¿Un diodo bloquea la corriente pero no el voltaje?

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Cuando ejecuté este circuito de prueba en CircuitLab y mi resultado esperado fue que solo se abriría M1, pero luego noté que el mosfet M4 también está abierto a pesar de que hay un diodo entre él y el umbral de la puerta de 3V en ambos está configurado en 1.5v

También noté algunos picos extraños que aparecen en la corriente

¿Significa que un diodo bloquea la corriente pero no el voltaje?

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

circuit-analysis

— soundlikefiziks
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Los diodos no ideales tienen corriente de fuga. Junto con el ruido aleatorio, carga la capacitancia de la puerta M4.

— Long Pham

De hecho, esa es la respuesta.

— Janka

Si desea que M4 no se encienda debido a la corriente de fuga D3, agregue una resistencia pull-down a la compuerta de M4. Si su resistencia multiplicada por la corriente de fuga es mucho más baja que el voltaje umbral de M4, M4 no se encenderá. También evitará que el ruido aleatorio se cargue en la puerta del M4. Algo como 100k debería estar bien.

— Lorenzo Donati - Codidact.org

Por cierto, ¿para qué es este circuito? M4 parece no tener ningún propósito. ¿Simplemente jugaste con el simulador o tenías una funcionalidad específica en mente?

— Lorenzo Donati - Codidact.org

@LorenzoDonati Sí, agregar una resistencia desplegable de 100k es exactamente lo que terminé haciendo. el circuito que ves aquí es solo para probar qué salió mal con el circuito original, que era un circuito con 2 interruptores de encendido / apagado, un interruptor que abre el M1 y el segundo interruptor que abre tanto M1 como M4, la etiqueta M4 en lugar de M2 es solo el resultado de eliminar y agregar mosfets.

— soundslikefiziks

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Figura 3 de la hoja de datos 1N4148 .

Los diodos tienen una corriente de fuga muy pequeña. A 3 V esto será entre 3.5 y 10 nA.
El 2N7000 tiene una corriente de fuga de compuerta, reenvío de -10 nA máx.
El diodo también tiene aproximadamente 4 pF de capacitancia. Cuando la tensión de alimentación salta de cero a +3 V en el encendido, la capacitancia del diodo hará que la puerta de M4 salte también.

— Transistor
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El efecto del voltaje que le interesa en la mayoría de los dispositivos electrónicos es la corriente. Cuando un dispositivo bloquea la corriente, hace que el voltaje sea intrascendente, excepto los efectos electrostáticos.

El problema en el circuito que se muestra es que esencialmente deja una puerta MOSFET sin blindaje flotante (sin ruta de corriente hacia o desde ella). Una puerta MOSFET flotante es casi siempre un error de diseño, lo que lleva a un comportamiento indefinido.

— rackandboneman
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¿Estás hablando de M1 y M4, o solo de M4? ¿Y cuál sería la solución? Añadir una resistencia desplegable?

— Eran

M4, si suponemos que el punto "+ 3v" nunca se deja flotando.

— rackandboneman

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La idea de bloquear el voltaje no tiene sentido. Debe pensar el problema en términos de "resistencia" y divisor de voltaje (pongo comillas alrededor de "resistencia", porque no es reactivo pero es muy no lineal). Como el transistor es un MOSFET, su puerta tiene una resistencia mucho mayor que la resistencia ofrecida por el diodo invertido (debido a la corriente de fuga) y el divisor hecho del diodo D3 y la puerta del M4 transmiten casi todo el voltaje a la puerta.

Entonces, la solución es simple: simplemente coloque una resistencia de alto valor entre la puerta de M4 y la tierra del chasis.

— Camión
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Entonces, ¿la resistencia al suelo básicamente estará en paralelo a la resistencia de la puerta? Esta es la idea?

— Eran

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Sí, para reducir la resistencia baja (es decir, al terreno del chasis) del divisor de voltaje, que de otro modo es alto por encima de 10⁶ ohmios (que es la razón por la cual esos componentes son sensibles a las descargas electrostáticas).

— Camion

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Veamos qué significa "hay un voltaje":

La presencia de un voltaje entre dos puntos de un medio de circuito que medir una diferencia de potencial eléctrico con el valor . Entonces, si hubiera una ruta conductora entre estos puntos con , fluiría una corriente . La presencia de una diferencia de potencial ( ) no significa que los electrones puedan pasar de A a B, pero ese punto aceptaría el "excedente" del otro. $U$ $R<\infty$ $U=RI$ $U$

Un diodo es, en teoría, en un sentido y en el otro. Sin embargo, esa aproximación no es cierta en la realidad. Esto puede conducir a una pequeña corriente que fluye "hacia atrás" a través de un diodo. $R=\infty$ $R=0$

— Trish
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