¿Por qué este simple circuito FET se comporta de esta manera?

En el circuito anterior, cuando se presiona y suelta S1, el LED se enciende y permanece encendido. ¿Por qué esto es tan? No puedo medir directamente el voltaje de la puerta con un DMM ya que al conectar el DMM, el LED no permanece encendido.

Si el LED está ENCENDIDO (S1 presionado y luego liberado), cuando S2 se presiona y suelta, el LED se apaga, como se esperaba.

Leí mi capítulo introductorio del libro de ECE sobre FET y no parecía mencionar nada sobre este fenómeno ...

led fet

— PhilosophStein
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Si, cuando el LED está apagado y conecta su medidor a través de S1, debería poder encender el LED. Incluso la resistencia muy alta del medidor pasará suficiente corriente para cargar y descargar la compuerta FET.

— Transistor

También lo harán / deberían sus dedos (bienvenidos a la resistencia de la piel.) (Del tipo humano, no del tipo de cable de profundidad de piel)

— Ecnerwal

Esa configuración del interruptor solo está pidiendo un corto muerto

— Passerby

Además, su Libro probablemente menciona esto al decir que necesita una resistencia desplegable para apagar completamente el Fet

— Passerby

Aparte de las respuestas correctas, que explican el papel de la capacitancia de la puerta, nunca debe dejar las puertas "flotantes" (no conectadas a un circuito de baja impedancia <1 MOhm); debido a la puerta de alta impedancia, recogerá ruidos aleatorios o, en el peor de los casos, el FET puede destruirse por completo.

— ilkhd

Respuestas:

Cuando presiona S1, está almacenando una carga en la puerta que tiene una pequeña capacitancia Cgs. Esta carga mantiene el campo eléctrico que mantiene el canal entre el drenaje y la fuente. Una vez que presiona S2, la carga en la puerta se agota y el canal se apaga

— cimarrón
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+1 Cabe mencionar que el MOSFET tendrá una pequeña cantidad de fuga (pequeña, pero probablemente muchos órdenes de magnitud inferiores a los números que se muestran en la hoja de datos como máximos), por lo que eventualmente el MOSFET se asentará en algún nivel (en, apagado o en algún punto intermedio) independientemente del interruptor que se presionó por última vez. Puede llevar días acercarse a temperatura ambiente. Esto es básicamente cómo funcionan las celdas de memoria dinámicas (y EEPROM).

— Spehro Pefhany

Si reemplaza S2 con una resistencia de 10K, entonces S1 funcionará como se esperaba, porque la resistencia descargará la capacitancia de la fuente de compuerta cuando se libere S1.

— Steve G

@SteveG - parece que te estás perdiendo el punto de los trucos divertidos de FET ...

— Ecnerwal

La puerta de un MOSFET tiene una resistencia CC muy, muy alta. Para todos los efectos, básicamente no consume corriente en absoluto si solo se encuentra en algún valor de estado estable (estamos hablando de femtoamplificadores o menos).

Además, todas las puertas MOSFET tienen 'capacitancia parásita', que es esencialmente un par de pequeños condensadores pequeños (generalmente unos pocos pF) que conectan la puerta al drenaje y la fuente.

Cuando presiona el interruptor S1, deja entrar una gran cantidad de carga desde el riel de + 5V, que enciende el MOSFET. El truco es que también carga los condensadores parásitos de la puerta. Cuando sueltas S1, toda esa carga almacenada no tiene a dónde ir. No se consume por la puerta del MOSFET (ya que la puerta no consume corriente), y tampoco tiene ningún camino para volver a tierra.

Dado que la carga no tiene a dónde ir, simplemente se sienta allí y mantiene + 5V en la puerta hasta que conecte algo más (como S2 o su multímetro) y proporcione un camino para la carga que lleva de vuelta a tierra.

editar: hecho divertido, este fenómeno también es exactamente cómo funciona NAND Flash.

— Nicholas Clark
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Para ser claros, no hay 'condensadores parásitos' que sean una especie de extras adicionales al MOSFET: la capacitancia de entrada de un MOSFET es una propiedad fundamental del dispositivo, porque el electrodo de compuerta está separado del canal de fuente de drenaje por Una capa delgada de material dieléctrico. Además, la capacitancia de entrada de un dispositivo MOSFET de potencia típica puede ser fácilmente un par de nanofaradios , no pF.

— nekomatic