¿Por qué es necesaria la resistencia "pullup" de este MOSFET?

Primero con el FET encendido. La resistencia de activación de un FET puede ser muy baja, incluso tan baja como unos pocos mΩs para los de corriente alta, pero tomemos un FET promedio con una resistencia de encendido de 1 Ω y una resistencia de pull-up de 10 kΩ. Digamos que \ $ V_S \ $ = 5 V. El FET lleva el nivel de salida casi a tierra; forma un divisor de resistencia con R, de modo que

\ $ V_ {OUT} = \ dfrac {R_ {DS (ON)}} {R + R_ {DS (ON)}} V_S = \ dfrac {1 \ Omega} {10000 \ Omega + 1 \ Omega} 5 V = 0.5 mV \ $

Así que con el FET activado tenemos cero.

Siguiente con el FET apagado. Entonces no hay corriente a través de R, y como el voltaje en R = R \ $ \ times \ $ current (Ley de Ohm), el voltaje también es cero. Si \ $ V_S \ $ es 5 V, y no hay diferencia de voltaje en R, entonces \ $ V_ {OUT} \ $ también debe ser 5 V.

Igual que el FET no es un interruptor perfecto cuando está cerrado, tampoco es un interruptor perfecto cuando está abierto. Hay una pequeña corriente de fuga, digamos hasta 1 µA. Eso causará (nuevamente debido a Ohm) una caída de voltaje de 1 µA \ $ \ veces \ $ 10 kΩ = 10 mV a través de la resistencia, y la salida será de 4,99 V en lugar de 5 V. La corriente de fuga es la razón por la que No debería elegir R demasiado alto. Si R sería 1 MΩ, la caída de voltaje sería 1 V y podría ser demasiado.

Así funciona con la resistencia. ¿Y si lo omitimos? Con el FET en la salida, esto se llevará a tierra, pero con el FET desactivado, la salida estaría flotando si nuestro FET fuera un interruptor perfecto, por lo que quedaría indefinido. Con la corriente de fuga, podría todavía bajar la salida, si la impedancia de entrada de la carga fuera muy alta. Por lo tanto, se necesita la resistencia para definir el nivel cuando el FET está desactivado.

Se necesita la resistencia; de lo contrario no tendrías forma de obtener una lógica 0/1; también, en este caso, cuando el MOSFET está en él, corta Vs a tierra.

Por ejemplo, en el ejemplo a continuación, la línea azul es el voltaje de entrada (Vin) y la línea verde es la corriente que está dando la fuente de voltaje (Vs). Como puede ver, la corriente alcanza valores extremos.

Pero si activa el interruptor, ¿cuál sería su estado? Necesitas la resistencia para evitar que los Vs se acorten a tierra y para que te den un 0V definido cuando el transistor está encendido, por lo tanto, la propiedad de inversión.

EDITAR: ve a buscar 'ley de ohm'. Mirando la imagen de abajo, para el caso "BAJO", donde I = Vs / R, cambie R a 0ohms y dígame cuál es su corriente. O para un experimento empírico, acortar los terminales de la batería de su automóvil o meter el dedo en un enchufe.

Si se reemplaza la resistencia por un cortocircuito, al encender el transistor se intenta cortocircuitar la fuente de alimentación. O bien la salida se mantendrá alta y el transistor se calentará mucho o la fuente de alimentación colapsará. Ambos son malos.

Si la resistencia se reemplaza por un circuito abierto, cuando el transistor está apagado, no queda nada conectado a la salida que no sea una capacitancia parásita, por lo que es muy probable que permanezca baja.

Lo que nos lleva a la raíz de la pregunta. Ha interpretado "sin esa resistencia" como "reemplazar la resistencia con un cortocircuito". El autor claramente pretendía que se interpretara como "reemplazar la resistencia con un circuito abierto".