MOSFETは、オンになったときにソースとドレインで電圧降下がありますか?


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ダイオードやBJTのように約0.6Vの電圧降下がありますが、MOSFETがオンになると、MOSFETのドレインとソースに電圧降下はありますか?データシートでは、ダイオードの順方向電圧降下について言及していますが、これはボディダイオードのみに当てはまると思います。


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BJTでの0.6Vの降下は、ベースからエミッタへ(MOSFETのゲートからソースへの類似)です。MOSFETのドレインからソースへの電圧は、BJTのコレクタからエミッタへの電圧に類似しています。VceとVdsは必ずしも0.6Vではありません。
ヌル14

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はい、できますが、BJTの場合のように飽和電圧(約0.6v)ではありません。むしろ、抵抗器のように動作します(ハードにオンになっている場合)。そのため、電圧降下は、電圧降下時の「アナログ」BJTよりもはるかに小さくなります。低電圧回路に非常に役立ちます。
リバースエンジニア

回答:


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MOSFETは、オンに切り替えられたとき(つまり、Vgsが十分に大きい場合、データシートを確認してください)、抵抗のように動作します。この抵抗の値については、データシートをご覧ください。Rds(on)と呼ばれます。それはオームよりもはるかに小さい非常に小さな抵抗である可能性があります。抵抗がわかれば、流れる電流に基づいて電圧降下を計算できます。


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あなたは、VGS(ゲート- >ソース)電圧が有効であることをデータシートに値(上)そのRDSの十分高い大きさのものでなければならないことを、明確性のために追加することができます
KyranF

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MOSFET:ゲート電圧がしきい値電圧Vthに対して大きい場合、ドレインからソースへの電圧降下は電流に直線的に依存するため(小さな電圧<< MOSFETのVthの場合)、抵抗のように動作します。MOSFETがさらに強化されると抵抗が小さくなるため、ソースに対してnチャネルMOSFETゲートの正電圧が高くなります。等価抵抗は、小さなMOSFETの場合は数十オームから、大きなパワーMOSFETの場合はミリオームまでです。2N7000データシートからゲート電圧が4VでVds <0.5Vの場合、抵抗は数オームです(通常、最悪の場合はそれよりはるかに大きくなります)。そのため、通常は50mAで、おそらく100mV低下します。(抵抗Rds(on)は、原点付近の曲線の勾配です)。Rds(on)は高温になると大きく増加するため、25°C仕様の使用には注意してください。十分なゲート電圧を与えないと(多くのMOSFETは10Vで指定され、4.5で指定され、1.8または2.5で指定されない場合もあります)、Rds(on)がはるかに高くなる可能性があります。

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BJT:コレクタからエミッタへの電圧降下は電流に依存しますが、線形ではありません。低電流および高ベース電流では、BJTには数十ミリボルトの電圧降下が生じる可能性があります。2N3904データシートから、Ib = Ic / 10の場合の特性を確認できます。たとえば、50mAの電流では約90mVの電圧降下があるため、2N7000と非常によく似ています。Vce(sat)は関連する仕様です。温度に対しては非常に安定していますが、予想されるコレクタ電流に対して十分なベース電流を与える必要があります。十分なベース電流を与えないと、コレクタからエミッタへの電圧が大幅に増加する可能性があります。ベース電圧を超えると、飽和状態とは見なされなくなります。

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両者の興味深い違いの1つは、MOSFETがゼロ電流でほぼ正確にゼロ電圧を落とすのに対し、BJTはゼロコレクタ電流でおそらく10 mVを落とすことです(ベースにある程度の妥当な電流を入れると仮定します-上記の曲線には反映されません)。これにより、MOSFETは一般に、10mVが重要な精密計装アプリケーションの優れたスイッチになります。


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あなたは2つの異なることを比較していると思います。

BJTで通常見られる0.6Vの降下は、BE(ベースからエミッタ)接合です。

MOSFETの場合、類似した類似性は存在しません。GS(ゲートからソースへ)は、常にソースに対するゲート電圧が何であれます。

BJTコレクターエミッターの場合、コレクター電流とコレクター抵抗またはエミッター抵抗によって異なります。

MOSFETには、ソースとドレイン間の抵抗であるRds(on)と呼ばれるパラメーターがあります。したがって、CE電圧のようなDS(ドレイン-ソース)電圧は、電流によって異なります。

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