为什么这个简单的FET电路具有这种行为?


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在此处输入图片说明

在上面的电路中,当按下并释放S1时,LED点亮并保持点亮状态。为什么会这样呢?我无法直接用DMM测量栅极电压,因为连接DMM会使LED保持不亮状态。

如果LED点亮(按下并释放S1),则按下并释放S2时,LED将按预期方式熄灭。

我浏览了有关FET的ECE入门书籍一章,似乎没有提及这一现象。


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如果,当LED熄灭并且您将仪表连接到S1上时,您应该能够打开LED。即使仪表的电阻很高,也会通过足够的电流来对FET栅极进行充电和放电。
晶体管

因此,您的手指会/应该(欢迎使用皮肤抵抗力)。(人类,而不是金属丝深度皮肤)
Ecnerwal 2016年

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那种开关设置只是要求
彻底

另外,您的书可能确实提到了这一点,说您需要一个下拉电阻器来完全关闭Fet
Passerby,2016年

除了正确的答案(说明栅极电容的作用)外,切勿使栅极“浮动”(未连接至某些小于1 MOhm的低阻抗电路)。由于高阻抗,栅极将吸收随机噪声,或者在最坏的情况下,FET可能会完全损坏。
ilkhd

Answers:


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当您按S1时,您将在栅极上存储一个电荷Cgs小的电荷。该电荷维持电场,使电场保持在漏极和源极之间。按下S2后,门上的电荷将被分散,通道关闭


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+1应该指出的是,MOSFET会有少量泄漏(虽然很小,但可能比数据表中显示的最大值要低很多个数量级),所以最终MOSFET会在某个水平上稳定下来(导通,关闭或介于两者之间),无论最后按下哪个开关。在室温下封闭可能需要几天的时间。这基本上就是动态(和EEPROM)存储单元的工作方式。
Spehro Pefhany

如果用10K电阻代替S2,则S1将按预期工作,因为释放S1时,电阻将使栅源电容放电。
史蒂夫·G

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@SteveG-您似乎错过了有趣的FET技巧...
Ecnerwal

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MOSFET的栅极具有非常非常高的直流电阻。出于所有目的和目的,如果它只是处于某个稳态值(我们说的是毫微安培或更小),它基本上根本不会消耗任何电流。

同样,MOSFET栅极都具有“寄生电容”,本质上是将栅极与漏极和源极相连的几个小电容器(通常为几个pF)。

按下开关S1时,您从+ 5V电压轨中注入了一整束电荷,这使MOSFET导通。诀窍是它还会给栅极的寄生电容器充电。释放S1时,所有存储的电量都无处可走。它不会被MOSFET的栅极消耗(因为该栅极不消耗任何电流),并且也没有任何返回地面的路径。

由于电荷无处可去,它只是坐在那里并在栅极上维持+ 5V电压,直到您连接其他物体(例如S2或万用表)并为电荷带回地面提供了一条路径。

编辑:有趣的是,这种现象也正是NAND Flash的工作方式。


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需要明确的是,没有“寄生电容器”是MOSFET的额外附加功能-MOSFET的输入电容是该器件的基本特性,因为栅电极与漏源沟道之间的距离为一薄层介电材料。同样,典型的功率MOSFET器件的输入电容很容易是几纳法,而不是pF。
nekomatic
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