MOSFET como un interruptor?

En la imagen que se muestra, ¿se puede controlar "Salida" para que sea 0 V o 12 V en función del "Control"?

¿Será Drain and Source la forma en que está conectado? ¿Será un problema?

El transistor que se muestra es un MOSFET de canal P que actúa como un "interruptor de lado alto". Más comúnmente, se usa un interruptor de lado bajo MOSFET de canal N, pero lo que tenga funcionará siempre que agregue algo al drenaje, como en esta imagen del interruptor MOSFET de canal P de http: //www.electronics- tutorials.ws/transistor/tran_7.html :

Cuando el control se pone en "HI", el interruptor MOSFET está en "OFF". Cuando el control pasa a "LO", el MOSFET actúa como un interruptor, esencialmente cortando el drenaje y la fuente. Si bien esto no es del todo cierto, es una aproximación cercana siempre que el transistor esté completamente saturado. Por lo tanto, el esquema que ha mostrado puede usarse para cambiar 12V a algo, pero no conectará la salida a 0V a menos que se use una resistencia desplegable como se muestra en la imagen de arriba.

El escenario de control opuesto funciona para un MOSFET de canal N: el control LO apaga el interruptor, el control HI enciende el interruptor. Sin embargo, un canal N es más adecuado para ser un "interruptor del lado LO" que conecta la salida a tierra en lugar de VDD como en esta imagen de un interruptor MOSFET de canal N:

NOTA IMPORTANTE: La línea roja desde la entrada a tierra es simplemente una representación de la entrada en cortocircuito a tierra para dar una entrada de 0V. Esto no se incluiría en ninguna construcción de circuito físico porque acortaría la señal de entrada a tierra, lo cual es una mala idea.

El nivel de voltaje real que determina si el FET está encendido o apagado se conoce como voltaje de umbral de puerta. Las llamadas "compuertas de nivel lógico" funcionan a voltajes más bajos comunes en circuitos digitales como 1.8V, 3.3V o 5V. Aunque cruzar este umbral no enciende o apaga por completo el interruptor, simplemente permite que el FET comience o deje de conducir. El FET debe estar completamente saturado con los valores indicados en la hoja de datos para ENCENDER o APAGAR por completo.

También debo agregar que es una práctica bastante común incluir una resistencia pull-up (10k más o menos) en la puerta del MOSFET del canal P para mantenerlo apagado en estados desconocidos. Del mismo modo, se utiliza una resistencia desplegable en la puerta del MOSFET de canal N para mantenerlo apagado en estados desconocidos.

Está utilizando un MOSFET de canal P como interruptor lateral alto. Esta bien. La dirección en la que está conectado está bien.

Mientras "Control" sea de 12 V o más, el interruptor estará "apagado". Si cae por debajo de 10V más o menos, el MOSFET comenzará a conducir (exactamente cuánto necesita caer depende del umbral Vgs del dispositivo).

Por lo general, para usar un control de nivel lógico (0-5V o 0-3.3V) usará una resistencia pull-up desde la puerta hasta la fuente (digamos, 1 kOhm o menos) y un MOSFET de canal N de pequeña señal entre el portón y suelo. Cuando la señal entra en la puerta del MOSFET de canal N más pequeño, se abrirá y tirará de la puerta del canal P a tierra, y así el canal P comenzará a conducir en la dirección bloqueada. (Siempre conduce en la otra dirección, ¡así que no cambie los terminales!)

Una vez que la puerta del canal N de señal pequeña vuelve a tierra, dejará de conducir; el voltaje de entrada tirará hacia arriba de la puerta del MOSFET del canal P, y el canal P dejará de conducir.

Alguien pidió un esquema para el circuito para controlar este MOSFET de canal P con entradas de nivel lógico, así que lo edité para agregar esto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

No pude averiguar cómo cambiar los nombres de los componentes: por lo general, desea un transistor de señal como un BS170 para el conmutador de canal N inferior. También puede ajustar las resistencias para su compensación preferida del consumo de corriente frente a la conmutación rápida (los valores actuales son bastante agresivos para la conmutación rápida; 10 kOhm a menudo funcionan bien) La capacidad de la salida para ser conducida a 0V depende de la carga . Si la carga por sí sola reducirá la salida a 0V, entonces sí, esto podrá cambiar la salida entre 0V y 12V. Si la carga es puramente capacitiva, necesitará una resistencia desplegable entre la salida y la tierra, como lo muestra Kurt.

Un MOSFET de canal N, como sugiere Kurt, solo funciona si está en el extremo inferior o si usa un circuito de arranque / bomba de carga para aumentar el voltaje en la puerta por encima del voltaje de fuente de 12V. El canal N como "interruptor del lado alto" solo se usa si realiza gran parte de su circuito (por lo que el costo del canal P es importante) o si el circuito es muy sensible a las pérdidas (por lo que el Rdson inferior de los canales N es importante).

En la imagen que se muestra, ¿se puede controlar "Salida" para que sea de 0 V o 12 V en función del "Control"?

Sí, esto producirá 12V cuando la línea de control es "baja" y si tuviera una resistencia a 0V desde el drenaje, la salida sería 0V cuando la línea de control sea alta (12V).

La línea de control debe tener, como mínimo, 12 V para apagar el FET (permitiendo que la resistencia a tierra tire de la salida a 0 V), y en algún lugar entre 11 V y 6 V (valores típicos y dependientes del FET) para encender el FET .

¿Será Drain and Source la forma en que está conectado? ¿Será un problema?

No, esto no será un problema