MOSFET como um switch?

Na imagem mostrada, a "Saída" pode ser controlada como 0V ou 12V com base no "Controle"?

Será que Drenar e Origem da maneira como está conectado pode ser um problema?

O transistor mostrado é um MOSFET de canal P atuando como um "comutador do lado superior". Mais comumente, um switch do lado inferior do MOSFET de canal N é usado, mas o que você tem funcionará desde que você adicione algo ao dreno, como nesta imagem do switch MOSFET do canal P em http: //www.electronics- tutorials.ws/transistor/tran_7.html :

Quando o controle entra em "HI", a chave MOSFET fica em "OFF". Quando o controle entra em "LO", o MOSFET atua como uma chave, essencialmente causando um curto-circuito no dreno e na fonte. Embora isso não seja inteiramente verdade, é uma aproximação aproximada, desde que o transistor esteja totalmente saturado. Portanto, o esquema que você mostrou pode ser usado para alternar 12V para alguma coisa, mas não conectará a saída a 0V, a menos que um resistor pull-down seja usado, como mostrado na imagem acima.

O cenário de controle oposto funciona para um MOSFET de canal N: o controle LO desliga o comutador, o controle HI liga o comutador. No entanto, um canal N é mais adequado para ser um "switch do lado LO" que conecta a saída ao terra em vez de VDD, como nesta imagem de um comutador MOSFET do canal N:

NOTA IMPORTANTE: A linha vermelha da entrada ao terra é simplesmente uma representação da entrada em curto para o terra para fornecer uma entrada de 0V. Isso não seria incluído em nenhuma construção de circuito físico, porque reduziria o sinal de entrada ao terra, o que é uma má idéia.

O nível de tensão real que determina se o FET está ativado ou desativado é conhecido como tensão limite do portão. Os chamados "portões de nível lógico" funcionam em tensões mais baixas, comuns em circuitos digitais como 1,8V, 3,3V ou 5V. Embora cruzar esse limite não ligue nem desligue completamente o interruptor, ele apenas permite que o FET inicie ou pare de conduzir. O FET deve estar completamente saturado com os valores indicados na folha de dados para ligar ou desligar completamente.

Devo acrescentar também que é uma prática bastante comum incluir um resistor pull-up (10k ou mais) no portão do MOSFET do canal P para mantê-lo desligado em estados desconhecidos. Da mesma forma, um resistor pull-down é usado na porta do MOSFET do canal N para mantê-lo desligado em estados desconhecidos.

Você está usando um MOSFET de canal P como um comutador lateral alto. Isso é bom. A direção em que você está conectado está correta.

Enquanto "Control" for 12V ou superior, o interruptor estará "off". Se cair abaixo de 10V ou mais, o MOSFET começará a ser conduzido (exatamente o quanto ele precisa cair depende do limiar de Vgs do dispositivo).

Normalmente, para usar um controle de nível lógico (0-5V ou 0-3,3V), você usará um resistor pull-up do gate à fonte (digamos, 1 kOhm mais ou menos) e um MOSFET de canal N de pequeno sinal entre o portão e terra. Quando o sinal entra no portão do MOSFET de canal N menor, ele é aberto e puxa o portão do canal P para o terra, e assim o canal P começa a conduzir na direção bloqueada. (Ele sempre conduz a outra direção, portanto, não troque os terminais!)

Uma vez que o portão do canal N de pequeno sinal volte a aterrar, ele parará de conduzir; a tensão de entrada puxará a porta do MOSFET do canal P para cima e o canal P interromperá a condução.

Alguém pediu um esquema para o circuito para controlar este MOSFET de canal P com entradas no nível lógico, então editei para adicionar isso:

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Não consegui descobrir como alterar os nomes dos componentes - você normalmente quer um transistor de sinal como um BS170 para o comutador de canal N inferior. Você também pode ajustar os resistores para sua escolha preferida de consumo de corrente versus comutação rápida (os valores atuais são bastante agressivos para comutação rápida; 10 kOhm geralmente funcionam bem) A capacidade da saída de ser conduzida a 0V depende da carga . Se a carga diminuir a saída para 0V, sim, isso poderá alternar entre 0V e 12V. Se a carga for puramente capacitiva, você precisará de um resistor de tração entre a saída e o terra, como mostra Kurt.

Um MOSFET de canal N, como sugere Kurt, funciona apenas se estiver no nível mais baixo ou se você usar um circuito de bootstrap / bomba de carga para aumentar a tensão no portão acima da tensão da fonte de 12V. O canal N como "interruptor lateral alto" é usado apenas se você fizer grande parte do seu circuito (portanto, o custo do canal P é importante) ou o circuito é muito sensível a perdas (então o Rdson inferior dos canais N é importante).

Na imagem mostrada, a "Saída" pode ser controlada como 0V ou 12V com base no "Controle"?

Sim, isso produzirá 12V quando a linha de controle estiver "baixa" e se você tivesse um resistor a 0V do dreno, a saída seria 0V quando a linha de controle estiver alta (12V).

A linha de controle precisa ter, no mínimo, 12V para desligar o FET (permitindo que o resistor aterre a tensão de saída para 0V) e algo entre 11V e 6V (valores típicos e dependentes do FET) para ativar o FET .

Será que Drenar e Origem da maneira como está conectado pode ser um problema?

Não, isso não será um problema