Relé SPDT de 5V a un MOSFET usando Arduino

La diferencia clave entre los relés y los MOSFET en este contexto es que los MOSFET no tienen una función de transferencia lineal para las señales que pasan a través de ellos.

En el caso del relé que se muestra en la pregunta, la señal de la fuente de video activa pasa a través de los contactos del relé esencialmente sin ser molestada, independientemente de la polaridad o el contenido de la señal, como a través de cualquier otro contacto de interruptor eléctrico.

Con los MOSFET, la señal debería estar polarizada para permanecer precisamente dentro de la porción lineal de la curva de conducción del MOSFET cuando el MOSFET está en estado de conducción. Para este propósito, se debe agregar un voltaje de polarización de CC a la señal entrante (suponiendo una señal de video analógica).

La característica de transferencia de un MOSFET para operación de señal pequeña se ve a continuación. Consulte este documento para obtener más información.

Como se ve aquí, la conducción del MOSFET se reduce drásticamente a medida que el voltaje de entrada cae hacia cero. Lo que no se muestra en el gráfico es que una vez que la señal de entrada cae a un valor lo suficientemente negativo, el diodo del cuerpo del MOSFET comienza a conducir, independientemente del voltaje en la puerta del MOSFET.

Por lo tanto, toda la señal debe estar sesgada y restringida para permanecer dentro de la porción lineal alrededor del punto indicado como Q. Es posible que esto no funcione tan bien en el extremo receptor, si el receptor no está diseñado para funcionar con una señal de video con polarización de CC.

Además, el comportamiento de conducción de un MOSFET cambia con la frecuencia de la señal, mucho más que un contacto metal-metal como un MOSFET. Por lo tanto, dependiendo del MOSFET específico que se considere y la frecuencia de la señal, esto también sería una preocupación.

En otras palabras, un MOSFET no es un reemplazo adecuado para un relé en esta aplicación.

Incluso los relés de estado sólido, a menos que estén diseñados específicamente para la transmisión de señales de video, no funcionarán, porque también contienen elementos de conmutación de semiconductores, que tendrán un comportamiento no lineal similar al indicado anteriormente para los MOSFET. Entonces, no es una opción.

Hay circuitos integrados especiales llamados "interruptor de video". Son interruptores analógicos, diseñados para cambiar frecuencias de video y están controlados por señales de nivel lógico.

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