为什么这个简单的 FET 电路会有这样的行为?

电器工程 引领 场效应管
2022-01-05 19:34:52

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在上面的电路中,当按下并释放 S1 时,LED 亮起并保持亮起。为什么会这样?我不能用数字万用表直接测量栅极电压,因为连接数字万用表会导致 LED 不亮。

如果 LED 亮起(按下 S1 然后松开),按下并松开 S2 时,LED 会按预期熄灭。

我浏览了关于 FET 的 ECE 简介书籍章节,它似乎没有提到任何关于这种现象的内容......

2个回答

当您按下 S1 时,您将在具有小电容 Cgs 的栅极上存储电荷。这种电荷维持了保持漏极和源极之间沟道的电场。按下 S2 后,栅极上的电荷被耗尽,通道关闭

MOSFET 的栅极具有非常非常高的直流电阻。出于所有意图和目的,如果它只是处于某个稳态值(我们说的是毫微微安培或更少),它基本上根本不会消耗任何电流。

此外,MOSFET 栅极都具有“寄生电容”,它本质上是几个将栅极连接到漏极和源极的微小电容器(通常为几个 pF)。

当您按下开关 S1 时,您会从 +5V 电源轨中输入一大堆电荷,这会打开 MOSFET。诀窍在于它还为栅极的寄生电容充电。当您释放 S1 时,所有存储的电荷都无处可去。它不会被 MOSFET 的栅极消耗(因为栅极不消耗任何电流),也没有任何返回地面的路径。

由于电荷无处可去,它只是坐在那里并在栅极上保持 +5V,直到您连接其他东西(例如 S2 或万用表)并为电荷带回地面提供路径。

编辑:有趣的是,这种现象也正是 NAND Flash 的工作原理。