MOSFET como un interruptor?

El transistor que se muestra es un MOSFET de canal P que actúa como un "interruptor de lado alto". Más comúnmente, se usa un interruptor de lado bajo MOSFET de canal N, pero lo que tiene funcionará una vez que agregue algo al drenaje, como en esta imagen del interruptor MOSFET de canal P de http://www.electronics- tutoriales.ws/transistor/tran_7.html :

Cuando el control va "HI", el interruptor MOSFET está "APAGADO". Cuando el control va a "LO", el MOSFET actúa como un interruptor, esencialmente cortocircuitando el drenaje y la fuente. Si bien esto no es del todo cierto, es una aproximación cercana siempre que el transistor esté completamente saturado. Entonces, el esquema que ha mostrado se puede usar para cambiar 12 V a algo, pero no conectará la salida a 0 V a menos que se use una resistencia desplegable como se muestra en la imagen de arriba.

El escenario de control opuesto funciona para un MOSFET de canal N: el control LO apaga el interruptor, el control HI enciende el interruptor. Sin embargo, un canal N es más adecuado para ser un "interruptor del lado LO" que conecta la salida a tierra en lugar de VDD como en esta imagen de un interruptor MOSFET de canal N:

NOTA IMPORTANTE: La línea roja de la entrada a tierra es simplemente una representación de la entrada en cortocircuito a tierra para dar una entrada de 0V. Esto no se incluiría en la construcción de ningún circuito físico porque cortocircuitaría la señal de entrada a tierra, lo cual es una mala idea.

El nivel de voltaje real que determina si el FET está encendido o apagado se conoce como voltaje de umbral de puerta. Las llamadas "puertas de nivel lógico" funcionan con voltajes más bajos comunes en circuitos digitales como 1,8 V, 3,3 V o 5 V. Aunque cruzar este umbral no enciende o apaga completamente el interruptor, simplemente permite que el FET comience o deje de conducir. El FET debe estar completamente saturado con los valores anotados en la hoja de datos para encender o apagar por completo.

También debo agregar que es una práctica bastante común incluir una resistencia pull-up (10k más o menos) en la puerta del MOSFET de canal P para mantenerlo APAGADO en estados desconocidos. De manera similar, se usa una resistencia desplegable en la puerta del MOSFET de canal N para mantenerlo APAGADO en estados desconocidos.

Está utilizando un MOSFET de canal P como interruptor lateral alto. Esta bien. La dirección en la que lo tienes conectado está bien.

Siempre que "Control" sea de 12 V o más, el interruptor estará "apagado". Si cae por debajo de 10 V más o menos, el MOSFET comenzará a conducir (la cantidad exacta que debe caer depende del umbral Vgs del dispositivo).

Por lo general, para usar un control de nivel lógico (0-5 V o 0-3,3 V), usará una resistencia pull-up desde la puerta hasta la fuente (digamos, 1 kOhm más o menos) y un MOSFET de canal N de pequeña señal entre el puerta y suelo. Cuando la señal entra en la puerta del MOSFET de canal N más pequeño, se abrirá y empujará la puerta del canal P a tierra y, por lo tanto, el canal P comenzará a conducir en la dirección bloqueada. (Siempre conduce en la otra dirección, ¡así que no cambie los terminales!)

Una vez que la compuerta del canal N de pequeña señal vuelva a tierra, dejará de conducir; el voltaje de entrada levantará la puerta del MOSFET del canal P y el canal P dejará de conducir.

Alguien pidió un esquema para el circuito para controlar este MOSFET de canal P con entradas de nivel lógico, así que edité para agregar esto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

No pude encontrar la manera de cambiar los nombres de los componentes; por lo general, desea un transistor de señal como un BS170 para el conmutador de canal N inferior. También puede ajustar las resistencias para su compensación preferida de consumo de corriente frente a conmutación rápida (los valores actuales son bastante agresivos para una conmutación rápida; 10 kOhm a menudo funcionarán bien) La capacidad de la salida para conducirse a 0 V depende de la carga . Si la carga por sí sola reducirá la salida a 0 V, entonces sí, esto podrá cambiar la salida entre 0 V y 12 V. Si la carga es puramente capacitiva, necesitará una resistencia desplegable entre la salida y tierra, como muestra Kurt.

Un MOSFET de canal N, como sugiere Kurt, solo funciona si está en el extremo inferior o si usa un circuito de arranque/bomba de carga para aumentar el voltaje en la puerta por encima del voltaje de la fuente de 12 V. El canal N como "interruptor lateral alto" solo se usa si hace mucho de su circuito (por lo que el costo del canal P es importante) o el circuito es muy sensible a las pérdidas (por lo que el Rdson más bajo de los canales N es importante).

En la imagen que se muestra, ¿se puede controlar la "Salida" para que sea 0 V o 12 V según el "Control"?

Sí, esto producirá 12 V cuando la línea de control esté "baja" y si tuviera una resistencia de 0 V desde el drenaje, la salida sería de 0 V cuando la línea de control esté alta (12 V).

La línea de control debe tener, como mínimo, 12 V para apagar el FET (permitiendo así que la resistencia a tierra lleve la salida a 0 V), y en algún lugar entre 11 V y 6 V (valores típicos y dependientes del FET) para encender el FET .

¿Será el Drenaje y la Fuente la forma en que está conectado será un problema?

No, esto no será un problema.