چھوٹے وولٹیج MOSFETs کا کیا کردار ہے؟

کی بہت سی قسمیں ہیں۔MOSFETs، بنیادی طور پر جنکشن MOSFETs اور موصل گیٹ MOSFETs دو زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے، اور سبھی میں N-چینل اور P-چینل پوائنٹس ہیں۔

 

میٹل-آکسائیڈ-سیمک کنڈکٹر فیلڈ-اثر ٹرانزسٹر، جسے MOSFET کہا جاتا ہے، کو کمی کی قسم MOSFET اور اضافہ کی قسم MOSFET میں تقسیم کیا گیا ہے۔

 

MOSFETs کو سنگل گیٹ اور ڈوئل گیٹ ٹیوبوں میں بھی تقسیم کیا گیا ہے۔ ڈوئل گیٹ MOSFET میں دو آزاد گیٹ G1 اور G2 ہیں، سیریز میں جڑے ہوئے دو سنگل گیٹ MOSFETs کے مساوی تعمیر سے، اور دو گیٹ وولٹیج کنٹرول کے ذریعے اس کی آؤٹ پٹ کرنٹ تبدیلیاں۔ ڈبل گیٹ MOSFETs کی یہ خصوصیت بڑی سہولت لاتی ہے جب اسے ہائی فریکوئنسی ایمپلیفائر، گین کنٹرول ایمپلیفائر، مکسرز اور ڈیموڈیولیٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

 

1, MOSFETقسم اور ساخت

MOSFET FET کی ایک قسم ہے (دوسری قسم JFET ہے)، بہتر یا کمی کی قسم، P-چینل یا N-چینل کی کل چار اقسام میں تیار کیا جا سکتا ہے، لیکن صرف بہتر N-چینل MOSFET اور بہتر P- کا نظریاتی اطلاق۔ چینل MOSFET، لہذا عام طور پر NMOS کہا جاتا ہے، یا PMOS ان دو قسموں سے مراد ہے۔ جہاں تک کمی کی قسم MOSFETs کا استعمال کیوں نہ کریں، اس کی بنیادی وجہ تلاش کرنے کی سفارش نہ کریں۔ دو بہتر MOSFETs کے بارے میں، زیادہ عام طور پر استعمال ہونے والا NMOS ہے، اس کی وجہ یہ ہے کہ آن مزاحمت چھوٹی ہے، اور تیاری میں آسان ہے۔ لہذا سوئچنگ پاور سپلائی اور موٹر ڈرائیو ایپلی کیشنز، عام طور پر NMOS استعمال کریں. مندرجہ ذیل اقتباس، بلکہ مزید NMOS پر مبنی۔ MOSFET پرجیوی گنجائش کے تین پن تین پنوں کے درمیان موجود ہیں، جو ہماری ضروریات نہیں ہیں، لیکن مینوفیکچرنگ کے عمل کی حدود کی وجہ سے۔ کچھ وقت بچانے کے لئے ڈرائیو سرکٹ کے ڈیزائن یا انتخاب میں طفیلی اہلیت کا وجود، لیکن اس سے بچنے کا کوئی طریقہ نہیں ہے، اور پھر تفصیلی تعارف۔ MOSFET اسکیمیٹک ڈایاگرام میں دیکھا جا سکتا ہے، ایک پرجیوی ڈایڈڈ کے درمیان نالی اور ذریعہ۔ اسے باڈی ڈائیوڈ کہا جاتا ہے، عقلی بوجھ چلانے میں یہ ڈائیوڈ بہت اہم ہے۔ ویسے، باڈی ڈائیوڈ صرف ایک MOSFET میں موجود ہوتا ہے، عام طور پر انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ کے اندر نہیں ہوتا۔

 

2، MOSFET ترسیل کی خصوصیات

ترسیل کی اہمیت ایک سوئچ کے طور پر ہے، جو سوئچ بند کرنے کے مترادف ہے۔ NMOS کی خصوصیات، ایک خاص قدر سے زیادہ Vgs چلائے گا، اس صورت میں استعمال کے لیے موزوں ہے جب سورس گراؤنڈ ہو (لو اینڈ ڈرائیو)، صرف گیٹ وولٹیج آتا ہے۔ 4V یا 10V.PMOS خصوصیات پر، ایک خاص قدر سے کم Vgs چلائے گا، اس صورت میں استعمال کے لیے موزوں ہے جب سورس VCC (ہائی اینڈ ڈرائیو) سے منسلک ہو۔

تاہم، بلاشبہ، PMOS کو ایک اعلیٰ درجے کے ڈرائیور کے طور پر استعمال کرنا بہت آسان ہو سکتا ہے، لیکن مزاحمتی، مہنگی، کم قسم کے تبادلے اور دیگر وجوہات کی وجہ سے، اعلیٰ درجے کے ڈرائیور میں، عام طور پر اب بھی NMOS استعمال کرتے ہیں۔

 

3, MOSFETسوئچنگ نقصان

چاہے یہ NMOS ہو یا PMOS، آن-مزاحمت کے موجود ہونے کے بعد، تاکہ کرنٹ اس مزاحمت میں توانائی استعمال کرے، استعمال ہونے والی توانائی کے اس حصے کو مزاحمتی نقصان کہا جاتا ہے۔ ایک چھوٹی آن ریزسٹنس کے ساتھ MOSFET کا انتخاب کرنا مزاحمتی نقصان کو کم کر دے گا۔ عام طور پر کم طاقت والا MOSFET آن-مزاحمت عام طور پر دسیوں milliohms میں ہوتا ہے، وہاں چند milliohms ہوتا ہے۔ MOS وقت پر اور کٹ آف میں، MOS میں وولٹیج کی فوری تکمیل میں نہیں ہونا چاہئے وہاں گرنے کا عمل ہوتا ہے، کرنٹ بڑھنے کے عمل سے گزرتا ہے، اس دوران MOSFET کا نقصان ہوتا ہے وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار کو سوئچنگ نقصان کہا جاتا ہے۔ عام طور پر سوئچنگ کا نقصان ترسیل کے نقصان سے بہت بڑا ہوتا ہے، اور سوئچنگ فریکوئنسی جتنی تیز ہوگی، نقصان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ ترسیل کے فوری طور پر وولٹیج اور کرنٹ کی ایک بڑی پیداوار ایک بڑا نقصان ہے۔ سوئچنگ کے وقت کو کم کرنے سے ہر ترسیل میں نقصان کم ہو جاتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی کو کم کرنے سے فی یونٹ وقت میں سوئچز کی تعداد کم ہو جاتی ہے۔ دونوں نقطہ نظر سوئچنگ نقصان کو کم کر سکتے ہیں.

 
4، MOSFET ڈرائیو

دوئبرووی ٹرانجسٹروں کے مقابلے میں، یہ عام طور پر فرض کیا جاتا ہے کہ MOSFET کو چلانے کے لیے کسی کرنٹ کی ضرورت نہیں ہے، صرف یہ کہ GS وولٹیج ایک خاص قدر سے زیادہ ہے۔ یہ کرنا آسان ہے، تاہم، ہمیں رفتار کی بھی ضرورت ہے۔ MOSFET کے ڈھانچے میں آپ دیکھ سکتے ہیں کہ GS, GD کے درمیان ایک طفیلی صلاحیت موجود ہے اور MOSFET کی ڈرائیونگ نظری طور پر، capacitance کو چارج کرنا اور خارج کرنا ہے۔ کیپسیٹر کو چارج کرنے کے لیے کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور چونکہ فوری طور پر کیپیسیٹر کو چارج کرنا ایک شارٹ سرکٹ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، اس لیے فوری کرنٹ زیادہ ہوگا۔ MOSFET ڈرائیو کے انتخاب / ڈیزائن پر توجہ دینے کی پہلی چیز یہ ہے کہ فوری طور پر شارٹ سرکٹ کرنٹ کا سائز فراہم کیا جاسکتا ہے۔ دوسری چیز جس پر توجہ دینے کی ضرورت ہے وہ یہ ہے کہ عام طور پر ہائی اینڈ ڈرائیو NMOS میں استعمال کیا جاتا ہے، ڈیمانڈ پر گیٹ وولٹیج سورس وولٹیج سے زیادہ ہے۔ اعلی کے آخر میں ڈرائیو MOS ٹیوب ترسیل ذریعہ وولٹیج اور ڈرین وولٹیج (VCC) ایک ہی ہے، تو VCC 4V یا 10V سے گیٹ وولٹیج. یہ فرض کرتے ہوئے کہ اسی نظام میں، VCC سے زیادہ وولٹیج حاصل کرنے کے لیے، ہمیں ایک خاص بوسٹ سرکٹ کی ضرورت ہے۔ بہت سے موٹر ڈرائیور انٹیگریٹڈ چارج پمپ ہوتے ہیں، اس پر توجہ دینے کے لیے مناسب بیرونی کپیسیٹر کا انتخاب کرنا چاہیے، تاکہ MOSFET کو چلانے کے لیے کافی شارٹ سرکٹ کرنٹ حاصل کیا جا سکے۔ 4V یا 10V اوپر کہا کہ عام طور پر وولٹیج پر MOSFET استعمال کیا جاتا ہے، کورس کے ڈیزائن، ایک مخصوص مارجن کی ضرورت ہے. وولٹیج جتنی زیادہ ہوگی، آن اسٹیٹ کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی اور آن اسٹیٹ مزاحمت اتنی ہی کم ہوگی۔ عام طور پر مختلف زمروں میں چھوٹے آن اسٹیٹ وولٹیج MOSFETs بھی استعمال ہوتے ہیں، لیکن 12V آٹوموٹیو الیکٹرانکس سسٹم میں، عام 4V آن اسٹیٹ کافی ہے۔

 

 

MOSFET کے اہم پیرامیٹرز مندرجہ ذیل ہیں:

 

1. گیٹ سورس بریک ڈاؤن وولٹیج BVGS - گیٹ سورس وولٹیج کو بڑھانے کے عمل میں، تاکہ گیٹ کرنٹ IG صفر سے VGS میں تیز اضافہ شروع کرے، جسے گیٹ سورس بریک ڈاؤن وولٹیج BVGS کہا جاتا ہے۔

 

2. ٹرن آن وولٹیج VT - ٹرن آن وولٹیج (جسے تھریشولڈ وولٹیج بھی کہا جاتا ہے): کنڈکٹیو چینل کے آغاز کے درمیان سورس S اور ڈرین D کو گیٹ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ - معیاری N-چینل MOSFET، VT تقریباً 3 ~ 6V ہے۔ - بہتری کے عمل کے بعد، MOSFET VT ویلیو کو 2 ~ 3V تک کم کر سکتا ہے۔

 

3. ڈرین بریک ڈاؤن وولٹیج BVDS - VGS = 0 (مضبوط) کی حالت کے تحت، ڈرین وولٹیج کو بڑھانے کے عمل میں تاکہ ID ڈرامائی طور پر بڑھنے لگے جب VDS کو ڈرین بریک ڈاؤن وولٹیج BVDS کہا جاتا ہے - ID ڈرامائی طور پر بڑھنے کی وجہ سے مندرجہ ذیل دو پہلوؤں:

 

(1) ڈرین الیکٹروڈ کے قریب ڈیپلیشن پرت کا برفانی تودہ ٹوٹ جانا

 

(2) ڈرین سورس انٹر پول پینیٹریشن بریک ڈاون - کچھ چھوٹے وولٹیج MOSFET، اس کے چینل کی لمبائی کم ہے، وقتاً فوقتاً VDS کو بڑھانے کے لیے ڈیپلیشن پرت کے ڈرین ریجن کو وقتاً فوقتاً ماخذ کے علاقے تک پھیلانے کا باعث بنتا ہے۔ ، تاکہ چینل کی لمبائی صفر ہو، یعنی ڈرین سورس کے دخول، دخول کے درمیان، زیادہ تر کیریئرز کے سورس ریجن، سورس ریجن، الیکٹرک فیلڈ کے جذب کی کمی کی تہہ کو برداشت کرنے کے لیے سیدھی ہو جائے گی، رساو والے علاقے تک پہنچنے کے لیے، جس کے نتیجے میں ایک بڑی ID بنتی ہے۔

 

4. DC ان پٹ ریزسٹنس RGS-یعنی گیٹ سورس اور گیٹ کرنٹ کے درمیان شامل کردہ وولٹیج کا تناسب، اس خصوصیت کا اظہار بعض اوقات گیٹ کے ذریعے بہنے والے گیٹ کرنٹ کے لحاظ سے کیا جاتا ہے MOSFET کے RGS آسانی سے 1010Ω سے تجاوز کر سکتا ہے۔ 5۔

 

5. حالات کی ایک مقررہ قیمت کے لیے VDS میں کم فریکوئنسی ٹرانس کنڈکٹینس gm، اس تبدیلی کی وجہ سے ڈرین کرنٹ کی مائیکرو ویریئنس اور گیٹ سورس وولٹیج مائیکرو ویریئنس کو ٹرانس کنڈکٹس جی ایم کہا جاتا ہے، جو گیٹ سورس وولٹیج کے کنٹرول کو ظاہر کرتا ہے۔ ڈرین کرنٹ یہ ظاہر کرنا ہے کہ ایک اہم پیرامیٹر کی MOSFET پروردن، عام طور پر چند سے چند ایم اے / وی کی حد میں ہے۔ MOSFET آسانی سے 1010Ω سے تجاوز کر سکتا ہے۔