MOSFET اصل بنیادی علم اور اطلاق

جہاں تک ڈیپلیشن موڈ کیوں ہے۔MOSFETsاستعمال نہیں کیا جاتا ہے، اس کی تہہ تک جانے کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔

ان دو افزائش موڈ MOSFETs کے لیے، NMOS زیادہ عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ وجہ یہ ہے کہ آن مزاحمت چھوٹی اور تیاری میں آسان ہے۔ لہذا، NMOS عام طور پر بجلی کی فراہمی اور موٹر ڈرائیو ایپلی کیشنز کو سوئچ کرنے میں استعمال کیا جاتا ہے. مندرجہ ذیل تعارف میں، NMOS زیادہ تر استعمال کیا جاتا ہے.

MOSFET کے تین پنوں کے درمیان ایک طفیلی کیپیسیٹینس ہے۔ یہ وہ چیز نہیں ہے جس کی ہمیں ضرورت ہے، لیکن یہ مینوفیکچرنگ کے عمل کی حدود کی وجہ سے ہے۔ پرجیوی کیپیسیٹینس کا وجود ڈرائیو سرکٹ کو ڈیزائن کرنے یا منتخب کرتے وقت اسے مزید پریشانی کا باعث بناتا ہے، لیکن اس سے بچنے کا کوئی طریقہ نہیں ہے۔ ہم بعد میں اس کا تفصیل سے تعارف کرائیں گے۔

نالی اور منبع کے درمیان ایک طفیلی ڈایڈڈ ہے۔ اسے باڈی ڈائیوڈ کہتے ہیں۔ یہ ڈایڈڈ انڈکٹیو بوجھ (جیسے موٹرز) چلاتے وقت بہت اہم ہے۔ ویسے، باڈی ڈائیوڈ صرف ایک MOSFET میں موجود ہوتا ہے اور عام طور پر کسی انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ کے اندر نہیں پایا جاتا۔

 

2. MOSFET ترسیل کی خصوصیات

چلانے کا مطلب ایک سوئچ کے طور پر کام کرنا ہے، جو سوئچ بند ہونے کے برابر ہے۔

NMOS کی خصوصیت یہ ہے کہ جب Vgs ایک خاص قدر سے زیادہ ہو تو یہ آن ہو جائے گا۔ جب تک کہ گیٹ وولٹیج 4V یا 10V تک پہنچ جائے تو یہ استعمال کے لیے موزوں ہے جب سورس گراؤنڈ ہو (لو اینڈ ڈرائیو)۔

PMOS کی خصوصیات یہ ہیں کہ یہ اس وقت آن ہو جائے گا جب Vgs ایک خاص قدر سے کم ہو، جو ان حالات کے لیے موزوں ہے جہاں ذریعہ VCC (ہائی اینڈ ڈرائیو) سے منسلک ہو۔ تاہم، اگرچہپی ایم او ایساعلیٰ درجے کے ڈرائیور کے طور پر آسانی سے استعمال کیا جا سکتا ہے، NMOS عام طور پر اعلیٰ درجے کے ڈرائیوروں میں استعمال کیا جاتا ہے جس کی وجہ بڑی آن مزاحمت، زیادہ قیمت، اور متبادل کی چند اقسام ہیں۔

 

3. MOS سوئچ ٹیوب کا نقصان

چاہے یہ NMOS ہو یا PMOS، اس کے آن ہونے کے بعد ایک آن ریزسٹنس ہوتا ہے، لہذا کرنٹ اس مزاحمت پر توانائی استعمال کرے گا۔ استعمال ہونے والی توانائی کے اس حصے کو ترسیل کا نقصان کہا جاتا ہے۔ ایک چھوٹی آن مزاحمت کے ساتھ MOSFET کا انتخاب ترسیل کے نقصانات کو کم کرے گا۔ آج کا کم طاقت والا MOSFET آن ریزسٹنس عام طور پر دسیوں ملی اوہمس کے ارد گرد ہے، اور اس میں کئی ملی اوہمز بھی ہیں۔

MOSFET کو آن اور آف کرنے پر، اسے فوری طور پر مکمل نہیں ہونا چاہیے۔ ایم او ایس میں وولٹیج میں کمی کا عمل ہوتا ہے، اور بہتے ہوئے کرنٹ میں بڑھتا ہوا عمل ہوتا ہے۔ اس مدت کے دوران،MOSFET کینقصان وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار ہے، جسے سوئچنگ نقصان کہتے ہیں۔ عام طور پر سوئچنگ کے نقصانات ترسیل کے نقصانات سے بہت زیادہ ہوتے ہیں، اور سوئچنگ فریکوئنسی جتنی تیز ہوگی، نقصانات اتنے ہی زیادہ ہوتے ہیں۔

ترسیل کے وقت وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار بہت زیادہ ہوتی ہے، جس سے بہت زیادہ نقصان ہوتا ہے۔ سوئچنگ کے وقت کو کم کرنا ہر ترسیل کے دوران نقصان کو کم کر سکتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی کو کم کرنے سے فی یونٹ وقت میں سوئچ کی تعداد کم ہو سکتی ہے۔ دونوں طریقے سوئچنگ کے نقصانات کو کم کر سکتے ہیں۔

ویوفارم جب MOSFET آن ہوتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ترسیل کے وقت وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار بہت زیادہ ہے، اور ہونے والا نقصان بھی بہت بڑا ہے۔ سوئچنگ کے وقت کو کم کرنا ہر ترسیل کے دوران نقصان کو کم کر سکتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی کو کم کرنے سے فی یونٹ وقت میں سوئچ کی تعداد کم ہو سکتی ہے۔ دونوں طریقے سوئچنگ کے نقصانات کو کم کر سکتے ہیں۔

 

4. MOSFET ڈرائیور

دوئبرووی ٹرانزسٹرز کے مقابلے میں، عام طور پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ MOSFET کو آن کرنے کے لیے کسی کرنٹ کی ضرورت نہیں ہے، جب تک کہ GS وولٹیج ایک خاص قدر سے زیادہ ہو۔ یہ کرنا آسان ہے، لیکن ہمیں رفتار کی بھی ضرورت ہے۔

MOSFET کے ڈھانچے میں یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ GS اور GD کے درمیان ایک طفیلی صلاحیت موجود ہے، اور MOSFET کی ڈرائیونگ دراصل capacitor کا چارج اور ڈسچارج ہے۔ کیپیسیٹر کو چارج کرنے کے لیے کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ چارجنگ کے وقت کپیسیٹر کو شارٹ سرکٹ سمجھا جا سکتا ہے، اس لیے فوری کرنٹ نسبتاً بڑا ہو گا۔ MOSFET ڈرائیور کا انتخاب/ڈیزائن کرتے وقت توجہ دینے کی پہلی چیز یہ ہے کہ وہ فوری طور پر شارٹ سرکٹ کرنٹ فراہم کر سکتا ہے۔ میں

نوٹ کرنے والی دوسری بات یہ ہے کہ NMOS، جو عام طور پر ہائی اینڈ ڈرائیونگ کے لیے استعمال ہوتا ہے، کو آن کرنے پر گیٹ وولٹیج کا سورس وولٹیج سے زیادہ ہونا ضروری ہے۔ جب ہائی سائیڈ سے چلنے والا MOSFET آن ہوتا ہے، تو سورس وولٹیج ڈرین وولٹیج (VCC) جیسا ہی ہوتا ہے، اس لیے گیٹ وولٹیج اس وقت VCC سے 4V یا 10V زیادہ ہے۔ اگر آپ اسی سسٹم میں VCC سے بڑا وولٹیج حاصل کرنا چاہتے ہیں تو آپ کو ایک خاص بوسٹ سرکٹ کی ضرورت ہے۔ بہت سے موٹر ڈرائیوروں کے پاس انٹیگریٹڈ چارج پمپ ہوتے ہیں۔ واضح رہے کہ MOSFET کو چلانے کے لیے کافی شارٹ سرکٹ کرنٹ حاصل کرنے کے لیے ایک مناسب بیرونی کپیسیٹر کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔

 

اوپر مذکور 4V یا 10V عام طور پر استعمال ہونے والے MOSFETs کا ٹرن آن وولٹیج ہے، اور یقیناً ڈیزائن کے دوران ایک خاص مارجن کی اجازت ہونی چاہیے۔ اور وولٹیج جتنا زیادہ ہوگا، ترسیل کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی اور ترسیل کی مزاحمت اتنی ہی کم ہوگی۔ اب مختلف شعبوں میں استعمال ہونے والے چھوٹے کنڈکشن وولٹیج کے ساتھ MOSFETs موجود ہیں، لیکن 12V آٹوموٹو الیکٹرانک سسٹمز میں، عام طور پر 4V کنڈکشن کافی ہے۔

 

MOSFET ڈرائیور سرکٹ اور اس کے نقصانات کے لیے، براہ کرم مائیکرو چِپ کے AN799 میچنگ MOSFET ڈرائیوروں کو MOSFETs سے دیکھیں۔ یہ بہت تفصیلی ہے، اس لیے میں مزید نہیں لکھوں گا۔

 

ترسیل کے وقت وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار بہت زیادہ ہوتی ہے، جس سے بہت زیادہ نقصان ہوتا ہے۔ سوئچنگ کے وقت کو کم کرنا ہر ترسیل کے دوران نقصان کو کم کر سکتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی کو کم کرنے سے فی یونٹ وقت میں سوئچ کی تعداد کم ہو سکتی ہے۔ دونوں طریقے سوئچنگ کے نقصانات کو کم کر سکتے ہیں۔

MOSFET FET کی ایک قسم ہے (دوسرا JFET ہے)۔ اسے اینہانسمنٹ موڈ یا ڈیپلیشن موڈ، پی چینل یا این چینل، کل 4 اقسام میں بنایا جا سکتا ہے۔ تاہم، اصل میں صرف اینہانسمنٹ موڈ N-channel MOSFET استعمال کیا جاتا ہے۔ اور اضافہ کی قسم P-channel MOSFET، لہذا NMOS یا PMOS عام طور پر ان دو اقسام کا حوالہ دیتے ہیں۔

 

5. MOSFET ایپلیکیشن سرکٹ؟

MOSFET کی سب سے نمایاں خصوصیت اس کی اچھی سوئچنگ خصوصیات ہیں، اس لیے یہ بڑے پیمانے پر ایسے سرکٹس میں استعمال ہوتا ہے جن میں الیکٹرانک سوئچز کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ بجلی کی فراہمی اور موٹر ڈرائیوز کو سوئچ کرنا، نیز روشنی کی مدھم ہونا۔

 

آج کے MOSFET ڈرائیوروں کی کئی خاص ضروریات ہیں:

1. کم وولٹیج کی درخواست

5V پاور سپلائی کا استعمال کرتے وقت، اگر اس وقت روایتی ٹوٹیم پول کا ڈھانچہ استعمال کیا جاتا ہے، چونکہ ٹرانزسٹر بی میں تقریباً 0.7V کا وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے، اس لیے گیٹ پر لاگو اصل حتمی وولٹیج صرف 4.3V ہے۔ اس وقت، ہم برائے نام گیٹ پاور کا انتخاب کرتے ہیں۔

4.5V MOSFET استعمال کرتے وقت ایک خاص خطرہ ہوتا ہے۔ یہی مسئلہ 3V یا دیگر کم وولٹیج پاور سپلائیز استعمال کرتے وقت بھی ہوتا ہے۔

2. وسیع وولٹیج کی درخواست

ان پٹ وولٹیج ایک مقررہ قدر نہیں ہے، یہ وقت یا دیگر عوامل کے ساتھ بدل جائے گی۔ یہ تبدیلی PWM سرکٹ کی طرف سے MOSFET کو فراہم کردہ ڈرائیونگ وولٹیج کے غیر مستحکم ہونے کا سبب بنتی ہے۔

MOSFETs کو ہائی گیٹ وولٹیج کے تحت محفوظ بنانے کے لیے، بہت سے MOSFETs نے گیٹ وولٹیج کے طول و عرض کو زبردستی محدود کرنے کے لیے بلٹ ان وولٹیج ریگولیٹرز رکھے ہیں۔ اس صورت میں، جب فراہم کردہ ڈرائیونگ وولٹیج وولٹیج ریگولیٹر ٹیوب کے وولٹیج سے زیادہ ہو جائے گا، تو یہ بڑی جامد بجلی کی کھپت کا سبب بنے گا۔

ایک ہی وقت میں، اگر آپ گیٹ وولٹیج کو کم کرنے کے لیے صرف ریزسٹر وولٹیج ڈویژن کے اصول کو استعمال کرتے ہیں، تو MOSFET اس وقت اچھی طرح کام کرے گا جب ان پٹ وولٹیج نسبتاً زیادہ ہو، لیکن جب ان پٹ وولٹیج کو کم کیا جائے گا تو گیٹ وولٹیج ناکافی ہو جائے گا، جس کی وجہ سے نامکمل ترسیل، اس طرح بجلی کی کھپت میں اضافہ.

3. دوہری وولٹیج کی درخواست

کچھ کنٹرول سرکٹس میں، منطق کا حصہ ایک عام 5V یا 3.3V ڈیجیٹل وولٹیج استعمال کرتا ہے، جبکہ پاور پارٹ 12V یا اس سے بھی زیادہ کا وولٹیج استعمال کرتا ہے۔ دو وولٹیج ایک مشترکہ زمین سے جڑے ہوئے ہیں۔

اس سے سرکٹ استعمال کرنے کی ضرورت بڑھ جاتی ہے تاکہ کم وولٹیج والی طرف MOSFET کو ہائی وولٹیج کی طرف مؤثر طریقے سے کنٹرول کر سکے۔ اسی وقت، ہائی وولٹیج کی طرف MOSFET کو بھی 1 اور 2 میں بیان کردہ مسائل کا سامنا کرنا پڑے گا۔

ان تینوں صورتوں میں، ٹوٹیم پول کا ڈھانچہ آؤٹ پٹ کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتا، اور بہت سے آف دی شیلف MOSFET ڈرائیور ICs میں گیٹ وولٹیج کو محدود کرنے والے ڈھانچے شامل نہیں ہوتے۔

 

لہذا میں نے ان تینوں ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ایک نسبتاً عام سرکٹ ڈیزائن کیا۔

میں

NMOS کے لیے ڈرائیور سرکٹ

یہاں میں صرف NMOS ڈرائیور سرکٹ کا ایک سادہ تجزیہ کروں گا:

Vl اور Vh بالترتیب کم اینڈ اور ہائی اینڈ پاور سپلائی ہیں۔ دونوں وولٹیج ایک جیسے ہو سکتے ہیں، لیکن Vl Vh سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔

Q1 اور Q2 الگ تھلگ حاصل کرنے کے لیے ایک الٹا ٹوٹیم قطب بناتے ہیں جبکہ اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ دو ڈرائیور ٹیوبیں Q3 اور Q4 ایک ہی وقت میں آن نہ ہوں۔

R2 اور R3 PWM وولٹیج کا حوالہ فراہم کرتے ہیں۔ اس حوالہ کو تبدیل کرنے سے، سرکٹ کو ایسی پوزیشن میں چلایا جا سکتا ہے جہاں PWM سگنل ویوفارم نسبتاً کھڑی ہو۔

Q3 اور Q4 کا استعمال ڈرائیو کرنٹ فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ آن ہونے پر، Q3 اور Q4 میں صرف Vh اور GND کی نسبت Vce کا کم از کم وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔ یہ وولٹیج ڈراپ عام طور پر صرف 0.3V کے بارے میں ہے، جو کہ 0.7V کے Vce سے بہت کم ہے۔

R5 اور R6 فیڈ بیک ریزسٹرس ہیں، جو گیٹ وولٹیج کے نمونے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ نمونہ دار وولٹیج Q5 کے ذریعے Q1 اور Q2 کی بنیادوں پر ایک مضبوط منفی تاثرات پیدا کرتا ہے، اس طرح گیٹ وولٹیج کو ایک محدود قدر تک محدود کر دیتا ہے۔ اس قدر کو R5 اور R6 کے ذریعے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔

آخر میں، R1 Q3 اور Q4 کے لیے بنیادی موجودہ حد فراہم کرتا ہے، اور R4 MOSFET کے لیے گیٹ کرنٹ کی حد فراہم کرتا ہے، جو کہ Q3 اور Q4 کی برف کی حد ہے۔ اگر ضروری ہو تو، ایک ایکسلریشن کیپسیٹر کو R4 کے متوازی طور پر منسلک کیا جا سکتا ہے۔

یہ سرکٹ مندرجہ ذیل خصوصیات فراہم کرتا ہے:

1. ہائی سائیڈ MOSFET کو چلانے کے لیے کم سائیڈ وولٹیج اور PWM استعمال کریں۔

2. ہائی گیٹ وولٹیج کی ضروریات کے ساتھ MOSFET کو چلانے کے لیے ایک چھوٹا طول و عرض PWM سگنل استعمال کریں۔

3. گیٹ وولٹیج کی چوٹی کی حد

4. ان پٹ اور آؤٹ پٹ موجودہ حدود

5. مناسب مزاحم استعمال کرنے سے، بہت کم بجلی کی کھپت حاصل کی جا سکتی ہے۔

6. PWM سگنل الٹا ہے۔ NMOS کو اس خصوصیت کی ضرورت نہیں ہے اور اسے سامنے ایک انورٹر رکھ کر حل کیا جا سکتا ہے۔

پورٹیبل ڈیوائسز اور وائرلیس مصنوعات کو ڈیزائن کرتے وقت، مصنوعات کی کارکردگی کو بہتر بنانا اور بیٹری کی زندگی کو بڑھانا دو ایسے مسائل ہیں جن کا ڈیزائنرز کو سامنا کرنا پڑتا ہے۔ DC-DC کنورٹرز میں اعلی کارکردگی، بڑے آؤٹ پٹ کرنٹ، اور کم پرسکون کرنٹ کے فوائد ہیں، جو انہیں پورٹیبل ڈیوائسز کو طاقت دینے کے لیے بہت موزوں بناتے ہیں۔ اس وقت، DC-DC کنورٹر ڈیزائن ٹیکنالوجی کی ترقی میں اہم رجحانات یہ ہیں: (1) اعلی تعدد ٹیکنالوجی: جیسے جیسے سوئچنگ فریکوئنسی میں اضافہ ہوتا ہے، سوئچنگ کنورٹر کا سائز بھی کم ہو جاتا ہے، بجلی کی کثافت بھی بہت بڑھ جاتی ہے، اور متحرک ردعمل کو بہتر بنایا گیا ہے۔ . کم طاقت والے DC-DC کنورٹرز کی سوئچنگ فریکوئنسی میگاہرٹز کی سطح تک بڑھ جائے گی۔ (2) کم آؤٹ پٹ وولٹیج ٹیکنالوجی: سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، مائیکرو پروسیسرز اور پورٹیبل الیکٹرانک آلات کا آپریٹنگ وولٹیج کم سے کم تر ہوتا جا رہا ہے، جس کے لیے مستقبل کے DC-DC کنورٹرز کو مائیکرو پروسیسرز کو اپنانے کے لیے کم آؤٹ پٹ وولٹیج فراہم کرنے کی ضرورت ہے۔ پروسیسرز اور پورٹیبل الیکٹرانک آلات کی ضروریات۔

ان ٹیکنالوجیز کی ترقی نے پاور چپ سرکٹس کے ڈیزائن کے لیے اعلیٰ تقاضوں کو آگے بڑھایا ہے۔ سب سے پہلے، جیسا کہ سوئچنگ فریکوئنسی بڑھتی جارہی ہے، سوئچنگ عناصر کی کارکردگی پر اعلیٰ تقاضے رکھے جاتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، متعلقہ سوئچنگ عنصر ڈرائیو سرکٹس کو یقینی بنانے کے لیے فراہم کیا جانا چاہیے کہ سوئچ کرنے والے عناصر عام طور پر میگاہرٹز تک فریکوئنسی سوئچ کرنے پر کام کریں۔ دوم، بیٹری سے چلنے والے پورٹیبل الیکٹرانک آلات کے لیے، سرکٹ کا ورکنگ وولٹیج کم ہے (مثال کے طور پر لیتھیم بیٹریوں کو لے کر، ورکنگ وولٹیج 2.5~3.6V ہے)، اس لیے پاور چپ کا ورکنگ وولٹیج کم ہے۔

 

MOSFET میں بہت کم مزاحمت ہے اور وہ کم توانائی استعمال کرتا ہے۔ MOSFET اکثر اس وقت مقبول اعلی کارکردگی والے DC-DC چپس میں پاور سوئچ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ تاہم، MOSFET کی بڑی پرجیوی گنجائش کی وجہ سے، NMOS سوئچنگ ٹیوبوں کی گیٹ کیپیسیٹینس عام طور پر دسیوں picofarads جتنی زیادہ ہوتی ہے۔ یہ اعلی آپریٹنگ فریکوئنسی DC-DC کنورٹر سوئچنگ ٹیوب ڈرائیو سرکٹ کے ڈیزائن کے لئے اعلی ضروریات کو آگے رکھتا ہے۔

کم وولٹیج ULSI ڈیزائنز میں، بوٹسٹریپ بوسٹ سٹرکچرز اور ڈرائیو سرکٹس کو بڑے کیپسیٹیو بوجھ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے مختلف قسم کے CMOS اور BiCMOS لاجک سرکٹس ہیں۔ یہ سرکٹس عام طور پر 1V سے کم پاور سپلائی وولٹیج کے ساتھ کام کر سکتے ہیں، اور 1 سے 2pF کی لوڈ کیپیسیٹینس کے ساتھ دسیوں میگا ہرٹز یا یہاں تک کہ سینکڑوں میگا ہرٹز کی فریکوئنسی پر کام کر سکتے ہیں۔ یہ مضمون بوٹسٹریپ بوسٹ سرکٹ کا استعمال کرتا ہے تاکہ ایک ڈرائیو سرکٹ کو ڈیزائن کرنے کے لیے بڑی لوڈ کیپیسیٹینس ڈرائیو کی صلاحیت جو کم وولٹیج، ہائی سوئچنگ فریکوئنسی بوسٹ DC-DC کنورٹرز کے لیے موزوں ہو۔ سرکٹ کو Samsung AHP615 BiCMOS پروسیس پر مبنی ڈیزائن کیا گیا ہے اور Hspice سمولیشن سے تصدیق شدہ ہے۔ جب سپلائی وولٹیج 1.5V ہے اور لوڈ کیپیسیٹینس 60pF ہے، تو آپریٹنگ فریکوئنسی 5MHz سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔

میں

MOSFET سوئچنگ کی خصوصیات

میں

1. جامد خصوصیات

سوئچنگ عنصر کے طور پر، MOSFET دو حالتوں میں بھی کام کرتا ہے: آف یا آن۔ چونکہ MOSFET ایک وولٹیج پر قابو پانے والا جزو ہے، اس لیے اس کی کام کرنے والی حالت کا تعین بنیادی طور پر گیٹ سورس وولٹیج uGS سے ہوتا ہے۔

 

کام کرنے کی خصوصیات مندرجہ ذیل ہیں:

※ uGS＜ٹرن آن وولٹیج UT: MOSFET کٹ آف ایریا میں کام کرتا ہے، ڈرین سورس کرنٹ iDS بنیادی طور پر 0 ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج uDS≈UDD، اور MOSFET "آف" حالت میں ہے۔

※ uGS>ٹرن آن وولٹیج UT: MOSFET کنڈکشن ریجن میں کام کرتا ہے، ڈرین سورس کرنٹ iDS=UDD/(RD+rDS)۔ ان میں سے، RDS ڈرین سورس ریزسٹنس ہے جب MOSFET آن ہوتا ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج UDS=UDD?rDS/(RD+rDS)، اگر rDS＜＜RD، uDS≈0V، MOSFET "آن" حالت میں ہے۔

2. متحرک خصوصیات

MOSFET میں ایک منتقلی کا عمل بھی ہوتا ہے جب وہ آن اور آف حالتوں کے درمیان سوئچ کرتا ہے، لیکن اس کی متحرک خصوصیات بنیادی طور پر سرکٹ سے متعلق آوارہ گنجائش کو چارج کرنے اور خارج کرنے کے لیے درکار وقت، اور جب ٹیوب خود ہی آن اور آف ہوتی ہے تو چارج جمع اور خارج ہونے پر منحصر ہوتی ہے۔ کھپت کا وقت بہت چھوٹا ہے۔

جب ان پٹ وولٹیج UI ہائی سے لو میں تبدیل ہوتا ہے اور MOSFET آن سٹیٹ سے آف سٹیٹ میں تبدیل ہوتا ہے، تو پاور سپلائی UDD RD کے ذریعے stray capacitance CL کو چارج کرتا ہے، اور چارجنگ ٹائم مستقل τ1=RDCL۔ لہذا، آؤٹ پٹ وولٹیج uo کو کم سطح سے اعلی سطح پر تبدیل کرنے سے پہلے ایک خاص تاخیر سے گزرنے کی ضرورت ہے۔ جب ان پٹ وولٹیج UI کم سے ہائی میں تبدیل ہوتا ہے اور MOSFET آف اسٹیٹ سے آن اسٹیٹ میں تبدیل ہوتا ہے، stray capacitance CL پر چارج rDS سے گزرتا ہے ڈسچارج ڈسچارج ٹائم مستقل τ2≈rDSCL کے ساتھ ہوتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ آؤٹ پٹ وولٹیج Uo کو بھی ایک خاص تاخیر کی ضرورت ہے اس سے پہلے کہ یہ کم سطح پر منتقل ہو سکے۔ لیکن چونکہ rDS ​​RD سے بہت چھوٹا ہے، کٹ آف سے کنڈکشن میں تبادلوں کا وقت کنڈکشن سے کٹ آف میں تبادلوں کے وقت سے کم ہے۔

چونکہ MOSFET کا ڈرین سورس ریزسٹنس rDS جب اسے آن کیا جاتا ہے تو ٹرانجسٹر کے سیچوریشن ریزسٹنس rCES سے بہت بڑا ہوتا ہے، اور بیرونی ڈرین ریزسٹنس RD ٹرانجسٹر کے کلکٹر ریزسٹنس RC سے بھی بڑا ہوتا ہے، اس لیے چارجنگ اور ڈسچارج کا وقت MOSFET کا لمبا ہے، MOSFET بناتا ہے سوئچنگ کی رفتار ٹرانجسٹر کی رفتار سے کم ہے۔ تاہم، CMOS سرکٹس میں، چونکہ چارجنگ سرکٹ اور ڈسچارجنگ سرکٹ دونوں ہی کم مزاحمت والے سرکٹس ہیں، اس لیے چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے عمل نسبتاً تیز ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں CMOS سرکٹ کے لیے تیز رفتار سوئچنگ ہوتی ہے۔