Usando un MOSFET para generar un voltaje particular

Entonces, deseo alternar 1.4v y 5v a través de un sensor durante 60 segundos cada uno. Tengo un mosfet STP90NF03L con Vgs (th) = 1v (min). Estoy usando analogWrite (número de pin, valor) de arduino para obtener una salida de 1.4 v ... pero quiero que la corriente esté en un límite más alto que 40 mA (arduino puede generar max 40mA). ¿Es posible lograr eso usando el mosfet con salida de pin arduino conectado a la puerta del mosfet?

¿Cuánta corriente necesita proporcionar? dices más de 40 mA, pero no dices cuánto exactamente.
1. ¿ Cuánta corriente necesita de la fuente de 5V y, como se le preguntó, de la fuente de 1.4V?   2. ¿Cuáles son las tolerancias de ambos voltajes en la carga?
necesita alrededor de 100-150mA a 1.4v y alrededor de 300mA a 5v.
Solo tenga en cuenta que la versión arduino de una salida analógica es solo un pwm cuadrado donde el promedio de esto es igual al voltaje analógico que desea (un multímetro promediará esto para usted, por lo que no informará el voltaje pulsado), pero agregar un filtro de paso bajo convertirá el pwm "analógico" en una verdadera señal analógica. A menos, por supuesto, que su arduino tuviera un DAC dedicado, en cuyo caso, ignore esto

Respuestas (2)

Como ya está usando un arduino, podría usar un control de circuito cerrado para deshacerse de todos los componentes externos excepto el mosfet. Básicamente, conectaría el pin de escritura analógica a la puerta mosfet y conectaría un pin de entrada analógica al sensor, luego ajustaría la escritura analógica hasta obtener el voltaje que desea. Por supuesto, necesitaría suavizar el voltaje antes o después del mosfet, según cuál sea su sensor.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esto no funcionará tan bien como el circuito opamp sugerido en la otra respuesta aquí , y requerirá programación, pero significa que no tiene que agregar otro IC. Si sabe que las características de su carga y fuente de alimentación no cambiarán, entonces puede encontrar los valores correctos para 5V y 1.4V y codificarlos sin comentarios.

300 mA a 5 V significa que su resistencia de carga a ese voltaje puede ser tan baja como 15 ohmios. Eso significa que la resistencia máxima de su mosfet debe ser de alrededor de 0,1 ohmios. El mosfet especificado anteriormente en realidad estará bien para esa aplicación, aunque en realidad es un tipo n, mientras que el circuito que mostré usa el tipo ap. Para usar ese mosfet, todo lo que tendría que hacer es cambiar la posición de la carga y el mosfet.

Editar: filtrado adicional en el pin de detección

esquemático

simular este circuito

Estoy usando un sensor de gas MQ7 sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biometric/MQ-7.pdf
Eso debería estar bien con este circuito. Es posible que desee agregar otro filtro de paso bajo que vaya al pin de entrada analógica, es decir, coloque una resistencia entre el pin de entrada analógica y el circuito, y coloque un capacitor entre el pin de entrada analógica y 0V como en el segundo circuito
Además, cuando emito 5v desde el pin analógico de arduino usando (Pinnumber, 255), obtengo solo 3.8v del mosfet stp90nf03l. alguna sugerencia para corregir eso?
¿Cómo está conectado tu mosfet? El stp90nf03l es un mosfet de canal n, por lo que debe conectarse entre la carga y tierra (es decir, el mosfet y la carga deben intercambiar lugares en el diagrama que he escrito).
Las conexiones son similares al diagrama anterior, estoy midiendo el voltaje entre los puntos donde se coloca la carga (sondas de multímetro donde se coloca la carga). SI mido el voltaje entre VCC y el drenaje y conectando a tierra el pin de la fuente, entonces mide 5V, pero cuando mido entre la fuente y la tierra, mide 3.8. ¿Hay algún problema con mis conexiones wrt stp90nf03L?

No directamente.

Un arreglo para obtener una corriente más alta a un voltaje conocido usa un seguidor con un transistor en el circuito de retroalimentación:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Siempre que el amplificador pueda controlar el bucle (es decir, la salida no está saturada), entonces el voltaje en la carga tiene el valor 'VSET'.

Podría usar un MOSFET aquí, pero para el dispositivo de canal N que ha especificado, la compuerta debería estar aproximadamente 5 V por encima del voltaje de carga, por lo que necesitaría hacer funcionar el amplificador en V (carga) + Vgs + Amplificador de saturación.

Tenga en cuenta que V gramo s ( t h ) se especifica en 250 μA y puede llegar a 2,5 V. Este es un error común con los MOSFET, por cierto. Para obtener una corriente decente, lea el R D S ( o norte ) línea debajo de la V gramo s ( o norte ) línea:

Rds en vs Vgs

Entonces, si usé el MOSFET de canal N que sugiere en lugar de Q1, entonces es posible que el voltaje en la puerta deba ser tan alto como 10 V, y el amplificador probablemente deba alimentarse con aproximadamente 12 V (para la mayoría de los amplificadores comunes si es no es un tipo de salida de riel a riel .

esquemático

simular este circuito

Si necesitara una limitación de corriente (no sé cuáles son sus sensores), eso debería agregarse.

Dependiendo de la corriente que desee alimentar al sensor, deberá evaluar el calentamiento del transistor ( PAG = I D V D S ) usando la tabla de resistencia térmica.

MOSFET Resistencia térmica

Sin disipador de calor, use la línea resaltada.

¡Gracias por esa respuesta detallada! Necesito que esta aplicación funcione con 5 V (está diseñada para funcionar con batería), ¿cuál podría ser una solución probable en este caso?