Interruptor MOSFET: ¿no se apaga por completo?

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Tengo el siguiente circuito conectado en un protoboard.

ingrese la descripción de la imagen aquí

La hoja de datos del BSS138 MOSFET está aquí . Estoy desconcertado con respecto a lo que veo que sucede con este circuito: cuando aplico 3.3V en la resistencia de puerta, el MOSFET se enciende completamente y veo 3mV en la salida. Esto, por supuesto, se espera.

Sin embargo, si elimino 3.3V de la resistencia de la compuerta, la resistencia desplegable apaga la compuerta. Esperaba ver aproximadamente 3.3V en la salida, pero solo veo 2.7V. Si reemplazo los 3.3V en R1 con 5V, la salida muestra 4V. En otras palabras, se cae un voltaje en R1 cuando el MOSFET está apagado. ¿Se espera esto? De alguna manera, esperaba que el MOSFET tuviera una resistencia inmensamente alta cuando estaba apagado y, por lo tanto, esperaba que se le cayeran aproximadamente 5V cuando está apagado.

¿Mis expectativas no están en línea para este MOSFET?


Prueba 1 : aprobada.

Prueba 2 : drenaje a fuente Vf = 0.515V, fuente a drenaje = 0.09V, puerta a fuente = 0.07V.

Esto fue bastante extraño. Tenga en cuenta que he realizado la prueba varias veces. Siempre obtengo un resultado consistente. No he visto un Open-Loop en ningún lado. Esto me lleva a creer que efectivamente destruí este MOSFET mientras lo manejaba. Un colega me dijo que ayer destruyó otro MOSFET del mismo carrete. Esto me lleva a la Prueba 4.

Prueba 4 : incompleto. Ahora soy un poco más cauteloso al manejar estos MOSFET. No me di cuenta de que cuanto más pequeño es el dispositivo, más probabilidades hay de dañarlo. He manejado MOSFET antes, pero eran mucho más grandes en tamaño: TO-220. Llevé mi muñequera antiestática de mi casa al trabajo, pero la habitación en la que trabajo no tiene un terminal de tierra (¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¿¡¡¡¿¡¿¡¡¡LA TRABAJO, DE TRABAJADORES DE LA MUÑECA ANTES DE LA MUÑEQUÍA! Incluso me molestaré en hacer algo hasta que esté debidamente conectado a tierra. También estoy pidiendo una alfombra antiestática. El ambiente aquí es bastante seco. Pero obviamente no hay alfombras en ningún lugar del edificio, y mucho menos en la habitación, esto me lleva pensar que es mi ropa o mi escritorio de trabajo.

Me he asegurado de que el circuito esté bien. Otra persona también me ha revisado, esto me hace pensar que estoy bien aquí.

Nota: ¡Estas son solo algunas de las cosas que tienes que soportar en un país del tercer mundo! Afortunadamente, al menos el edificio tiene una conexión a tierra. Conseguirlo en mi habitación no debería ser demasiado difícil.

Saad
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Respuestas:

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Sus resultados son inconsistentes con la operación esperada.
O no está haciendo lo que cree que está haciendo o el MOSFET está dañado o su medidor de prueba tiene muy bajos "ohmios por voltio".

Prueba1 : conecte el medidor de prueba con la sonda -ve a tierra y la sonda + ve a través de 1 k a 3V3.
¿Cuál es la lectura de voltaje?

Esto debería leer 3V3 a una aproximación muy cercana.
Si no da ni tira el medidor y obtén uno un poco mejor :-).

Cualquier medidor que lea mal en esa situación es MUY pobre y útil solo para, por ejemplo, pruebas de batería.

Test2: ajuste el medidor al rango de prueba de diodos.
Measure Drain - Fuente.
Con Source = + ve debería ver un diodo con Vf más alto que un diodo de silicio habitual.
Con + ve en Drain deberías ver O / C.
Con metetr conectado de cualquier manera GD y GS, debe obtener un circuito abierto.

Prueba 3 Pide consejo a Olin.

Prueba 4: Verifique su circuito cuidadosamente.
Vuelva a verificar los pines MOSFET.

Prueba un nuevo FET.

Tenga en cuenta que los MOSFETS son MUY propensos a sufrir daños por ESD, especialmente la puerta a D o S.
Maneje con las precauciones electrostáticas adecuadas.


Informar.

Russell McMahon
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Estoy de acuerdo en que los "resultados son inconsistentes con la operación esperada". Sin embargo, las resistencias de compuerta R2 y R3 tienen valores inusualmente altos. Pruebe algo en el rango de 10 ... 100 Ohms para R2 y algo por debajo de 10k para R3. A diferencia de los transistores bipolares que requieren una resistencia limitadora de corriente hacia la conexión de la base conductora, la puerta de un MOSFET actúa como una pequeña capacitancia que necesita cargarse o descargarse para que esté seguro con valores de resistencia pequeños. Los valores de resistencia altos solo harán que su MOSFET sea lento.
zebonaut
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@zebonaut: Incluso 27 kOhms que descargan la puerta deberían apagar el FET instantáneamente en tiempo humano.
Olin Lathrop
2
@Zebonaut: un MOSFET solo necesita un silbido de capacidad de transporte de corriente en un reistor de puerta con conexión a tierra para mantenerlo apagado. Como el tablero no tiene fugas, incluso 10 megaohmios al suelo funcionaría bien para apagarlo.
Russell McMahon
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@Russell, creo que tu Test 3 es una idea particularmente inteligente.
Olin Lathrop
1
@OlinLathrop - ¿Mejor?
Russell McMahon
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Estoy de acuerdo con Russell. Creo que la respuesta más probable es que el FET estaba dañado anteriormente. La fuga excesiva es uno de los síntomas del abuso. Por ejemplo, ¿alguna vez usó ese FET para cambiar una carga inductiva y se olvidó de colocar un diodo atrapado en el inductor? Recuerde que los dispositivos individuales no tienen diodos de protección como los chips completos. Incluso una pequeña descarga estática en la puerta puede dañar el FET.

Olin Lathrop
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La hoja de datos muestra un diodo a través del drenaje y la fuente. También indica que tiene una potencia de corriente continua continua de 0.22A. ¿Podría dar información sobre la función de ese diodo, si no fuera por el retroceso inductivo?
Abdullah Kahraman
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@abdullah: Ese diodo es un subproducto de la construcción del FET, aunque realmente está allí y puede usarse deliberadamente si se desea. Sin embargo, no está en el lugar correcto en el circuito para proporcionar protección inductiva contra el retroceso.
Olin Lathrop
4

Es muy posible que el FET esté dañado. Si tienes otro, pruébalo.
Además de lo que Russell mencionó, sugiero verificar que la resistencia pulldown esté conectada correctamente. Si la puerta está flotando, es posible que pueda ver ese comportamiento.

Oli Glaser
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Oli - Esa es mi prueba 4 :-)
Russell McMahon
Sí, me di cuenta de eso. Sin embargo, pensé que valía la pena mencionar la resistencia específicamente, ya que si el FET aún está vivo, entonces mi apuesta sería que este sea el problema.
Oli Glaser