Características de Mosfets adecuadas para 5V

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Quiero usar un N Mosfet para cambiar un dispositivo desde un microcontrolador (5V de corriente y 5V de señal), y un P Mosfet para dar una señal al mismo microcontrolador (5V de señal, 12V de entrada). (El consumo de corriente del dispositivo es del orden de unos pocos cientos de miliamperios.

Tengo problemas para encontrar las especificaciones que hacen que los componentes sean adecuados para esas tareas específicas. Tuve los siguientes problemas.

Problema 1: con N Mosfet, este diseño no funcionará porque hay una gran caída en el mosfet, y la carga obtiene algo así como 2.8V.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Si en cambio le doy 12V, ya no hay una gran caída, y funciona como pretendía.

Antes de solicitar este componente en particular a un vendedor en línea, lo probé en su simulador (MultiSIM BLUE) e incluso con una carga de 1 Ohm, la salida de voltaje es de 4.78V. No sé si esto es aceptable para un simulador o si debo presentar una queja al respecto.

ElMosfetenparticulareseste.

enlace

Resolví este problema conectando la carga directamente a 5 V y se muele a Mosfet y de esa forma funciona como pretendía.

simular este circuito

De todos modos, me gustaría preguntar por qué sucede esto, y cómo el voltaje de entrada marca una diferencia, y qué mosfet podría comprar para resolver este problema.

Problema 2: con el P Mosfet, si le doy 5 V en la fuente y le doy 0 V en la puerta, no se "abrirá" o al menos no por completo, por lo que no puedo tener 5 V en el desagüe . Si utilizo 12V en su lugar, funciona como es debido. Observe que quiero usar el P Mosfet que da 12V en la puerta para "cerrarla" para que "pase" 5V, pero ni siquiera estoy en esa fase, ya que ni siquiera puedo hacer que funcione con 0V.

En cuanto al N Mosfet, probé el comportamiento en el simulador y funcionó como pretendía.

Esteeselmosfetparticular:

enlace

Ahora, si hago lo mismo que hice con el N Mosfet y cambio la posición de carga en el circuito, el mosfet ahora conduce, pero solo obtengo 1.1V. Si lo conecto a 12V, obtengo 7.70V.

Básicamente, quiero trabajar con Mosfets como puertas lógicas, pero simplemente no funcionarán con 5V como pretendía. Mis dos preguntas finales son:

¿Cómo elijo los dos Mosfets para estas tareas? ¿El comportamiento del simulador? ¿Por qué el N Mosfet funciona bien en la otra configuración? Si me quejo ante Mouser, ¿me deberían / deberían reemplazarme?

Note que estoy hablando de "Lógica" pero creo que ni siquiera tengo que usar Mosfets de nivel lógico porque estoy cambiando con el mismo nivel de voltaje para puerta y entrada. De todos modos, el N Mosfet es el nivel lógico.

Entonces, una pregunta más: ¿existe la necesidad de Mosfet de nivel lógico para algunas de estas situaciones?

Nota del post: Hablo a lo largo del texto sobre el uso de 12V para las pruebas, es solo porque ese valor es uno que tengo, y noté que hace una diferencia para estos dos mosfets.

    
pregunta user246100

1 respuesta

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Un MOSFET se enciende al aplicar voltaje entre la Puerta y la Fuente. Para poder activarse completamente, esa tensión debe estar muy por encima del 'voltaje de umbral' del MOSFET (tensión de la Puerta-Fuente que comienza a encenderla). Los MOSFET de 'Nivel lógico' están completamente activados con ~ 4.5V, por lo que pueden controlarse mediante la lógica de 5V CMOS.

En su primer circuito, la compuerta está cortocircuitada al drenaje, por lo que una tensión de la fuente de la compuerta suficiente para encenderla también será la caída de tensión de la fuente de drenaje. Esta es la razón por la que solo obtiene 2.8V en la carga (el otro 2.2V es el voltaje de encendido de la Fuente-Fuente requerido). Conectar la carga a + 5V y el MOSFET Source a negativo funciona porque ahora la puerta puede recibir el + 5V completo.

Para cambiar el lado alto de la carga, debe aumentar el voltaje de la Puerta arriba + 5V, o invertir el circuito y usar un MOSFET de canal P como lo hizo en su último ejemplo. El PMOSFET funciona con voltaje negativo, por lo que necesita aplicar 0V en la compuerta para encenderla y + 5V para apagarla. Si desea activarlo con un nivel lógico alto, entonces necesita invertir la señal antes de aplicarla a la Puerta.

El FQB8P10TM no es un MOSFET de nivel lógico. Aunque el simulador muestra que se está encendiendo con solo -5V, esto no tiene en cuenta las variaciones debido a la expansión de la producción. Una unidad individual puede tener un umbral de voltaje de puerta tan alto como 4.0V, que no es lo suficientemente alto como para asegurar que se encienda completamente.

Para tener una mejor idea de cómo se relaciona el voltaje del umbral de la puerta con el voltaje de encendido, mire el gráfico de transferencia de la tensión de la fuente de la fuente frente a la corriente de drenaje. Aquí puede ver que debajo de 5 V, el FET está empezando a encenderse, y a 4,5 V ni siquiera puede pasar 100 mA con 40 V en el Drenaje. Y recuerde que esta es solo una curva 'típica'; puede desplazarse a la derecha en ~ 1V para una unidad con un voltaje de umbral de 4.0V.

    
respondido por el Bruce Abbott

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