私は実際には電子工学の専門家ではなく、ソフトウェアエンジニアです（私が愚かな質問をしている場合は言い訳をします）。
1.8V定格のマイクロコントローラGPIO出力を使用しようとしています。このピンがハイになったとき、12Vリレーを有効にしたいと思います。私が使用していますfreetronicsからNチャネルMOSFETを
MOSFETの仕様については、こちらをご覧ください。
なんらかの理由で、1.8Vは1.5V minで指定されていますが、MOSFETを駆動するには不十分であるように見えます。1.5Vの単三電池を使用してスタンドアロンのセットアップを試しましたが、それも機能しません。しかし、同じセットアップで3.3Vを適用すると、それは機能します（私の配線が問題ないことを知っているだけです）。
残念ながら、私のマイクロコントローラー（Intel Edison）には1.8V GPIOしかありません。
何か不足していますか？どうすればこれを機能させることができますか？別のMOSFETを使用する必要がありますか？もしそうなら、どれですか？
あなたの助けは大歓迎です。
回答:
残念ながら、この設定は機能しません。データシートを注意深く調べると、MOSFETのしきい値電圧は1.5Vから2.5Vの間で保証されており、標準で1.8Vであることが示されています。
あなたが幸運で、しきい値が1.5V（あなたにとって最良の場合）である試験片がある場合でも、Vgs電圧がその値に達したときにMOSFETが魔法のようにオンになるわけではありません。これは、MOSFETをほとんど導通させないために必要な最小電圧です。データシートのその行で、しきい値電圧がわずか250μAのIdで指定されていることがわかります。このレベルの電流は、一般的なリレーを確実に動作させるには不十分です。
注：（@SpehroPefhanyがコメントで指摘しているように）これらは25°Cでの値です。周囲温度が低い場合（例：冬、寒い気候、冷室に配置された回路）、MOSFETが暖まるまで、Vgsのそのレベルの電流はさらに小さくなります！
MOSFETをクローズドスイッチとして使用するには、MOSFETをON領域、具体的にはオーミック領域、つまり出力特性の（小さな値の）抵抗として動作する部分に駆動する必要があります。
ご覧のとおり、曲線はVgsの高い値（〜2.8V以上）に対応しています。Rds（on）グラフを見て問題、つまり「スイッチの抵抗」をよりよく理解できます。
右側のグラフから、Rds（on）は電流によって大きく変化しないことがわかりますが、左側のグラフは別のストーリーを示しています。Vgsを〜4V未満に下げると、抵抗が急激に増加します。
要約すると、このMOSFETを1.8Vでオンにすることはできません。少なくとも、最悪の場合、Vgs（TH）= 2.5V で導通するのに十分なVgsを提供する必要があります。そして、これは3.3Vでの実験によって確認されています。
データシートの図2および3を以下に示します。
図2では、Vgsが約2ボルト未満の場合、ドレイン電流はゼロに近くなりますが、Vgsが3ボルトの場合、チャネルは適切に強化されます。
これは実験と一致しており、回路を機能させるためにゲートにさらに電圧が必要であることを示しています。
図3は、Vgsの低下に伴ってRds（on）が非常に急速に高い値に上昇する様子を示しています。20アンペアのIdが指定されている場合でも、回路の曲線の勾配は同様になり、最終的な効果は次のようになります。 Vgsが十分に低くなると、Rds（on）（リレーコイルおよびDC電源と直列）は、リレーコイルを流れる電流を作動させることができないポイントまで制限するのに十分な高さになります。 。
Rds（on）がリレーが機能するのに十分なほど低いことを保証するために必要なゲートドライブがないので、間違いなく最も簡単な方法は、MOSFETの代わりにジェリービーンバイポーラトランジスタを使用して、ベースを駆動することです。 1.8ボルト信号の抵抗を介してトランジスタ。
他の回答は、問題のFETが機能しない理由を詳細に説明しています。ソリューションに焦点を当てます。
1つは、目的に合わせて設計されたFETを使用することです。例：FDN327N。
別の安価で入手が容易で信頼性の高いソリューションは、プレーンなNPNバイポーラ接合トランジスタを使用することです。
適切な抵抗を決定するには、リレーの最小抵抗Rlminと12V電源の最大値（たとえば、V12max = 13.6V）を見つけ、コレクターの最大電流Ic = V12max / Rlmin（エンジニアリング電圧として飽和電圧を維持）を取得します。 。この電流の飽和時のNPNトランジスタの最小ゲインを見つけます（その電流に対して過度に保守的ではなく、合理的にはBC848Cデータシート）。飽和時に20の最小ゲインGminしか保証されませんが、Cグレードの5VのVceの420分は、G = 50を使用するのに十分な信頼性を与える可能性があります。ベースで目標とすべき最小電流はIb = Ic / Gminです。次に、DATAポートを駆動するデバイスの最小供給電圧V1_8minを考慮し、負荷IbでそのDATAポートのハイサイドFETの最大定格ドロップアウトVdropを差し引き、V BE（ON）でさらに0.75V程度Icで飽和し、最大抵抗はRmax =（V1_8min-Vdrop-V BE（ON））/ Ibとして出力されます。
V1_8min-Vdrop-V BE（ON）が負になる場合、合計の3つの値の控えめな見積もりが必要です。これは、控えめな（増加した）Gminによって助けられ、Ibが減少します。
また、DATAポートの電流が最大定格を超えないようにする必要があります（このため、最大V1_8、最小ハイサイドドロップアウト、およびV BEを考慮する必要があります）。それを超える場合は、抵抗を増やして、保守的な見積もり（特にGmin）を少なくする必要があります。
