Když pin nestačí: tranzistor
Pin dá osm miliampér. Relé chce padesát, žárovka pět set, pásek diod dva ampéry. Mezi pin a zátěž tedy patří spínač — a otázka není jestli MOSFET, ale který.
Katalog uvádí jedno číslo, a je to jiné číslo
„RDS(on) = 1,2 Ω“ u 2N7002 platí při VGS = 10 V. Na 3,3V hradle je tranzistor sotva otevřený a odpor je několikanásobný. To se neprojeví jako „nefunguje“ — projeví se to jako tranzistor, který je horký, a jako úbytek, který zátěž nedostane.
Počítá se s NEJVYŠŠÍM prahem, ne s typickým. Vth je v katalogu rozsah (u BSS138 0,8 až 1,5 V) a součástka z kraje toho rozsahu je pořád v pořádku. Návrh, který funguje jen s průměrným kusem, není návrh. Tenhle nástroj proto typickou křivku vůbec nenabízí — RDS(on) v katalogu je zaručené maximum, a dosadit do něj nižší práh znamená dostat lepší odpor pro horší tranzistor. Chytily to testy.
Logic-level, nebo ne
| součástka | katalog při | na 3,3 V | použitelné |
|---|---|---|---|
| 2N7002 | 1,2 Ω @ 10 V | několikanásobek | jen do desítek mA |
| BSS138 | 3,5 Ω @ 4,5 V | blízko katalogu | ano, do ~200 mA |
| AO3400 | 30 mΩ @ 4,5 V | blízko katalogu | ano, ampéry |
| IRLZ44N | 28 mΩ @ 5 V | blízko katalogu | ano, desítky ampérů |
Slovo, které se hledá v katalogu, je logic level: znamená, že výrobce garantuje odpor při 4,5 V nebo méně. Bez něj je součástka určená pro budič hradla, ne pro pin.
Co si pin ještě odnese
Hradlo je kondenzátor. Jeho nabití stojí náboj Qg, a ten musí projít pinem: špičkový proud je VGS/Rhradlo a pro 3,3 V a 100 Ω to je 33 mA — víc, než je mez pinu. Trvá to nanosekundy, takže to pin přežije, ale je to důvod, proč se před hradlo dává rezistor: neomezuje se jím tranzistor, ale pin.