¿Por qué hay voltaje fuera de la puerta de mi transitor?

Todos los MOSFET contienen diodos . En el caso de un MOSFET de canal N, como ha dibujado aquí, el diodo va de la fuente al drenaje. Entonces, lo que realmente tienes es esto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Entonces, realmente no importa lo que haga con SW1: todavía hay una ruta para la corriente a través del diodo del cuerpo de Q1 y su LED (D1) no importa lo que haga con la compuerta. Esta es la razón por la que los MOSFET de canal N se usan generalmente con el drenaje conectado a tierra y la fuente conectada a la carga. Es decir, lo que tiene aquí es "al revés" de la aplicación más habitual.

Además, la puerta de un MOSFET es esencialmente un condensador. Cuando cierre el interruptor, se cargará, y cuando se abra, solo se descargará con corrientes de fuga muy pequeñas. (Esta es la base de la memoria flash .) Por lo tanto, el transistor puede permanecer encendido durante mucho tiempo después de abrir SW1. . La solución barata, simple y común para esto es agregar una resistencia desplegable.

Con esos dos cambios, su circuito debería verse así:

^{simular este circuito}

Hay dos culpables trabajando aquí:

Si carga la compuerta de un MOSFET utilizando una fuente de voltaje y luego desconecta la fuente de voltaje mediante un interruptor, la compuerta no volverá a 0V. Hay un capacitador cargado en la compuerta y ese capacitor retendrá su carga indefinidamente (excepto en la vida real, donde hay un fenómeno llamado fuga de compuerta). Por lo tanto, puedes cargar este circuito y lo más probable es que permanezca encendido para siempre.

Sin embargo, si en la condición inicial, el 3.3V todavía está allí, este es un defecto del simulador que está utilizando. Los nodos flotantes son básicamente imposibles de resolver para el simulador, así que, en general, lo que se hace es que se conecta a la tierra del circuito mediante el uso de una resistencia muy grande (indicada por gmin en SPICE como simuladores). Esto establece el valor inicial del nodo flotante en 0, y es posible que tenga otras opciones para usar para establecer realmente el valor inicial del nodo flotante en función de su simulador. Es posible que esto no se haya implementado correctamente en el simulador de su elección.

Le recomiendo que intente y aprenda un simulador mejor basado en SPICE. LTspice de Linear Technologies es un gran simulador de circuitos freeware que está más allá de las capacidades de un juguete.