तुम्हाला MOSFET सर्किट्सबद्दल माहिती आहे का?

MOSFET सर्किट्स सामान्यतः इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये वापरली जातात आणि MOSFET म्हणजे मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर. MOSFET सर्किट्सचे डिझाइन आणि ऍप्लिकेशन फील्डची विस्तृत श्रेणी व्यापते. खाली MOSFET सर्किट्सचे तपशीलवार विश्लेषण आहे:

 

I. MOSFETs ची मूलभूत रचना आणि कार्य तत्त्व

 

1. मूलभूत रचना

MOSFETs मध्ये प्रामुख्याने तीन इलेक्ट्रोड असतात: गेट (G), सोर्स (S), आणि ड्रेन (D), मेटल ऑक्साईड इन्सुलेशन लेयरसह. प्रवाहकीय चॅनेलच्या प्रकारावर आधारित, MOSFET चे N-चॅनेल आणि P-चॅनेल प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते. प्रवाहकीय चॅनेलवरील गेट व्होल्टेजच्या नियंत्रण प्रभावानुसार, ते वर्धित मोड आणि डिप्लेशन मोड MOSFETs मध्ये देखील विभागले जाऊ शकतात.

 

2. कामकाजाचे तत्व

MOSFET चे कार्य तत्त्व अर्धसंवाहक सामग्रीची चालकता नियंत्रित करण्यासाठी विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावावर आधारित आहे. जेव्हा गेट व्होल्टेज बदलतो, तेव्हा ते गेटच्या खाली असलेल्या सेमीकंडक्टर पृष्ठभागावरील चार्ज वितरणात बदल करते, जे स्त्रोत आणि ड्रेन दरम्यान प्रवाहकीय वाहिनीची रुंदी नियंत्रित करते, अशा प्रकारे ड्रेन करंटचे नियमन करते. विशेषत:, जेव्हा गेट व्होल्टेज एका विशिष्ट थ्रेशोल्डपेक्षा जास्त असतो, तेव्हा सेमीकंडक्टर पृष्ठभागावर एक प्रवाहकीय वाहिनी तयार होते, ज्यामुळे स्त्रोत आणि ड्रेन दरम्यान वहन होऊ शकते. याउलट, वाहिनी गायब झाल्यास, स्त्रोत आणि नाला कापला जातो.

 

II. MOSFET सर्किट्सचे अनुप्रयोग

 

1. ॲम्प्लीफायर सर्किट्स

MOSFETs चा वापर वर्तमान लाभ नियंत्रित करण्यासाठी गेट व्होल्टेज समायोजित करून ॲम्प्लिफायर म्हणून केला जाऊ शकतो. त्यांचा वापर ऑडिओ, रेडिओ फ्रिक्वेन्सी आणि इतर ॲम्प्लीफायर सर्किट्समध्ये कमी आवाज, कमी वीज वापर आणि उच्च-लाभ वाढवण्यासाठी केला जातो.

 

2. स्विचिंग सर्किट्स

डिजिटल सर्किट्स, पॉवर मॅनेजमेंट आणि मोटर ड्रायव्हर्समध्ये स्विच म्हणून MOSFET चा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. गेट व्होल्टेज नियंत्रित करून, एखादी व्यक्ती सहजपणे सर्किट चालू किंवा बंद करू शकते. स्विचिंग एलिमेंट्स म्हणून, MOSFET चे फायदे आहेत जसे की वेगवान स्विचिंग स्पीड, कमी वीज वापर आणि साधे ड्रायव्हिंग सर्किट.

 

3. ॲनालॉग स्विच सर्किट्स

ॲनालॉग सर्किट्समध्ये, MOSFETs ॲनालॉग स्विच म्हणून देखील कार्य करू शकतात. गेट व्होल्टेज समायोजित करून, ते ऑन/ऑफ स्थिती नियंत्रित करू शकतात, ॲनालॉग सिग्नल स्विच आणि निवडण्यासाठी परवानगी देतात. सिग्नल प्रोसेसिंग आणि डेटा ऍक्विझिशनमध्ये या प्रकारचा ऍप्लिकेशन सामान्य आहे.

 

4. लॉजिक सर्किट्स

MOSFET चा वापर डिजिटल लॉजिक सर्किट्समध्ये देखील मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, जसे की लॉजिक गेट्स (AND, OR गेट्स इ.) आणि मेमरी युनिट्स. एकाधिक MOSFETs एकत्र करून, जटिल डिजिटल लॉजिक सर्किट प्रणाली तयार केली जाऊ शकते.

 

5. पॉवर मॅनेजमेंट सर्किट्स

पॉवर मॅनेजमेंट सर्किट्समध्ये, MOSFET चा वापर पॉवर स्विचिंग, पॉवर सिलेक्शन आणि पॉवर रेग्युलेशनसाठी केला जाऊ शकतो. MOSFET ची चालू/बंद स्थिती नियंत्रित करून, प्रभावी व्यवस्थापन आणि शक्तीचे नियंत्रण मिळवता येते.

 

6. DC-DC कनवर्टर

एमओएसएफईटीचा वापर डीसी-डीसी कन्व्हर्टरमध्ये ऊर्जा रूपांतरण आणि व्होल्टेज नियमनासाठी केला जातो. ड्युटी सायकल आणि स्विचिंग फ्रिक्वेंसी यांसारखे पॅरामीटर्स समायोजित करून, कार्यक्षम व्होल्टेज रूपांतरण आणि स्थिर आउटपुट प्राप्त केले जाऊ शकते.

 

III. MOSFET सर्किट्ससाठी मुख्य डिझाइन विचार

 

1. गेट व्होल्टेज नियंत्रण

MOSFET ची चालकता नियंत्रित करण्यासाठी गेट व्होल्टेज हे मुख्य पॅरामीटर आहे. सर्किट्स डिझाईन करताना, व्होल्टेजच्या चढउतारांमुळे कार्यक्षमतेत घट किंवा सर्किट बिघाड टाळण्यासाठी गेट व्होल्टेजची स्थिरता आणि अचूकता सुनिश्चित करणे महत्वाचे आहे.

 

2. ड्रेन वर्तमान मर्यादा

MOSFETs ऑपरेशन दरम्यान ठराविक प्रमाणात ड्रेन करंट तयार करतात. MOSFET चे संरक्षण करण्यासाठी आणि सर्किटची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, सर्किटची योग्य रचना करून ड्रेन करंट मर्यादित करणे आवश्यक आहे. योग्य MOSFET मॉडेल निवडून, योग्य गेट व्होल्टेज सेट करून आणि योग्य भार प्रतिरोध वापरून हे साध्य करता येते.

 

3. तापमान स्थिरता

MOSFET कार्यप्रदर्शन तापमानामुळे लक्षणीयरीत्या प्रभावित होते. MOSFET कार्यक्षमतेवर तपमानाच्या प्रभावासाठी सर्किट डिझाईन्स जबाबदार आहेत आणि तापमान स्थिरता वाढविण्यासाठी उपाय योजले पाहिजेत, जसे की चांगल्या तापमान सहनशीलतेसह MOSFET मॉडेल्स निवडणे आणि कूलिंग पद्धती वापरणे.

 

4. अलगाव आणि संरक्षण

जटिल सर्किट्समध्ये, वेगवेगळ्या भागांमधील हस्तक्षेप टाळण्यासाठी अलगाव उपाय आवश्यक आहेत. MOSFET चे नुकसान होण्यापासून संरक्षण करण्यासाठी, संरक्षण सर्किट जसे की ओव्हरकरंट आणि ओव्हरव्होल्टेज संरक्षण देखील लागू केले जावे.

 

शेवटी, MOSFET सर्किट्स इलेक्ट्रॉनिक सर्किट ऍप्लिकेशन्सचा एक आवश्यक भाग आहेत. MOSFET सर्किट्सची योग्य रचना आणि अनुप्रयोग विविध सर्किट कार्ये पूर्ण करू शकतात आणि विविध अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करू शकतात.