El problema es que no le está dando suficiente voltaje de compuerta. Debe darle 10V para obtener el Rds (activado) especificado en la hoja de datos, y al menos 7V.
Editar: debe reconocer que las curvas como la figura 5 (abajo) son solo curvas típicas . Es una locura suponer que obtendrá una unidad que es "típica". Las garantías del parámetro Vgs (th) (2.0V a 4.0V) indican que las curvas se pueden desplazar hacia arriba o hacia abajo en uno o dos voltios en comparación con lo que sea típico.
Extrapolelacurvade25°CenlaFigura7haciaabajoa250\$\times10^{-6}A\$ypuedeestimarelVgs(th)típicoenalrededorde3V.EsotambiénestáamediocaminoentrelosvaloresaltosybajosgarantizadosparaVgs(th),porloqueesunaestimaciónrazonable.SiVgs(th)enlaunidadsuesde4.0V,cumplirácontodaslasespecificacionescomounabuenaunidad,perolascurvasenlasfiguras5y7secambiaránen1V,loquesignificaquesecomportarácomosiRecibía4Vyquizásobtendrásunacorrientededrenajede100mA.Esoessisuseñalde5Vesnominal,peroenrealidadpareceestarmáscercade4V(4divisionesde5verticalmente).Entonces,enelpeordeloscasos,podríaestarobteniendomásde0.25mAquelos160mAquenecesita(y,loqueespeor,abajastemperaturas).Sitomalacurvade6V(7Vmenoslatolerancia)ylacambiaabajatemperatura,todavíaestáporencimade1A,porloquehayunmargenparaunacorrientededrenajede0.16A.Enotraspalabras,puedeutilizarlaformadelascurvascomoguía,peronodebeconfiarenellasparagarantizarlascaracterísticas.Paraserconservador,solouseuntransistorquetengauncomportamientogarantizadoa5VVgsocualquierunidadquepuedadarle(unMOSFETdenivellógico,algunosseespecificanconunaunidadde1.8o2.5V),locualnoeseste./Editar
Laseñaldeondacuadradaqueestátransmitiendosesobrepasaunpocoyluegodisminuyelentamente,conunaconstantedetiemposimilaralaqueestáviendo(estájustoenelborde).Vgs(th)puedesertanaltocomo4.0Vparadarsolo250uA,yustednecesita160mAparatirareldrenajecompletamentebajo.EstaunidadenparticularpareceestarenelladoaltodelabandadetoleranciaparaVgs(th).NoestoysegurodequetodaslaspartesdeRadioShacktengantodaslasespecificaciones.
Has confirmado esto por el rastreo de 7K. Editar Cuando se reduce la corriente de drenaje, el MOSFET se comporta como se espera, por lo que simplemente no obtiene suficiente voltaje de compuerta para la corriente de drenaje. También es marginal con una carga de 7K, enfríela o busque otra unidad con un Vgs (th) ligeramente más alto y puede que no se encienda por completo con una carga de 7K y la unidad de compuerta de ~ 4V que parece darle. .
El tiempo de aumento lento en el 7K se debe a una capacitancia de salida típica de ~ 150pF y la resistencia de 7K, por la constante de tiempo esperada de aproximadamente 1useg.
