上記の回路では、S1を押して離すと、LEDがオンになり、オンのままになります。これはなぜですか?DMMを接続するとLEDがオンにならないため、DMMでゲート電圧を直接測定することはできません。
LEDが点灯している場合(S1を押してから離す)、S2を押してから離すと、LEDは予想どおりに消灯します。
FETに関するECEの本の章をざっと読みましたが、この現象については何も言及していなかったようです...
上記の回路では、S1を押して離すと、LEDがオンになり、オンのままになります。これはなぜですか?DMMを接続するとLEDがオンにならないため、DMMでゲート電圧を直接測定することはできません。
LEDが点灯している場合(S1を押してから離す)、S2を押してから離すと、LEDは予想どおりに消灯します。
FETに関するECEの本の章をざっと読みましたが、この現象については何も言及していなかったようです...
回答:
S1を押すと、小さな容量Cgsを持つゲートに電荷が蓄積されます。この電荷は電界を維持し、ドレインとソース間のチャネルを維持します。S2を押すと、ゲートの充電が解除され、チャネルがオフになります
MOSFETのゲートには、非常に高いDC抵抗があります。すべての意図と目的のために、何らかの定常状態の値に座っているだけであれば、基本的には電流をまったく消費しません(フェムトアンペア以下を話しています)。
また、MOSFETゲートにはすべて「寄生容量」があり、これは本質的に、ゲートをドレインとソースに接続する2、3の小さなコンデンサ(通常は数pF)です。
スイッチS1を押すと、+ 5Vレールから大量の電荷が取り込まれ、MOSFETがオンになります。秘trickは、ゲートの寄生コンデンサも充電することです。S1をリリースすると、保存されているすべてのチャージはどこにも行きません。MOSFETのゲートによって消費されることはありません(ゲートは電流を消費しないため)。また、グランドに戻るパスもありません。
充電には行き先がないため、他の何か(S2やマルチメーターなど)を接続し、充電のための経路を地上に戻すまで、ゲートに+ 5Vを維持します。
編集:面白い事実、この現象はNANDフラッシュの動作方法でもあります。