Перейти к содержанию

    

Странное поведение FDV301N

Добрый день, уважаемые участники!

Обнаружилось странное поведение транзистора FDV301N, используемого в качестве ключа для управления светодиодом. Странность заключается в полуоткрытом состоянии транзистора при отрицательных значениях Vgs. В datasheet про поведение транзистора в подобном режиме ничего не сказано, допустимый диапазон Vgs (неявно) задается от нуля вольт и при этом внутри есть защитный зенер для затвора, который понятное дело открывается, если Vgs отрицательный. Но каким образом это может приводить к частичному открытию транзистора совершенно мне непонятно.

Схема включения транзистора проста: затвором управляет цифровой выход микросхемы через резистор 3 кОм, на истоке транзистора 1,2 В (это и дает отрицательное Vgs), а к стоку подключен катод светодиода. И когда на выходе микросхемы 0 В (т.е. -1.2 В относительно истока транзистора), то из-за тока через зенер я наблюдаю около 0.5 В на затворе.

Кто-нибудь сталкивался с подобным поведением digital FET?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А на стоке сколько? 0,5 В? Как определили, что транзистор полуоткрыт?

И на истоке сколько в это время? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 час назад, ViKo сказал:

А на стоке сколько? 0,5 В? И на истоке сколько в это время?

На стоке около 3 В, на истоке 1,18 В, на затворе около 0,5 В. На аноде светодиода, который коммутируется этим транзистором, около 4,7 В.

 

1 час назад, ViKo сказал:

Как определили, что транзистор полуоткрыт? 

Светодиод светится => ток течет.

 

Причем если я замыкаю (пинцетом) затвор с истоком, то светодиод гаснет => транзистор закрывается.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Еще где-то резистор, задающий ток через светодиод, есть, правильно?

Не могли же перепутать сток и исток? А то для мощных МОП это уже за правило пошло, ток и так и так течет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
32 минуты назад, ViKo сказал:

Еще где-то резистор, задающий ток через светодиод, есть, правильно?

Нет. Резистора как такового нет, есть источник тока и транзистор коммутирует каток этого светодиода на "землю" источника тока. Собственно эта "земля" источника тока, к которой подключен исток транзистора, и поднята относительно общей земли платы на 1,18 В (см. выше).

 

33 минуты назад, ViKo сказал:

Не могли же перепутать сток и исток? А то для мощных МОП это уже за правило пошло, ток и так и так течет. 

Нет, ничего не перепутано, т.к. когда транзистор полностью открывается, то светодиод светит ярче и через него явно течет больший ток. Более того, на место этого транзистора был для опыта запаян IRLML2803 и он работает как ожидается, т.е. закрыт при отрицательном значении Vgs, в отличие от FDV301N. Распиновки у них стандартные, так что ошибки тут в схемотехнике явно быть не может.

В голову приходит параноидальная идея о том, что этот FDV301N внутри не совсем транзистор, а некая логическая схема а-ля инвертор и при моих условиях она начинает себя неадекватно вести, но по-моему это уже граничит с бредом. :dash1:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я бы посмотрел на источник тока, когда току некуда течь (должен был закрыт ключ). Точнее, ток пойдет с цифрового выхода через резистор, встроенный стабилитрон... транзистор открываеццо, светодиод светиццо... типа того. Но это не точно. :-)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
2 минуты назад, ViKo сказал:

транзистор открываеццо, светодиод светиццо...

Параллельно светодиоду с транзистором там еще есть шунт, который работает в полную силу, когда транзистор закрыт, а при открытом транзисторе ток делится между резистором шунта и цепочкой из светодиода и транзистора.

Непонятно, как транзистор может быть открыт, если Vgs у него отрицательный, ведь это же n-канальный FET. В этом режиме он должен быть закрыт чуть более, чем совсем, однако этого не наблюдается и закрывается он только если Vgs = 0 ... Vth.

Прямо-таки undefined behaviour в полный рост. Я согласен, что в документации не сказано, что он должен быть закрыт в этом состоянии, но из общих соображений это должно быть так (FET!).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У вас, получается, транзистор включен как истоковый повторитель. Нагрузка - в истоке, а светодиод не в счет.

Только 1,18 В в истоке меня смущают.

А, может, и не смущают. JFET транзистор так бы себя повел.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нет, не повторитель. Просто ключ:

image.png.9296756352a750b2a2543036f81216a6.png

 

Цепь CC_SINK - это "земля" источника тока. Она связана с землей через резисторы источника тока.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У источника тока высокое выходное сопротивление. Вот он и выступает в роли нагрузки для транзистора.

Покажите сам источник тока. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
5 минут назад, ViKo сказал:

Вот он и выступает в роли нагрузки для транзистора.

Не понял, как это может быть.

image.png.e14d8b7ad132d31892939d9b27dcdebb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Светодиод - один? Больше к CC_SINK ничего не подключено? Там 25 мА должно течь, многовато для светодиода.

Тем не менее, 50 Ом (R15, R16) - нагрузка в истоке. Или даже более... D3 будет стремиться поддерживать 1,25 В в истоке.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
8 минут назад, ViKo сказал:

Светодиод - один? Больше к CC_SINK ничего не подключено? Там 25 мА должно течь, многовато для светодиода. 

Светодиод один, 25 мА - нормально для него.

9 минут назад, ViKo сказал:

Тем не менее, 50 Ом (R15, R16) - нагрузка в истоке.

Это не нагрузка как таковая, это шунты источника тока на базе LDO, который пытается поддерживать в этой точке 1,2 В и в соответствии с этим открывается и дает ток в схему. При отключенном транзисторе ток должен течь только через шунты R11 и R12, а транзистор и должен быть закрыт. То, что ток через встроенный зенер утекает в цепь выхода инвертора через 3 кОм резистор не страшно, т.к. ток мизерный (около 0,4 мА) и его можно не принимать во внимание.

 

Что интересно: после замены FDV301N на классический BSS138 все стало работать штатно и никаких подобных эффектов не наблюдается. :dance2:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я думаю, определяется крутизной характеристики напряжение затвора - ток стока. Т.е. насколько близок транзистор к ключу или линейному прибору. Спайс показал бы аналогичное поведение. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Получен ответ от тех.поддержки OnSemi:

Цитата

This MOSFET has gate to source Zener diode. No  negative VGS allowed.

Так что нужно быть осторожным и внимательным при использовании подобных транзисторов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти