¿Un diodo bloquea la corriente pero no el voltaje?

Cuando ejecuté este circuito de prueba en CircuitLab, mi resultado esperado fue que solo M1 se abriría, pero luego noté que el mosfet M4 también está abierto a pesar de que hay un diodo entre él y los 3V, el umbral de la puerta en ambos está configurado en 1.5v

También noté que aparecían algunos picos extraños en la corriente.

¿Significa que un diodo bloquea la corriente pero no el voltaje?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Los diodos no ideales tienen corriente de fuga. Este, junto con el ruido aleatorio, carga la capacitancia de la puerta M4.
Esa es de hecho la respuesta.
Si desea que M4 no se encienda debido a la corriente de fuga D3, agregue una resistencia desplegable a la puerta de M4. Si su resistencia multiplicada por la corriente de fuga es mucho menor que el umbral de voltaje de M4, M4 no se encenderá. También evitará que el ruido aleatorio cargue la puerta de M4. Algo como 100k debería estar bien.
Por cierto, ¿para qué es este circuito? M4 parece no tener ningún propósito. ¿Simplemente jugaste con el simulador o tenías una funcionalidad específica en mente?
@LorenzoDonati Sí, agregar una resistencia desplegable de 100k es exactamente lo que terminé haciendo. El circuito que ves aquí es solo para probar qué salió mal con el circuito original, que era un circuito con 2 interruptores de encendido/apagado, un interruptor que abría M1 y el segundo interruptor que abría tanto M1 como M4, el M4 etiquetado en lugar de M2 es solo el resultado de eliminar y agregar mosfets.

Respuestas (4)

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Figura 3 de la hoja de datos 1N4148 .

  • Los diodos tienen una corriente de fuga muy pequeña. A 3 V, estará entre 3,5 y 10 nA.
  • El 2N7000 tiene una corriente de fuga de cuerpo de compuerta, directa de -10 nA máx.
  • El diodo también tiene una capacitancia de aproximadamente 4 pF. Cuando el voltaje de suministro salta de cero a +3 V en el encendido, la capacitancia del diodo hará que la puerta de M4 también salte.

El efecto del voltaje que le interesa en la mayoría de los dispositivos electrónicos es la corriente. Cuando un dispositivo bloquea la corriente, hace que el voltaje sea intrascendente, salvo los efectos electrostáticos.

El problema en el circuito que se muestra es que esencialmente deja flotando una puerta MOSFET sin blindaje (sin ruta de corriente hacia o desde ella). Una puerta MOSFET flotante es casi siempre un error de diseño, lo que lleva a un comportamiento indefinido.

¿Estás hablando de M1 y M4, o solo M4? ¿Y cuál sería la solución? ¿Agregar una resistencia desplegable?
M4, si asumimos que el punto "+3v" nunca se deja flotando.

La idea de bloquear el voltaje es una tontería. Debe pensar el problema en términos de "resistencia" y divisor de voltaje (estoy poniendo comillas alrededor de "resistencia", porque no es reactivo pero es muy no lineal). Dado que el transistor es un MOSFET, su compuerta tiene una resistencia mucho mayor que la resistencia que ofrece el diodo invertido (debido a la fuga de corriente) y el divisor formado por el diodo D3 y la compuerta de M4 transmiten casi todo el voltaje a la compuerta.

Entonces, la solución es simple: simplemente coloque una resistencia de alto valor entre la puerta de M4 y la tierra del chasis.

Entonces, ¿la resistencia a tierra estará básicamente en paralelo a la resistencia de la puerta? ¿Esta es la idea?
Sí, para reducir la resistencia baja (es decir, a tierra del chasis) del divisor de voltaje, que de lo contrario es muy superior a 10⁶ ohmios (razón por la cual esos componentes son sensibles a las descargas electrostáticas).

Veamos qué significa realmente "hay un voltaje":

La presencia de un voltaje entre dos puntos de un circuito significa que medimos una diferencia de potencial eléctrico con el valor tu . Entonces, si hubiera un camino conductor entre estos puntos con R < fluiría una corriente tu = R yo . La presencia de una diferencia de potencial ( tu ) no significa que ningún electrón pueda pasar de A a B, pero ese punto aceptaría el "excedente" del otro.

Un diodo es, en teoría, R = de una manera y R = 0 en el otro. Sin embargo, esa aproximación no es cierta en la realidad. Esto puede llevar a que una pequeña corriente fluya "hacia atrás" a través de un diodo.