Frage zum MOSFET-Gate-Widerstand

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Ich habe n Mosfet Gate an 4043 Logik angeschlossen und Id ist ca. 100mA. Sowohl 4043 als auch Mosfet haben + 5V. Ich habe vor, 2N7000 Mosfet zu verwenden

Fragen sind: Wie groß Gate-Widerstand brauche ich zwischen 4043 und Mosfet? Die Logikausgabe erfolgt manchmal schnell. Wie schnell? Motherboard HDD LED steuert das. Muss ich einen Pull-Down-Widerstand zwischen 4043 und Mosfet von Logik auf -0 V setzen?

resistors  mosfet  cmos 
— Hanukas
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Die Antworten von jippie und PhilFrost sind gut, aber wenn Sie einen quantitativeren Einblick in den Gate-Widerstand von MOSFETs erhalten möchten, lesen Sie diesen Beitrag ( electronics.stackexchange.com/questions/60427/… ).
— gsills
Es hängt auch von der Belastung des MOSFET ab: irf.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/215
— Fizz
Wenn die Logik nie abrupt vom MOSFET getrennt wird, z. B. wenn zwei Instrumente mit einem Kabel verbunden sind, können Sie hier auf Widerstände verzichten. Die CMOS 4000-Leitung arbeitet im Gegentakt, sodass keine Pull-Up- / Down-Widerstände erforderlich sind. Und wenn Ihr MOSFET nicht auf dem neuesten Stand der Technik ist, müssen Sie sich auch keine Gedanken über die zusätzliche Kabelkapazität machen.
— Zdenek

Antworten:

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Es ist im Allgemeinen eine gute Idee, einen Gate-Widerstand vorzusehen, um ein Klingeln zu vermeiden. Das Überschwingen (parasitäre Schwingung) wird durch die Gatekapazität in Reihe mit der Induktivität des Verbindungskabels verursacht und kann dazu führen, dass der Transistor übermäßige Leistung abführt, da er nicht schnell genug einschaltet und daher der Strom durch Drain / Source in Kombination mit dem etwas hohen Strom Die Drain-Source-Impedanz erwärmt das Gerät. Ein niederohmiger Widerstand löst das Klingeln (dämpft es).

Wie @PhilFrost erwähnt, ist ein Widerstand mit hohem Wert gegen Masse eine gute Idee, um zu vermeiden, dass der Transistor durch kapazitive Kopplung angesteuert wird, wenn er ansonsten nicht angeschlossen ist.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab

Halten Sie die Verdrahtung zwischen Logikausgang, Transistor-Gate, Transistor-Source und Masse stets so kurz wie möglich. Dies stellt ein schnelles Ein- und Ausschalten sicher.

— jippie
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Eine triviale Beobachtung: Ich würde den Pull-Down-Widerstand vor den Gate-Begrenzungswiderstand stellen - auf diese Weise bilden die beiden Widerstände keinen Spannungsteiler (jedoch geringfügig), und somit wird die Eingangsspannung am Gate vollständig ausgedrückt.
— Anindo Ghosh
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@AnindoGhosh Dies wurde in einer Antwort auf eine meiner Fragen besprochen . supercat stellte fest, dass R2 vor R1 einen Spannungsteiler erzeugt, wenn die GD im Falle eines MOSFET-Ausfalls kurzgeschlossen wird, und somit den Treiber ein wenig schützt. Natürlich sollten die Werte angemessen gewählt werden und es gibt einen Kompromiss zwischen Stromverbrauch und Leistung.
— Abdullah Kahraman
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@abdullahkahraman Der Fahrer würde in jedem Fall vor oder nach R2 geschützt sein - der Schutz ist mit freundlicher Genehmigung des R1.
— Anindo Ghosh
@AnindoGhosh hat nie wirklich einen alternativen Standort für R2 in Betracht gezogen, und obwohl die Spannungsteilung minimal ist, denke ich, dass Sie Recht haben. Zum Schutz des Mikrocontrollers bei Kurzschluss des DG kann ein 5V1-Zener parallel zu R2 geschaltet werden. Ich bin mir nicht sicher, wie effektiv es ist, aber zumindest haben Sie einen Versuch unternommen, den Controller zu schützen.
— jippie
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@Anindo Ich bevorzuge eigentlich den Vorwiderstand in der Nähe der Quelle und lasse ihn als Quellenabschluss dienen. Der Spannungsteiler ist kein Problem (100/1 M = 0,01%, nicht einmal 1 mV für einen 5-V-Treiber).
— Apalopohapa
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Sie benötigen keinen Basiswiderstand. MOSFETs haben nicht nur keine Basen (sie haben Gates), sondern das Gate ist (sehr) hochohmig. Außer wenn der MOSFET seinen Zustand ändert, ist der Gatestrom im wesentlichen Null.

1kΩ1MΩ

— Phil Frost
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Ich denke, um den Einschaltstrom zu begrenzen, sollte man bei der Arbeit mit Mikrocontrollern einen Vorwiderstand setzen. Oder ist es nur übertrieben?
— Abdullah Kahraman
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@abdullahkahraman E / A-Ports sind im Allgemeinen keine steifen Quellen und Senken, daher sehe ich keinen Bedarf für einen Vorwiderstand.
— Adam Lawrence
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Manchmal wird ein kleiner Widerstand (100-200 Ohm) oder eine Ferritperle in Reihe mit einem MOSFET-Gate geschaltet, um die Verstärkung bei hohen Frequenzen (HF) zu eliminieren, wenn Anzeichen von Instabilität auftreten.
— Dave Tweed
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Ich möchte alle daran erinnern, dass es sich um den Betrieb eines 2N7000 mit einem 4043 handelt. Weder ist der 2N7000 ein Ladegerät mit hohem Gate noch der 4043 in der Lage, hohe Antriebsströme zu erzeugen. Ich bezweifle ernsthaft, dass diese Kombination einen Gatewiderstand erfordert, genauso wie alle MOSFETs in einer CPU Gatewiderstände erfordern.
— Phil Frost
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@ Madmanguruman - Ihre Schlussfolgerung ist unter Berücksichtigung Ihrer Annahmen richtig, Ihre Annahmen gelten jedoch nicht für die meisten Consumer-MCUs. (1) Sie können (und werden) den E / A-Nennstrom überschreiten, wenn Sie den Ausgangstreiber kurzschließen. (2) Der Fahrer verhält sich bei hoher Schaltfrequenz so, als würde er in einen Kurzschluss fahren - der Eingang kann unabhängig vom Ausgang hochfrequent schalten. Der Ausgang wird in Reaktion darauf nicht stark ansteigen, was zu einem anhaltenden kurzzeitigen Zustand führt. Phil hat jedoch Recht, das ist hier nicht der Fall, aber Ihre Verallgemeinerung hat diese Qualifikation verdient.
— DrFriedParts
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