La hoja de datos es tu amigo.
Suponiendo que está utilizando un Arduino Uno con salidas de 5V, cuando un pin GPIO está alto, \ $ V_ {GS} = \ $ 5V. Su corriente de drenaje \ $ I_D \ $ es la misma que la corriente a través de un LED, por lo que establece esto a su corriente directa deseada. Digamos que \ $ I_D = I_ {LED} = \ $ 5mA.
Ahora sabemos que \ $ V_ {GS} \ $ = 5V y \ $ I_D = \ $ 5mA. La figura 2 de la hoja de datos proporciona un \ $ R_ {DS (ON)} \ $ nominal a un voltaje de compuerta y corriente de drenaje dados. Para \ $ V_ {GS} \ $ = 5V, \ $ I_D = \ $ 5mA, la figura muestra solo un poco por debajo de 1.5Ω. Sabiendo esto, podemos aproximarnos a \ $ V_ {DS} = R_ {DS} * I_D \ simeq \ $ 7.5mV. Esto es lo suficientemente pequeño como para descuidarlo. Tenga en cuenta que los valores de la hoja de datos son nominales, y su MOSFET puede variar un poco. Afortunadamente, incluso si \ $ R_ {DS} \ $ varía en un factor de 10, ¡será despreciable para su aplicación!
En general, asumiendo que ha elegido un MOSFET apropiado (y, por lo tanto, está operando con un \ $ V_ {GS} > V_ {GS (th)} \ $ y ha seleccionado dicho MOSFET de modo que su nominal $ R_ {DS (ON)} \ $ es pequeño (una corriente más alta implica un \ $ R_ {DS (ON)} \ $ necesario, el \ $ V_ {DS} \ $ del MOSFET cuando está encendido debería ser despreciable En otras palabras, debe seleccionar un MOSFET tal que no tenga que incluirlo en su ecuación de resistencia limitadora actual.
Además, ¿necesito alguna resistencia de extracción o algo para aumentar su eficiencia o confiabilidad?
Su pin Arduino GPIO conducirá la compuerta alto y bajo, así que no, no es necesario un pullup / pulldown (siempre y cuando su Arduino siempre esté conectado a los MOSFET y los conduzca). Sin embargo, es una buena práctica colocar una resistencia de compuerta entre el Arduino y cada compuerta MOSFET. En esta aplicación, no es crucial, pero una resistencia de la puerta controla el timbre de la puerta. 100Ω o menos está bien (el valor no es crucial).
Si el Arduino no siempre está conectado, entonces es apropiada una resistencia desplegable (para evitar que las puertas floten). 1MΩ a tierra es suficiente. Nuevamente, el valor no es particularmente crucial, cualquier resistencia grande está bien.