MOSFET como un resistor controlado por voltaje

Question

Esta pregunta podría ser demasiado localizada, pero lo intento.

¿Es posible reemplazar un resistor variable por un MOSFET, bajo las condiciones mostradas en el esquemático siguiente?

Si es así, ¿alguien puede proponer un tipo de MOSFET o los parámetros de MOSFET requeridos?

simular este circuito – Esquemático creado usando CircuitLab

Actualización

Lo que en realidad estoy intentando lograr es reemplazar R2a por algo simple que pueda controlar con un microcontrolador (DAC).

Estoy hackeando un dispositivo existente y no puedo reemplazar el resistor R1.

Answer 1

Sí, PERO:

Técnicamente, el MOSFET puede funcionar como una resistencia variable, pero existen dos problemas principales:

1. En la región óhmica (que es bastante estrecha en términos de voltaje de salida) la linealidad es pobre, y también depende del voltaje de entrada. No será fácil ajustarlo para que se comporte como una resistencia adecuada.

2. La resistencia de salida de los MOSFET generalmente no es un valor exacto, y será difícil obtener el valor exacto del datasheet. Lo que puedes hacer es medirlo para varios voltajes de entrada y salida, y crear una tabla con los valores. Pero si no necesitas que sea preciso, puedes usar los gráficos del datasheet.

Otra opción puede ser usar un VCR integrado.

Answer 2

Sí, Sergej. ¡Tienes toda la razón!

Un MOSFET puede ser fácilmente utilizado como un resistor variable. Debes considerar algunos parámetros importantes antes de usarlo como resistor variable. Las cosas principales son

1. La resistencia mínima que necesitas y el \$ R_{DS(on)} \$ del MOSFET que has elegido.

2. El comportamiento del MOSFET en la región lineal, aunque es similar para casi todos los MOSFET.

Ahora veremos cómo podemos usarlo como un resistor variable haciendo uso de las siguientes curvas características del MOSFET

1. Cuando el \$ V_{GS} \$ está por debajo de \$ V_{th} \$ del MOSFET, está en modo de corte, lo que significa que toda la tensión de suministro aparece a través del MOSFET. Esto significa que ahora el MOSFET actúa como una carga abierta con resistencia infinita.

2. Cuando aumentas lentamente el voltaje de puerta, el MOSFET comienza a conducir lentamente al entrar en la región lineal donde comienza a desarrollar voltaje a través de él, lo que llamamos \$ V_{DS} \$. En esta región, el MOSFET actúa más similar a una resistencia de valor finito.

3. Ahora, cuando el MOSFET entra en la región de saturación, la resistencia del MOSFET es la menor y es igual al \$ R_{DS(on)} \$ del MOSFET que se menciona en el circuito.