MOSFET جي ڪم ڪندڙ اصول جي تفصيلي وضاحت | FET جي اندروني جوڙجڪ جو تجزيو

MOSFET سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ سڀ کان وڌيڪ بنيادي اجزاء مان هڪ آهي. اليڪٽرانڪ سرڪٽس ۾، MOSFET عام طور تي پاور ايمپليفائر سرڪٽس يا سوئچنگ پاور سپلائي سرڪٽ ۾ استعمال ٿيندو آهي ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندو آهي. هيٺ،اوليڪيتوهان کي MOSFET جي ڪم ڪندڙ اصول جي تفصيلي وضاحت ڏيندو ۽ MOSFET جي اندروني جوڙجڪ جو تجزيو ڪندو.

ڇا آهيMOSFET

MOSFET، Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor (MOSFET). اهو هڪ فيلڊ اثر ٽرانسسٽر آهي جيڪو وڏي پيماني تي اينالاگ سرڪٽ ۽ ڊجيٽل سرڪٽ ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو. ان جي "چينل" (ڪم ڪندڙ ڪيريئر) جي polarity فرق موجب، ان کي ٻن قسمن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: "N-قسم" ۽ "P-قسم"، جنهن کي اڪثر NMOS ۽ PMOS سڏيو ويندو آهي.

MOSFET ڪم ڪندڙ اصول

MOSFET ڪم ڪندڙ موڊ جي مطابق وڌائڻ واري قسم ۽ ختم ٿيڻ واري قسم ۾ ورهائي سگھجي ٿو. واڌاري جو قسم MOSFET ڏانهن اشارو ڪري ٿو جڏهن ڪو به تعصب وولٽيج لاڳو نه ڪيو ويو آهي ۽ ڪو به ڪو نه آهيductive چينل. ختم ڪرڻ جو قسم MOSFET ڏانهن اشارو ڪري ٿو جڏهن ڪو به تعصب وولٹیج لاڳو نه ڪيو ويو آهي. هڪ conductive چينل ظاهر ٿيندو.

اصل ايپليڪيشنن ۾، صرف اين-چينل وڌائڻ واري قسم ۽ P-چينل وڌائڻ واري قسم MOSFETs آھن. جيئن ته NMOSFETs وٽ ننڍيون رياستي مزاحمت آهن ۽ ٺاهڻ ۾ آسان آهن، NMOS اصل ايپليڪيشنن ۾ PMOS کان وڌيڪ عام آهي.

واڌارو موڊ MOSFET

ڊرين ڊي ۽ ماخذ S جي وچ ۾ ٻه پوئتي کان پوئتي PN جنڪشن آهن واڌارو موڊ MOSFET. جڏهن گيٽ-ذريعو وولٹیج VGS = 0، جيتوڻيڪ ڊرين-ذريعو وولٹیج VDS شامل ڪيو ويو آهي، اتي هميشه هڪ PN جنڪشن هڪ پٺتي پيل حالت ۾ هوندو آهي، ۽ ڊيل ۽ ماخذ جي وچ ۾ ڪو به چالاڪ چينل نه هوندو آهي (ڪو به موجوده وهڪرو نه آهي. ). تنهن ڪري، ڊيل موجوده ID = 0 هن وقت.

هن وقت، جيڪڏهن دروازي ۽ ذريعو جي وچ ۾ اڳتي وڌڻ واري وولٹیج شامل ڪئي وئي آهي. اهو آهي، VGS>0، پوءِ هڪ اليڪٽرڪ فيلڊ ٺاهي ويندي دروازي سان P-قسم جي سلڪون سبسٽرٽ سان جڙيل SiO2 انسوليٽنگ پرت ۾ گيٽ اليڪٽرروڊ ۽ سلڪون سبسٽريٽ جي وچ ۾. ڇاڪاڻ ته آڪسائيڊ پرت موصل آهي، دروازي تي لاڳو ٿيل وولٹیج VGS موجوده پيدا نٿو ڪري سگهي. آڪسائيڊ پرت جي ٻنهي پاسن تي هڪ ڪئپسيٽر ٺاهيل آهي، ۽ VGS برابر سرڪٽ هن ڪيپيسيٽر (ڪيپيسيٽر) کي چارج ڪري ٿو. ۽ هڪ اليڪٽرڪ فيلڊ ٺاهيو، جيئن VGS آهستي آهستي اڀري، دروازي جي مثبت وولٹیج جي طرف متوجه ٿئي. اليڪٽرانن جو هڪ وڏو تعداد هن ڪيپيسيٽر (ڪيپيسيٽر) جي ٻئي پاسي جمع ٿئي ٿو ۽ هڪ N-قسم جو ڪنڊڪٽو چينل ٺاهي ٿو جيڪو ڊرين کان ماخذ تائين. جڏهن VGS ٽيوب جي ٽرن آن وولٽيج VT کان وڌي وڃي ٿي (عام طور تي اٽڪل 2V)، N-چينل ٽيوب صرف هلائڻ شروع ڪري ٿو، هڪ ڊيل موجوده ID ٺاهي ٿو. اسان گيٽ ماخذ وولٹیج کي سڏيندا آهيون جڏهن چينل پهريون ڀيرو موڙ تي وولٹیج پيدا ڪرڻ شروع ڪري ٿو. عام طور تي VT طور ظاهر ڪيو ويو آهي.

دروازي جي وولٹیج جي ماپ کي ڪنٽرول ڪرڻ VGS برقي فيلڊ جي طاقت يا ڪمزوري کي تبديل ڪري ٿو، ۽ ڊيل موجوده ID جي ماپ کي ڪنٽرول ڪرڻ جو اثر حاصل ڪري سگهجي ٿو. هي پڻ MOSFETs جي هڪ اهم خصوصيت آهي جيڪي برقي شعبن کي ڪرنٽ کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ استعمال ڪن ٿا، تنهنڪري انهن کي فيلڊ اثر ٽرانسسٽر پڻ سڏيو وڃي ٿو.

MOSFET اندروني جوڙجڪ

P-قسم جي سلڪون سبسٽرٽ تي گھٽ نجاست جي ڪنسنٽريشن سان، ٻه N+ علائقا جن ۾ وڌيڪ ناپاڪي جي ڪنسنٽريشن سان ٺھيل آھن، ۽ ٻه اليڪٽروڊ دھاتي ايلومينيم مان ٺاھيا ويندا آھن ته جيئن ڊرين ڊي ۽ ماخذ جي طور تي ڪم ڪن. پوءِ سيمي ڪنڊڪٽر جي مٿاڇري کي انتهائي پتلي سلکان ڊاءِ آڪسائيڊ (SiO2) موصلي واري پرت سان ڍڪيو ويندو آهي، ۽ دروازي ۽ ماخذ جي وچ ۾ موصلي واري پرت تي هڪ ايلومينيم اليڪٽرروڊ نصب ڪيو ويندو آهي ته جيئن دروازي جي خدمت ڪري سگهي. ھڪڙو اليڪٽرروڊ بي پڻ سبسٽٽ تي ٺاھيو ويو آھي، ھڪڙو اين-چينل وڌائڻ واري موڊ MOSFET ٺاھي ٿو. ساڳيو P-چينل وڌائڻ واري قسم جي MOSFETs جي اندروني ٺهڻ لاء صحيح آهي.

N-channel MOSFET ۽ P-channel MOSFET سرڪٽ علامتون

مٿي ڏنل تصوير MOSFET جي سرڪٽ علامت ڏيکاري ٿي. تصوير ۾، ڊي ڊرين آهي، S ذريعو آهي، G دروازو آهي، ۽ وچ ۾ تير سبسٽريٽ جي نمائندگي ڪري ٿو. جيڪڏهن تير اندر جي طرف اشارو ڪري ٿو، اهو هڪ N-channel MOSFET کي ظاهر ڪري ٿو، ۽ جيڪڏهن تير ٻاهران اشارو ڪري ٿو، اهو اشارو ڪري ٿو P-چينل MOSFET.

ڊبل اين چينل MOSFET، ڊبل پي چينل MOSFET ۽ N+P-چينل MOSFET سرڪٽ علامتون

حقيقت ۾، MOSFET جي پيداوار جي عمل دوران، ذيلي ذخيرو ڪارخاني ڇڏڻ کان اڳ ذريعن سان ڳنڍيل آهي. تنهن ڪري، علامتي ضابطن ۾، تير جو نشان جيڪو ذيلي ذخيري جي نمائندگي ڪري ٿو، اهو پڻ لازمي آهي ته ماخذ سان ڳنڍيل هجي ته ڊيل ۽ ماخذ کي فرق ڪرڻ لاء. MOSFET پاران استعمال ٿيل وولٹیج جي پولارٽي اسان جي روايتي ٽرانزسٽر وانگر آهي. اين چينل هڪ NPN ٽرانزسٽر وانگر آهي. ڊيل ڊي مثبت اليڪٽرروڊ سان ڳنڍيل آهي ۽ ذريعو S منفي اليڪٽرروڊ سان ڳنڍيل آهي. جڏهن گيٽ G وٽ هڪ مثبت وولٽيج آهي، هڪ conductive چينل ٺهيل آهي ۽ N-چينل MOSFET ڪم ڪرڻ شروع ڪري ٿو. اهڙي طرح، پي-چينل هڪ PNP ٽرانزسٽر وانگر آهي. ڊرين ڊي منفي اليڪٽرروڊ سان ڳنڍيل آهي، ذريعو S مثبت اليڪٽرروڊ سان ڳنڍيل آهي، ۽ جڏهن دروازي G وٽ منفي وولٽيج آهي، هڪ conductive چينل ٺهيل آهي ۽ P-چينل MOSFET ڪم ڪرڻ شروع ڪري ٿو.

MOSFET سوئچنگ نقصان جو اصول

چاهي اهو NMOS هجي يا PMOS، ان کي چالو ڪرڻ کان پوءِ هڪ ڪنڊڪشن اندروني مزاحمت پيدا ٿئي ٿي، ته جيئن ڪرنٽ ان اندروني مزاحمت تي توانائي استعمال ڪري. توانائيءَ جو اهو حصو جيڪو استعمال ٿئي ٿو، ان کي ڪنڪشن واپرائڻ چئبو آهي. هڪ MOSFET کي چونڊڻ سان هڪ ننڍڙي وهڪري جي اندروني مزاحمت کي مؤثر طريقي سان گھٽائي ڇڏيندو. گھٽ طاقت واري MOSFETs جي موجوده اندروني مزاحمت عام طور تي ڏهه ملي هومس جي آس پاس آهي، ۽ اتي پڻ ڪيترائي ملي هومس آهن.

جڏهن MOS ڪيو ويو آهي ۽ ختم ڪيو ويو آهي، اهو لازمي طور تي محسوس نه ڪيو وڃي. MOS جي ٻنهي پاسن تي وولٹیج هڪ مؤثر گهٽتائي هوندي، ۽ ان جي ذريعي وهندڙ موجوده ۾ اضافو ٿيندو. هن عرصي دوران، MOSFET جو نقصان وولٹیج ۽ موجوده جي پيداوار آهي، جيڪو سوئچنگ نقصان آهي. عام طور تي ڳالهائڻ، سوئچنگ نقصان تمام وڏا هوندا آهن ڪنڪشن جي نقصان کان، ۽ تيزيء سان سوئچنگ فریکوئنسي، تمام وڏو نقصان.

وولٽيج ۽ ڪرنٽ جي پيداوار جي رفتار تمام وڏي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ تمام وڏو نقصان آهي. مٽائڻ جي نقصان کي ٻن طريقن سان گھٽائي سگھجي ٿو. ھڪڙو آھي سوئچنگ جي وقت کي گھٽائڻ، جيڪو مؤثر طريقي سان گھٽائي سگھي ٿو نقصان کي گھٽائڻ دوران ھر موڙ تي؛ ٻيو آهي سوئچنگ فریکوئنسي کي گھٽائڻ، جيڪو گھٽائي سگھي ٿو سوئچ جو تعداد في يونٽ وقت.

مٿي ڏنل تفصيلي وضاحت آهي MOSFET جي ڪم ڪندڙ اصول ڊراگرام ۽ MOSFET جي اندروني جوڙجڪ جو تجزيو. MOSFET جي باري ۾ وڌيڪ سکڻ لاءِ، ڀلي ڪري آيا OLUKEY سان صلاح ڪريو توهان کي MOSFET ٽيڪنيڪل سپورٽ مهيا ڪرڻ لاءِ!