이 간단한 FET 회로는 왜 이런 식으로 동작합니까?

위 회로에서 S1을 눌렀다가 놓으면 LED가 켜지고 켜진 상태로 유지됩니다. 왜 이럴까요? DMM을 연결하면 LED가 켜지지 않기 때문에 DMM으로 게이트 전압을 직접 측정 할 수 없습니다.

LED가 켜져 있으면 (S1을 눌렀다가 놓으면) S2를 눌렀다가 놓으면 예상대로 LED가 꺼집니다.

FET에 대한 소개 ECE 책 장을 훑어 보았지만이 현상에 대해서는 언급하지 않은 것 같습니다 ...

led fet

— 철학
소스

LED가 꺼져 있고 S1에 미터를 연결하면 LED를 켤 수 있습니다. 미터의 매우 높은 저항조차도 FET 게이트를 충전 및 방전하기에 충분한 전류를 전달합니다.

— 트랜지스터

당신의 손가락은 (피부 저항에 오신 것을 환영합니다.) (와이어 피부 깊이 종류가 아닌 인간의 종류)

— Ecnerwal

이 스위치 설정은 막 다른 단락을 요구하고 있습니다.

— Passerby

또한, 당신의 책은 아마도 Fet을 완전히 차단하기 위해 풀다운 저항이 필요하다고 말함으로써 이것을 언급 할 것입니다.

— Passerby

게이트 커패시턴스의 역할을 설명하는 정답 외에도 게이트를 "플로팅"상태로 두지 않아야합니다 (저임피던스 <1 MOhm 회로에 연결되지 않음). 높은 임피던스 게이트로 인해 랜덤 노이즈가 발생하거나 최악의 경우 FET가 완전히 파괴 될 수 있습니다.

— ilkhd

답변:

S1을 누르면 커패시턴스 Cgs가 작은 게이트에 전하가 저장됩니다. 이 충전은 전기장을 유지하여 드레인과 소스 사이의 채널을 유지합니다. S2를 누르면 게이트의 전하가 무시되고 채널이 꺼집니다.

— 시마 론
소스

+1 MOSFET은 누설량이 적으며 (데이터 시트에 표시된 수치보다 최대 값이 작을 수 있지만) 아마도 MOSFET이 일정 수준에서 안정화된다는 점을 언급해야합니다. 어떤 스위치를 마지막으로 눌렀는지에 관계없이 실온에서 가까워지는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다. 이것은 기본적으로 동적 (및 EEPROM) 메모리 셀의 작동 방식입니다.

— Spehro Pefhany

S2를 10K 저항으로 교체하면 S1이 해제 될 때 저항이 게이트 소스 커패시턴스를 방전하기 때문에 S1이 예상대로 작동합니다.

— Steve G

@SteveG-당신은 재미있는 FET 트릭의 요점을 놓치고있는 것 같습니다 ...

— Ecnerwal

MOSFET의 게이트는 매우 높은 DC 저항을 갖습니다. 모든 의도와 목적을 위해, 그것은 일정한 상태 값에 앉아 있다면 기본적으로 전혀 전류를 소비하지 않습니다 (우리는 펨토 앰프 이하를 말하고 있습니다).

또한 MOSFET 게이트에는 모두 '기생 커패시턴스'가 있는데, 이는 본질적으로 게이트를 드레인과 소스에 연결하는 몇 개의 작은 커패시터 (일반적으로 몇 pF)입니다.

스위치 S1을 누르면 + 5V 레일에서 완전히 충전되어 MOSFET이 켜집니다. 요령은 게이트의 기생 커패시터를 충전한다는 것입니다. S1을 놓으면 저장된 모든 비용이 사라집니다. MOSFET의 게이트에 의해 소비되지 않으며 (게이트가 전류를 소비하지 않기 때문에) 접지로 돌아갈 경로가 없습니다.

충전은 아무데도 갈 수 없기 때문에, S2 나 멀티 미터와 같은 다른 것을 연결할 때까지 게이트에 + 5V를 유지하고 충전을위한 접지 경로를 제공합니다.

편집 : 재미있는 사실,이 현상은 정확히 NAND 플래시의 작동 방식입니다.

— 니콜라스 클라크
소스

분명하게 말하면, MOSFET에 추가로 제공되는 '기생 커패시터'는 없습니다. MOSFET의 입력 커패시턴스는 게이트 전극이 드레인 소스 채널과 분리되어 있기 때문에 디바이스의 기본 특성입니다. 유전 물질의 얇은 층. 또한 일반적인 전력 MOSFET 디바이스의 입력 커패시턴스는 pF가 아닌 몇 개의 나노 패럿 일 수있다 .

— nekomatic