குறைப்பு முறை MOSFET என்றால் என்ன: வேலை மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

குறைப்பு முறை MOSFET என்றால் என்ன: வேலை மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

உலோக-ஆக்சைடு-குறைக்கடத்தி புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர் அல்லது MOSFET மின்னழுத்தம்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சாதனமாகும், இது மின்சுற்றுகளுக்குள் மின்னழுத்தங்களை பெருக்க அல்லது மாற்றுவதற்கு மூல, வடிகால், கேட் & உடல் போன்ற டெர்மினல்களைக் கொண்டு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் இது டிஜிட்டல் பயன்பாடுகளுக்கு IC களிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவை பெருக்கிகள் மற்றும் வடிகட்டிகள் போன்ற அனலாக் சுற்றுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. MOSFET கள் முக்கியமாக குறைபாடுகளை சமாளிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன உண்மைகள் உயர் வடிகால் எதிர்ப்பு, மிதமான உள்ளீடு மின்மறுப்பு & மெதுவான செயல்பாடு போன்றவை. MOSFETகள் இரண்டு வகையான மேம்படுத்தல் முறை மற்றும் குறைப்பு முறை. இந்த கட்டுரை MOSFET வகைகளில் ஒன்றைப் பற்றி விவாதிக்கிறது குறைப்பு முறை MOSFET - வகைகள், பயன்பாடுகளுடன் வேலை.




Depletion Mode MOSFET என்றால் என்ன?

நீங்கள் இணைக்கும் போது எந்த கேட் மின்னழுத்தத்தையும் பயன்படுத்தாமல் சாதாரணமாக இயக்கப்படும் MOSFET ஆனது ஒரு depletion mode MOSFET என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த MOSFET இல், மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் வடிகால் முனையத்திலிருந்து மூலத்திற்கு ஆகும். இந்த வகை MOSFET சாதனத்தில் பொதுவாக அறியப்படுகிறது.

MOSFET இன் கேட் டெர்மினலில் ஒரு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டவுடன், மூலச் சேனலுக்கான வடிகால் அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டதாக மாறும். கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் அதிகமாகும் போது, ​​வடிகால் மூலம் மூலத்திற்கு செல்லும் மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் வடிகால் மூலத்திற்கு செல்லும் மின்னோட்டத்தை நிறுத்தும் வரை குறையும்.





மேலும் அறிய இந்த இணைப்பைப் பார்க்கவும் MOSFET ஒரு சுவிட்சாக

குறைப்பு முறை MOSFET சின்னம்

p-channel மற்றும் n-channel க்கான depletion mode MOSFET குறியீடுகள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளன. இந்த MOSFETகளில், அம்புக்குறிகள் P-வகை அல்லது N-வகை போன்ற MOSFET வகையைக் குறிக்கும். அம்புக்குறியானது திசையின் உள்ளே இருந்தால், அது n-சேனலாகவும், அம்புக்குறி வெளியில் இருந்தால், அது p-சேனலாகவும் இருக்கும்.



  குறைப்பு MOSFET சின்னங்கள்
குறைப்பு MOSFET சின்னங்கள்

Depletion Mode MOSFET எப்படி வேலை செய்கிறது?

டிப்லெஷன் MOSFET இயல்பாகவே செயல்படுத்தப்படுகிறது. இங்கே, மூல & வடிகால் முனையங்கள் உடல் ரீதியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. MOSFET இன் செயல்பாட்டைப் புரிந்து கொள்ள, Depletion MOSFET இன் வகைகளைப் புரிந்துகொள்வோம்.

குறைப்பு பயன்முறையின் வகைகள் MOSFET

தி குறைப்பு முறை MOSFET அமைப்பு வகையின் அடிப்படையில் மாறுபடும். MOSFETகள் இரண்டு வகையான p-channel depletion mode மற்றும் n- channel depletion mode. எனவே, ஒவ்வொரு வகையான குறைப்பு முறை MOSFET அமைப்பு மற்றும் அதன் செயல்பாடு கீழே விவாதிக்கப்படுகிறது.

N-Channel depletion MOSFET

N-Channel Depletion MOSFET இன் அமைப்பு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. MOSFET இன் இந்த வகை குறைபாட்டில், மூலமும் வடிகையும் N-வகை குறைக்கடத்தியின் ஒரு சிறிய துண்டு மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த MOSFET இல் பயன்படுத்தப்படும் அடி மூலக்கூறு P-வகை குறைக்கடத்தி மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் இந்த வகை MOSFET இல் பெரும்பாலான சார்ஜ் கேரியர்கள் ஆகும். இங்கே, மூல மற்றும் வடிகால் அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

N-channel depletion mode MOSFET கட்டுமானமானது மேம்படுத்தல் பயன்முறை n சேனல் MOSFET உடன் ஒப்பிடும்போது ஒரே மாதிரியாக உள்ளது, தவிர அதன் செயல்பாடு வேறுபட்டது. மூல மற்றும் வடிகால் முனையங்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி n-வகை அசுத்தங்களால் ஆனது.

  N சேனல் குறைப்பு MOSFET
N சேனல் குறைப்பு MOSFET

மூல மற்றும் வடிகால் போன்ற இரு முனையங்களுக்கும் இடையில் சாத்தியமான வேறுபாட்டை நாம் பயன்படுத்தும்போது, ​​அடி மூலக்கூறின் முழு n-மண்டலத்திலும் மின்னோட்டம் பாய்கிறது. இந்த MOSFET இன் கேட் டெர்மினலில் எதிர்மறை மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​எலக்ட்ரான்கள் போன்ற சார்ஜ் கேரியர்கள் மின்கடத்தா அடுக்கின் கீழ் n-பிராந்தியத்திற்குள் விரட்டப்பட்டு கீழே நகர்த்தப்படும். எனவே சேனலுக்குள் சார்ஜ் கேரியர் குறைப்பு ஏற்படும்.

இதனால், ஒட்டுமொத்த சேனல் கடத்துத்திறன் குறைகிறது. இந்த நிலையில், GATE முனையத்தில் அதே மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டவுடன், வடிகால் மின்னோட்டம் குறையும். எதிர்மறை மின்னழுத்தம் மேலும் அதிகரித்தவுடன் அது அடையும் பிஞ்ச்-ஆஃப் பயன்முறை .

இங்கே தி வடிகால் மின்னோட்டம் சேனலுக்குள் சார்ஜ் கேரியர்களின் குறைவை மாற்றுவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, எனவே இது அழைக்கப்படுகிறது குறைப்பு MOSFET . இங்கே, வடிகால் முனையம் ஒரு +ve பொட்டஷியனில் உள்ளது, கேட் டெர்மினல் ஒரு -ve பொட்டஷியனில் உள்ளது & மூலமானது '0' பொட்டாசியலில் உள்ளது. எனவே மூலத்திலிருந்து வாயிலுக்கு ஒப்பிடும்போது கேட் வரையிலான வடிகால் இடையே மின்னழுத்த மாறுபாடு அதிகமாக உள்ளது, எனவே மூல முனையத்துடன் ஒப்பிடும்போது வடிகால் அடுக்கு அகலம் அதிகமாக உள்ளது.

P-Channel depletion MOSFET

P சேனல் depletion MOSFET இல், P-வகையின் குறைக்கடத்தியின் ஒரு சிறிய துண்டு மூலத்தையும் வடிகையும் இணைக்கிறது. ஆதாரம் மற்றும் வடிகால் P-வகை குறைக்கடத்தி மற்றும் அடி மூலக்கூறு N-வகை குறைக்கடத்தி ஆகும். பெரும்பாலான சார்ஜ் கேரியர்கள் துளைகள்.

p சேனல் depletion MOSFET கட்டுமானமானது n சேனல் குறைப்பு முறை MOSFET க்கு முற்றிலும் நேர்மாறானது. இந்த MOSFET இடையே உருவாக்கப்பட்ட ஒரு சேனலை உள்ளடக்கியது மூல மற்றும் வடிகால் பகுதி இதில் அதிக அளவில் ஊக்கமருந்து உள்ளது p-வகை அசுத்தங்கள். எனவே, இந்த MOSFET இல், n-வகை அடி மூலக்கூறு பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சேனல் p-வகை ஆகும்.

  பி சேனல் குறைப்பு MOSFET
பி சேனல் குறைப்பு MOSFET

MOSFET இன் கேட் டெர்மினலில் +ve மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தியவுடன், p-வகைப் பகுதியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் போன்ற சிறுபான்மை சார்ஜ் கேரியர்கள் மின்னியல் செயல்பாட்டின் காரணமாக ஈர்க்கப்பட்டு நிலையான எதிர்மறை தூய்மையற்ற அயனிகளை உருவாக்கும். எனவே சேனலுக்குள் ஒரு குறைப்புப் பகுதி உருவாகும், அதன் விளைவாக, சேனலின் கடத்துத்திறன் குறைகிறது. இந்த வழியில், கேட் முனையத்தில் +ve மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வடிகால் மின்னோட்டம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

MOSFET இன் கேட் டெர்மினலில் +ve மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தியவுடன், p-வகைப் பகுதியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் போன்ற சிறுபான்மை சார்ஜ் கேரியர்கள் மின்னியல் செயல்பாட்டின் காரணமாக ஈர்க்கப்பட்டு நிலையான எதிர்மறை தூய்மையற்ற அயனிகளை உருவாக்கும். எனவே சேனலுக்குள் ஒரு குறைப்புப் பகுதி உருவாகும், அதன் விளைவாக, சேனலின் கடத்துத்திறன் குறைகிறது. இந்த வழியில், கேட் முனையத்தில் +ve மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வடிகால் மின்னோட்டம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த வகை குறைப்பு வகை MOSFET ஐ செயல்படுத்த, கேட் மின்னழுத்தம் 0V ஆகவும், வடிகால் மின்னோட்ட மதிப்பு பெரியதாகவும் இருக்க வேண்டும், இதனால் டிரான்சிஸ்டர் செயலில் இருக்கும் பகுதியில் இருக்கும். எனவே, இந்த MOSFET ஐ மீண்டும் ஒருமுறை இயக்க, மூல முனையத்தில் +ve மின்னழுத்தம் கொடுக்கப்படுகிறது. எனவே போதுமான நேர்மறை மின்னழுத்தம் மற்றும் அடிப்படை முனையத்தில் எந்த மின்னழுத்தமும் பயன்படுத்தப்படவில்லை, இந்த MOSFET அதிகபட்ச செயல்பாட்டில் இருக்கும் மற்றும் அதிக மின்னோட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

P-channel depletion MOSFETஐ செயலிழக்கச் செய்ய, நீங்கள் சார்பு நேர்மறை மின்னழுத்தத்தைத் துண்டிக்க இரண்டு வழிகள் உள்ளன, அது வடிகால் சக்தியை அளிக்கிறது இல்லையெனில் நீங்கள் கேட் டெர்மினலில் -ve மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு -ve மின்னழுத்தம் கேட் டெர்மினலுக்கு வழங்கப்பட்டவுடன், மின்னோட்டம் குறையும். கேட் மின்னழுத்தம் மிகவும் எதிர்மறையாக மாறுவதால், மின்னோட்டம் வெட்டும் வரை குறைகிறது, பின்னர் MOSFET 'ஆஃப்' நிலையில் இருக்கும். எனவே, இது மின்னோட்டத்தை வெளியேற்றுவதற்கான ஒரு பெரிய ஆதாரத்தை நிறுத்துகிறது.

எனவே, இந்த MOSFET இன் கேட் டெர்மினலுக்கு மீண்டும் -ve மின்னழுத்தம் வழங்கப்பட்டால், இந்த MOSFET குறைவான மின்னோட்டத்தை நடத்தும் மற்றும் மூல-வடிகால் முனையத்தில் மின்னோட்டத்தை குறைக்கும். கேட் மின்னழுத்தம் ஒரு குறிப்பிட்ட -ve மின்னழுத்த வரம்பை அடைந்தவுடன், அது டிரான்சிஸ்டரை அணைக்கிறது. எனவே, -ve மின்னழுத்தம் டிரான்சிஸ்டரை அணைக்கிறது.

சிறப்பியல்புகள்

தி MOSFET பண்புகளை வடிகட்டவும் கீழே விவாதிக்கப்படுகின்றன.

N சேனல் டிப்ளேஷன் MOSFET இன் வடிகால் பண்புகள்

n சேனல் குறைப்பு MOSFET இன் வடிகால் பண்புகள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளன. இந்த பண்புகள் VDS மற்றும் IDSS க்கு இடையில் திட்டமிடப்பட்டுள்ளன. நாம் தொடர்ந்து VDS மதிப்பை அதிகரிக்கும் போது ஐடி அதிகரிக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னழுத்தத்திற்குப் பிறகு, வடிகால் தற்போதைய ஐடி நிலையானதாக மாறும். Vgs = 0க்கான செறிவூட்டல் மின்னோட்ட மதிப்பு IDSS எனப்படும்.

மின்னழுத்தம் எதிர்மறையாக இருக்கும் போதெல்லாம், கேட் டெர்மினலில் உள்ள இந்த மின்னழுத்தம் எலக்ட்ரான்கள் போன்ற சார்ஜ் கேரியர்களை அடி மூலக்கூறுக்கு தள்ளும். மேலும் இந்த p-வகை அடி மூலக்கூறுக்குள் உள்ள துளைகள் இந்த எலக்ட்ரான்களால் ஈர்க்கப்படும். எனவே இந்த மின்னழுத்தத்தின் காரணமாக, சேனலில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் துளைகளுடன் மீண்டும் இணைக்கப்படும். மறுசீரமைப்பு விகிதம் பயன்படுத்தப்படும் எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்தது.

  N சேனல் MOSFET இன் வடிகால் பண்புகள்
N சேனல் MOSFET இன் வடிகால் பண்புகள்

இந்த எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தை நாம் அதிகரித்தவுடன், மறுசீரமைப்பு வீதமும் அதிகரிக்கும், இதனால் எண் குறையும். இந்த சேனலுக்குள் இருக்கும் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் தற்போதைய ஓட்டத்தை திறம்பட குறைக்கும்.

மேலே உள்ள குணாதிசயங்களை நாம் கவனிக்கும்போது, ​​VGS மதிப்பு மேலும் எதிர்மறையாக மாறும் போது, ​​வடிகால் மின்னோட்டம் குறையும். ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னழுத்தத்தில், இந்த எதிர்மறை மின்னழுத்தம் பூஜ்ஜியமாக மாறும். இந்த மின்னழுத்தம் பிஞ்ச்-ஆஃப் மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

இந்த MOSFET நேர்மறை மின்னழுத்தத்திற்கும் வேலை செய்கிறது, எனவே நாம் கேட் முனையத்தில் நேர்மறை மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தும்போது எலக்ட்ரான்கள் N-சேனலுக்கு ஈர்க்கப்படும். எனவே இல்லை. இந்த சேனலில் எலக்ட்ரான்கள் அதிகரிக்கும். எனவே இந்த சேனலுக்குள் தற்போதைய ஓட்டம் அதிகரிக்கும். எனவே நேர்மறை Vgs மதிப்புக்கு, ID IDSS ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.

N சேனல் குறைப்பு MOSFET இன் பரிமாற்ற பண்புகள்

N சேனல் குறைப்பு MOSFET இன் பரிமாற்ற பண்புகள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளன, இது JFET போன்றது. இந்த குணாதிசயங்கள் நிலையான VDS மதிப்புக்கான ID மற்றும் VGS இடையேயான முக்கிய உறவை வரையறுக்கிறது. நேர்மறை VGS மதிப்புகளுக்கு, ஐடி மதிப்பையும் பெறலாம்.

எனவே அதன் காரணமாக, குணாதிசயங்களில் உள்ள வளைவு வலது பக்கமாக நீட்டிக்கப்படும். VGS மதிப்பு நேர்மறையாக இருக்கும் போதெல்லாம், எண். சேனலுக்குள் எலக்ட்ரான்கள் அதிகரிக்கும். VGS நேர்மறையாக இருந்தால், இந்தப் பகுதி விரிவாக்கப் பகுதியாகும். இதேபோல், VGS எதிர்மறையாக இருக்கும்போது, ​​​​இந்த பகுதி குறைப்பு பகுதி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

  குறைப்பு MOSFET N சேனல் பரிமாற்ற பண்புகள்
N சேனல் குறைப்பு MOSFET  பரிமாற்ற பண்புகள்

ஐடி மற்றும் விஜிகளுக்கு இடையிலான முக்கிய உறவை ஐடி = ஐடிஎஸ்எஸ் (1-விஜிஎஸ்/விபி)^2 மூலம் வெளிப்படுத்தலாம். இந்த வெளிப்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், Vgsக்கான ஐடி மதிப்பைக் கண்டறியலாம்.

பி சேனல் டிப்ளேஷன் MOSFET இன் வடிகால் பண்புகள்

P சேனல் குறைப்பு MOSFET இன் வடிகால் பண்புகள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளன. இங்கே, VDS மின்னழுத்தம் எதிர்மறையாகவும், Vgs மின்னழுத்தம் நேர்மறையாகவும் இருக்கும். Vgs ஐ அதிகரித்துக் கொண்டே போனால், Id (வடிகால் மின்னோட்டம்)  குறைக்கும். பிஞ்ச்-ஆஃப் மின்னழுத்தத்தில், இந்த ஐடி(வடிகால் மின்னோட்டம்)  பூஜ்ஜியமாக மாறும். VGS எதிர்மறையாக இருந்தால், ஐடி மதிப்பு IDSS ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.

பி சேனல் டிப்ளேஷன் MOSFET இன் பரிமாற்ற பண்புகள்

P சேனல் குறைப்பு MOSFET இன் பரிமாற்ற பண்புகள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது, இது n சேனல் குறைப்பு MOSFET பரிமாற்ற பண்புகளின் கண்ணாடி படம். நேர்மறை VGS பகுதியில் கட்-ஆஃப் புள்ளியில் இருந்து IDSS வரை வடிகால் மின்னோட்டம் அதிகரிப்பதை இங்கே நாம் அவதானிக்கலாம், பின்னர் எதிர்மறை VGS மதிப்பு அதிகரிக்கும் போது அது தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறது.

  பி சேனல் டிபிளேஷன் MOSFET இன் வடிகால் மற்றும் பரிமாற்ற பண்புகள்
பி சேனல் டிபிளேஷன் MOSFET இன் வடிகால் மற்றும் பரிமாற்ற பண்புகள்

விண்ணப்பங்கள்

குறைப்பு MOSFET பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்.

  • இந்த குறைப்பு MOSFET ஆனது நிலையான மின்னோட்டம் மற்றும் நேரியல் சீராக்கி சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம் a பாஸ் டிரான்சிஸ்டர் .
  • இவை ஒரு ஸ்டார்ட்-அப் துணை பவர் சப்ளை சர்க்யூட்டில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
  • பொதுவாக, இந்த MOSFETகள் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படாதபோது இயக்கப்படும், அதாவது அவை சாதாரண நிலையில் மின்னோட்டத்தை நடத்த முடியும். இதனால் இது டிஜிட்டல் லாஜிக் சர்க்யூட்களில் லோட் ரெசிஸ்டராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
  • இவை PWM ICகளுக்குள் ஃப்ளைபேக் சர்க்யூட்டுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
  • இவை டெலிகாம் சுவிட்சுகள், சாலிட் ஸ்டேட் ரிலேக்கள் மற்றும் பலவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
  • இந்த MOSFET ஆனது வோல்டேஜ் ஸ்வீப்பிங் சர்க்யூட்கள், தற்போதைய மானிட்டர் சர்க்யூட்கள், லெட் அரே டிரைவர் சர்கியூட்கள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எனவே, இது ஒரு குறைப்பு பயன்முறையின் மேலோட்டமாகும் MOSFET - வேலை செய்கிறது பயன்பாடுகளுடன். உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி உள்ளது, MOSFET என்றால் என்ன?