MOSFETs व्होल्टेज का नियंत्रित केले जातात?

MOSFETs (मेटल ऑक्साईड सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर) यांना व्होल्टेज नियंत्रित उपकरणे म्हटले जाते कारण त्यांचे ऑपरेशन तत्त्व मुख्यतः ड्रेन करंट (आयडी) वर गेट व्होल्टेज (व्हीजीएस) च्या नियंत्रणावर अवलंबून असते, ते नियंत्रित करण्यासाठी करंटवर अवलंबून न राहता, कारण द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर (जसे की BJTs) च्या बाबतीत आहे. व्होल्टेज नियंत्रित उपकरण म्हणून MOSFET चे तपशीलवार स्पष्टीकरण खालीलप्रमाणे आहे:

कार्य तत्त्व

गेट व्होल्टेज नियंत्रण:MOSFET चे हृदय त्याचे गेट, स्त्रोत आणि ड्रेन आणि गेटच्या खाली एक इन्सुलेट थर (सामान्यतः सिलिकॉन डायऑक्साइड) मधील संरचनेत असते. जेव्हा गेटवर व्होल्टेज लावला जातो, तेव्हा इन्सुलेटिंग लेयरच्या खाली एक इलेक्ट्रिक फील्ड तयार होते आणि हे फील्ड स्त्रोत आणि ड्रेन दरम्यानच्या क्षेत्राची चालकता बदलते.

प्रवाहकीय चॅनेल निर्मिती:N-चॅनेल MOSFETs साठी, जेव्हा गेट व्होल्टेज Vgs पुरेसा जास्त असतो (थ्रेशोल्ड व्होल्टेज Vt नावाच्या विशिष्ट मूल्याच्या वर), गेटच्या खाली असलेल्या P-प्रकारच्या सब्सट्रेटमधील इलेक्ट्रॉन इन्सुलेटिंग लेयरच्या खालच्या बाजूस आकर्षित होतात, ज्यामुळे N- तयार होते. प्रवाहकीय चॅनेल टाइप करा जे स्त्रोत आणि निचरा दरम्यान चालकता अनुमती देते. याउलट, Vgs Vt पेक्षा कमी असल्यास, प्रवाहकीय वाहिनी तयार होत नाही आणि MOSFET कटऑफवर आहे.

ड्रेन वर्तमान नियंत्रण:ड्रेन करंट आयडीचा आकार प्रामुख्याने गेट व्होल्टेज Vgs द्वारे नियंत्रित केला जातो. Vgs जितका जास्त असेल तितका विस्तीर्ण प्रवाहकीय वाहिनी तयार होईल आणि ड्रेन करंट आयडी जितका मोठा असेल. हे संबंध MOSFET ला व्होल्टेज नियंत्रित वर्तमान उपकरण म्हणून कार्य करण्यास अनुमती देते.

पायझो वैशिष्ट्यीकरण फायदे

उच्च इनपुट प्रतिबाधा:MOSFET चा इनपुट प्रतिबाधा गेट आणि स्त्रोत-निचरा प्रदेश एका इन्सुलेटिंग लेयरद्वारे अलग केल्यामुळे खूप जास्त आहे आणि गेटचा प्रवाह जवळजवळ शून्य आहे, ज्यामुळे उच्च इनपुट प्रतिबाधा आवश्यक असलेल्या सर्किट्समध्ये ते उपयुक्त ठरते.

कमी आवाज:MOSFETs ऑपरेशन दरम्यान तुलनेने कमी आवाज निर्माण करतात, मुख्यत्वे त्यांच्या उच्च इनपुट प्रतिबाधा आणि एकध्रुवीय वाहक वहन यंत्रणेमुळे.

वेगवान स्विचिंग गती:MOSFETs ही व्होल्टेज-नियंत्रित साधने असल्याने, त्यांचा स्विचिंग वेग सामान्यतः द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टरच्या तुलनेत वेगवान असतो, ज्यांना स्विचिंग दरम्यान चार्ज स्टोरेज आणि सोडण्याच्या प्रक्रियेतून जावे लागते.

कमी उर्जा वापर:चालू स्थितीत, MOSFET चा ड्रेन-सोर्स रेझिस्टन्स (RDS(चालू)) तुलनेने कमी आहे, ज्यामुळे वीज वापर कमी होण्यास मदत होते. तसेच, कटऑफ स्थितीत, स्थिर उर्जा वापर खूप कमी आहे कारण गेट करंट जवळजवळ शून्य आहे.

सारांश, MOSFETs ला व्होल्टेज-नियंत्रित साधने म्हणतात कारण त्यांचे कार्य तत्त्व गेट व्होल्टेजद्वारे ड्रेन करंटच्या नियंत्रणावर खूप अवलंबून असते. हे व्होल्टेज-नियंत्रित वैशिष्ट्य MOSFETs ला इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्समधील अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी आशादायक बनवते, विशेषत: जेथे उच्च इनपुट प्रतिबाधा, कमी आवाज, वेगवान स्विचिंग गती आणि कमी वीज वापर आवश्यक आहे.