Wie kann ich feststellen, ob ein bestimmter MOSFET mit einem 5-V-TTL-High-Signal vollständig angesteuert werden kann? (Wonach soll ich im Datenblatt suchen?)

Das Einschalten wird durch die Schwellenspannung bestimmt.
Vth oder Vgs_th oder ähnlich.
Dieser wird bei einem angegebenen Strom angegeben – meist klein – 10 µA oder 100 µA oder manchmal 1 mA.
Die nützliche Einschaltspannung liegt ein Volt oder mehr über diesem Wert, und ein vollständig verbesserter Betrieb erfordert typischerweise 2- oder 3-mal so viel Spannung.

Die meisten Datenblätter (alle guten) enthalten Diagramme, die den Strom zeigen, der bei verschiedenen Kombinationen von Vgs und Vds durchgelassen werden kann. Diese werden oft bei zwei Temperaturen gegeben – oft 25°C und 125°C

Unten sind zwei Kurvensätze für einen BSS138-MOSFET. Ich empfehle diesen MOSFET nicht, da es viele, viele, bessere gibt, ABER er ist eine beliebte Wahl für Bastler.

Fig. 6 zeigt Vds gegenüber Ids (oder Id) für verschiedene Werte von Vgs.
Wenn die Kurven relativ vertikal ansteigen, befindet sich der FET in einem nahezu resistiven Modus - der Widerstand an jedem Punkt ist gegeben durch R = V/I = Vds/Ids an diesem Punkt. Wenn sie beginnen, sich nach rechts zu krümmen, tritt der FET in einen ~ = Konstantstrommodus ein und der Widerstand steigt mit zunehmender Vds mit minimalem Stromanstieg.

Für Vgs = 2 V ist der FET! = voll eingeschaltet bis zu etwa 0,1 A. Es liegt nahe an CC (Konstantstrommodus bei Id = 0,2 A.

Bei Vgs = 2,5 V befindet es sich im Widerstandsmodus bis zu etwa 0,5 A, wenn Vds etwa 0,9 V beträgt.

Bei Vgs = 3,5 V befindet es sich für alle in der Grafik gezeigten IDs im Widerstandsmodus.

Abb. 7 ist ungewöhnlich - nicht viele FETs haben dieses Diagramm gezeigt.
Dies zeigt Id für Vgs-Werte unterhalb dessen, was normalerweise als Vth betrachtet wird. Es zeigt auch minimale, typische und maximale Kurven - ein sehr ungewöhnlicher Datensatz, der angegeben werden muss, aber sehr informativ ist. Aus Abb. 7 ist ersichtlich, dass Sie etwa 0,55 / 0,8 / 1,15 V Vgs min / typ / max benötigen, um 1 uA Id zu erhalten.
Um 1 mA zu erhalten, benötigen Sie ungefähr 0,8 / 1,0 / 1,6 V min / typ max Vgs.

SO kann in diesem Fall gesagt werden, dass der FET mit ungefähr 1,1 V im schlimmsten Fall am Gate "beginnt, sich einzuschalten", wenn Sie ungefähr 1 mA Ids erhalten. Aber um beispielsweise 500 mA zu erhalten, möchten Sie 3,5 V oder besser für Vgs.

Als allgemeine Regel gilt, je höher Vgs, desto besser, solange Vgsmax niemals überschritten wird. Das Überschreiten von Vgs um einen bescheidenen Betrag (z. B. 10 %) KANN zu einem Durchbruch der Gate-Source-Oxidisolierung und einer Zerstörung des FET führen.

HINZUGEFÜGT:

Vth oder Vgsth ist ein nützlicher Ausgangspunkt, ABER die Diagramme sind VIEL nützlicher und Ihre großen Freunde. Lerne sie zu benutzen und schätze, was sie dir sagen. Ein einzelner Parameter ist nur an einer Stelle relevant und meist ein typischer Wert. Rdson (= Steigung der Vds/Ids-Kurve an einem bestimmten Punkt) wird oft für Impulsbetrieb bei 25 °C angegeben. Um richtig zu verstehen, was passiert, müssen Sie sich die Grafiken ansehen. Haben Sie keine Angst vor ihnen - sobald Sie gelernt haben, sie zu benutzen, sind sie weitaus nützlicher als jede einzelne Figur.

Durch Überprüfung der$R_{ds}$Zu$V_{gs}$Graph.

Ein MOSFET ist solange eingeschaltet$V_{gs} \ge V_{gs(on)}$. Normalerweise bestimmen Sie, ob der FET bei der gegebenen Spannung ausreichend eingeschaltet ist.

Zum Beispiel 2N7000gibt das Datenblatt a an$R_{ds(on)}$bei$V_{gs}=10 \mathrm V$aber es ist genug mit eingeschaltet$V_{gs}=4.5 \mathrm V$Es ist also in der Logik verwendbar.