Apakah MOSFET memiliki voltase jatuh di sumber dan tiriskan ketika dihidupkan?

12

Seperti dioda dan BJT yang memiliki penurunan sekitar 0,6V, apakah ada penurunan tegangan pada saluran dan sumber MOSFET saat MOSFET dihidupkan? Dalam datasheet, mereka menyebutkan penurunan tegangan dioda maju, tapi saya berasumsi bahwa itu hanya untuk dioda tubuh.

zud
sumber
1
Penurunan 0,6V pada BJT adalah dari basis ke emitor (analog dengan gerbang ke sumber untuk MOSFET). Drainase MOSFET ke sumber tegangan analog dengan kolektor BJT untuk tegangan emitor. Vce dan Vds belum tentu 0.6V.
Null
1
Ya mereka lakukan, tetapi itu bukan tegangan saturasi (sekitar 0,6 v) seperti dalam kasus BJT. Sebaliknya, ia berperilaku seperti resistor (ketika dihidupkan keras), sehingga penurunan tegangan bisa jauh lebih kecil daripada BJT "analog" pada penurunan tegangan. Sangat berguna untuk rangkaian tegangan rendah.
Insinyur Terbalik

Jawaban:

23

The MOSFET berperilaku seperti resistor ketika dihidupkan (yaitu ketika Vgs cukup besar; periksa lembar data). Lihat di lembar data untuk nilai resistor ini. Ini disebut Rds (aktif). Ini mungkin resistensi yang sangat kecil, apalagi Ohm. Setelah Anda mengetahui hambatannya, Anda dapat menghitung penurunan tegangan, berdasarkan arus yang mengalir.

John Honniball
sumber
1
Dapatkah Anda menambahkan demi kejelasan, bahwa tegangan Vgs (Gate-> Source) harus cukup besar untuk nilai Rds (on) dalam lembar data agar valid
KyranF
12

MOSFET: Ketika tegangan gerbang besar sehubungan dengan tegangan ambang Vth, penurunan tegangan dari drain ke sumber secara linear tergantung pada arus (untuk tegangan kecil << V dari MOSFET), sehingga berperilaku seperti resistor. Resistansi lebih kecil ketika MOSFET lebih ditingkatkan, sehingga tegangan yang lebih positif pada gerbang MOSFET n-channel relatif terhadap sumber. Resistor yang setara mungkin puluhan ohm untuk MOSFET kecil hingga miliohm untuk MOSFET daya besar. Dari lembar data 2N7000Anda dapat melihat bahwa untuk tegangan gerbang 4V dan VDS <0,5V resistansi adalah beberapa ohm (khas, kasus terburuk akan jauh lebih dari itu). Jadi biasanya pada 50mA, itu akan turun mungkin 100mV. (Resistance Rds (on) adalah kemiringan kurva di dekat titik asal). Rds (aktif) sangat meningkat dengan suhu tinggi, jadi berhati-hatilah dengan menggunakan spesifikasi 25 ° C. Jika Anda tidak memberikan tegangan gerbang yang cukup (banyak MOSFET ditentukan pada 10V, beberapa di 4,5, dan lebih sedikit di 1,8 atau 2,5) Anda mungkin mendapatkan Rds (on) yang jauh lebih tinggi.

masukkan deskripsi gambar di sini

BJT: Penurunan tegangan dari kolektor ke emitor tergantung pada arus tetapi tidak secara linear. Pada arus rendah dan dengan arus basis tinggi, BJT mungkin memiliki penurunan tegangan puluhan milivolt. Dari lembar data 2N3904 Anda dapat melihat karakteristik saat Ib = Ic / 10. Anda dapat melihat bahwa pada, katakanlah, arus 50mA memiliki penurunan tegangan sekitar 90mV sehingga sangat mirip dengan 2N7000. Vce (sat) adalah spesifikasi yang relevan. Ini cukup stabil dengan suhu, tetapi Anda harus memberikan banyak arus basis untuk arus kolektor yang diharapkan. Jika Anda tidak memberikan arus basis yang cukup, tegangan dari kolektor ke emitor dapat meningkat pesat. Pada lebih dari tegangan dasar itu tidak lagi dianggap jenuh.

masukkan deskripsi gambar di sini

Satu perbedaan yang menarik antara keduanya adalah bahwa MOSFET turun hampir persis nol tegangan pada arus nol, sedangkan BJT turun mungkin 10 mV pada arus pengumpul nol (dengan asumsi Anda menaruh arus yang masuk akal di pangkalan - yang tidak tercermin dalam kurva di atas). Itu membuat MOSFET umumnya merupakan saklar superior untuk aplikasi instrumentasi presisi di mana 10mV adalah masalah besar.

Spehro Pefhany
sumber
3

Saya pikir Anda membandingkan dua hal yang berbeda.

Penurunan 0,6V yang biasanya Anda lihat di BJT adalah persimpangan BE (basis ke emitor).

Untuk MOSFET, analogi serupa tidak ada. GS (gerbang ke sumber) akan selalu menjadi apa pun tegangan gerbang sehubungan dengan sumber.

Untuk seorang kolektor BJT untuk emitor, itu akan bervariasi tergantung pada arus kolektor Anda dan mengumpulkan atau resistor emitor.

Untuk MOSFET, ada paramater bernama Rds (on) yang merupakan resistansi antara sumber dan drain. Jadi tegangan DS (tiriskan ke sumber), seperti tegangan CE akan bervariasi tergantung pada arus.

efox29
sumber