Eu tenho o seguinte circuito conectado a uma tábua de pão.
Eu vario a tensão do portão usando um potenciômetro. Aqui está o que me confunde: de acordo com a Wikipedia, o MOSFET está saturado quando V (GS)> V (TH) e V (DS)> V (GS) - V (TH).
Se eu aumentar lentamente a tensão do portão a partir de 0, o MOSFET permanecerá desligado. O LED começa a conduzir uma pequena quantidade de corrente quando a tensão do portão é de cerca de 2,5V. O brilho para de aumentar quando a tensão do portão atinge cerca de 4V. Não há alteração no brilho do LED quando a tensão do portão é maior que 4V. Mesmo se eu aumentar a tensão rapidamente de 4 para 12, o brilho do LED permanecerá inalterado.
Também monitoro a tensão Drain to Source enquanto estou aumentando a tensão do gate. A tensão do dreno para a fonte cai de 12V para perto de 0V quando a tensão do portão é de 4V ou mais. Isso é fácil de entender: como R1 e R (DS) formam um divisor de tensão e R1 é muito maior que R (DS), a maioria da tensão cai em R1. Nas minhas medições, cerca de 10V está sendo descartado no R1 e o restante no LED vermelho (2V).
No entanto, como V (DS) agora é aproximadamente 0, a condição V (DS)> V (GS) - V (TH) não é satisfeita, o MOSFET não está saturado? Se for esse o caso, como projetar um circuito no qual o MOSFET está saturado?
Observe que: R (DS) para IRF840 é 0,8 Ohms. V (TH) está entre 2V e 4V. Vcc é 12V.
Aqui está a linha de carga que tracei do meu circuito.
Agora, o que obtive das respostas aqui é que, para operar o MOSFET como um comutador, o ponto de operação deve estar no lado esquerdo da linha de carga. Estou correto no meu entendimento?
E se alguém impuser as curvas características do MOSFET, no gráfico acima, o ponto de operação estará na chamada região "linear / triodo". De fato, o comutador deve chegar a essa região o mais rápido possível para trabalhar com eficiência. Entendi ou estou completamente errado?