cambiare i terminali!)

Una volta che il gate del canale N del piccolo segnale torna a terra, smetterà di condurre; la tensione di ingresso solleverà il gate del MOSFET del canale P e il canale P smetterà di condurre.

Qualcuno ha chiesto uno schema per il circuito per controllare questo MOSFET a canale P con ingressi a livello logico, quindi ho modificato per aggiungere questo:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Non riuscivo a capire come cambiare i nomi dei componenti: in genere si desidera un transistor di segnale come un BS170 per il commutatore del canale N inferiore. Puoi anche regolare i resistori per il tuo compromesso preferito del consumo di corrente rispetto alla commutazione rapida (i valori correnti sono abbastanza aggressivi per la commutazione rapida; 10 kOhm spesso funzioneranno bene) La capacità dell'uscita di essere guidata a 0 V dipende dal carico . Se il carico da solo porterà l'uscita a 0 V, quindi sì, questo sarà in grado di commutare l'uscita tra 0 V e 12V. Se il carico è puramente capacitivo, sarà necessario un resistore pull-down tra uscita e terra, come mostra Kurt.

Un MOSFET a canale N, come suggerisce Kurt, funziona solo se si trova sulla fascia bassa o se si utilizza un circuito bootstrap / pompa di carica per aumentare la tensione nel gate sopra la tensione della sorgente a 12V. Il canale N come "interruttore lato alto" viene utilizzato solo se realizzi molti circuiti (quindi il costo dei canali P è importante) o il circuito è molto sensibile alle perdite (quindi conta la Rdson inferiore dei canali N).

Nell'immagine mostrata, "Uscita" può essere controllata su 0 V o 12 V in base a "Controllo"?

Sì, questo produrrà 12 V quando la linea di controllo è "bassa" e se si avesse una resistenza a 0 V dallo scarico, l'uscita sarebbe 0 V quando la linea di controllo è alta (12 V).

La linea di controllo deve avere, come minimo 12 V per spegnere il FET (lasciando così che la resistenza a terra tira l'uscita a 0 V) ​​e da qualche parte tra 11 V e 6 V (valori tipici e dipendenti dal FET) per attivare il FET .

Drain and Source il modo in cui è collegato sarà un problema?

No, questo non sarà un problema