మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ లేదా MOSFET వోల్టేజ్-నియంత్రిత పరికరం, ఇది సర్క్యూట్‌లలో వోల్టేజ్‌లను విస్తరించడానికి లేదా మార్చడానికి మూలం, డ్రెయిన్, గేట్ & బాడీ వంటి టెర్మినల్స్‌తో నిర్మించబడింది మరియు డిజిటల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ICలలో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇవి యాంప్లిఫైయర్‌లు మరియు ఫిల్టర్‌ల వంటి అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి. MOSFETలు ప్రధానంగా లోపాలను అధిగమించడానికి రూపొందించబడ్డాయి వాస్తవాలు అధిక కాలువ నిరోధకత, మోడరేట్ ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ & స్లో ఆపరేషన్ వంటివి. MOSFETలు రెండు రకాల మెరుగుదల మోడ్ మరియు క్షీణత మోడ్. ఈ వ్యాసం MOSFET రకాల్లో ఒకదానిని చర్చిస్తుంది క్షీణత మోడ్ MOSFET - రకాలు, అప్లికేషన్లతో పని చేయడం.
క్షీణత మోడ్ MOSFET అంటే ఏమిటి?
మీరు కనెక్ట్ చేసినప్పుడు ఎటువంటి గేట్ వోల్టేజీని వర్తింపజేయకుండా సాధారణంగా ఆన్ అయ్యే MOSFETని డిప్లిషన్ మోడ్ MOSFET అంటారు. ఈ MOSFETలో, కరెంట్ ప్రవాహం కాలువ టెర్మినల్ నుండి మూలానికి ఉంటుంది. ఈ రకమైన MOSFETని పరికరంలో సాధారణంగా అంటారు.
MOSFET యొక్క గేట్ టెర్మినల్ వద్ద వోల్టేజ్ వర్తించబడిన తర్వాత, సోర్స్ ఛానెల్‌కు కాలువ మరింత రెసిస్టివ్‌గా మారుతుంది. గేట్-సోర్స్ వోల్టేజ్ మరింత పెంచినప్పుడు డ్రెయిన్ నుండి సోర్స్‌కు కరెంట్ ప్రవాహం ఆగిపోయే వరకు డ్రెయిన్ నుండి సోర్స్‌కు కరెంట్ ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది.
గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ని చూడండి MOSFET ఒక స్విచ్‌గా
క్షీణత మోడ్ MOSFET చిహ్నం
p-channel మరియు n-channel కోసం క్షీణత మోడ్ MOSFET చిహ్నాలు క్రింద చూపబడ్డాయి. ఈ MOSFETలలో, బాణం గుర్తులు P-రకం లేదా N-రకం వంటి MOSFET రకాన్ని సూచిస్తాయి. బాణం గుర్తు లోపల దిశలో ఉంటే, అది n-ఛానల్ మరియు బాణం గుర్తు వెలుపల ఉంటే, అది p-ఛానల్.
క్షీణత మోడ్ MOSFET ఎలా పని చేస్తుంది?
క్షీణత MOSFET డిఫాల్ట్‌గా సక్రియం చేయబడింది. ఇక్కడ, మూలం & కాలువ టెర్మినల్స్ భౌతికంగా కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి. MOSFET యొక్క పనిని అర్థం చేసుకోవడానికి, క్షీణత MOSFET రకాలను అర్థం చేసుకుందాం.
క్షీణత మోడ్ MOSFET రకాలు
ది క్షీణత మోడ్ MOSFET నిర్మాణం రకాన్ని బట్టి మారుతుంది. MOSFETలు రెండు రకాల p-ఛానల్ డిప్లిషన్ మోడ్ మరియు n- ఛానల్ డిప్లిషన్ మోడ్. కాబట్టి, ప్రతి రకమైన క్షీణత మోడ్ MOSFET నిర్మాణం మరియు దాని పని క్రింద చర్చించబడింది.
N-ఛానల్ క్షీణత MOSFET
N-ఛానల్ డిప్లిషన్ MOSFET యొక్క నిర్మాణం క్రింద చూపబడింది. ఈ రకమైన క్షీణత MOSFETలో, మూలం మరియు కాలువలు N-రకం సెమీకండక్టర్ యొక్క చిన్న స్ట్రిప్ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ MOSFETలో ఉపయోగించిన సబ్‌స్ట్రేట్ P- రకం సెమీకండక్టర్ మరియు ఈ రకమైన MOSFETలో ఎలక్ట్రాన్లు మెజారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్లు. ఇక్కడ, మూలం & కాలువలు భారీగా డోప్ చేయబడ్డాయి.
N-ఛానల్ డిప్లీషన్ మోడ్ MOSFET నిర్మాణం ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్ మోడ్ n ఛానెల్ MOSFETతో పోలిస్తే అదే విధంగా ఉంటుంది తప్ప దాని పని భిన్నంగా ఉంటుంది. మూలం మరియు కాలువ టెర్మినల్స్ మధ్య అంతరం n-రకం మలినాలతో కూడి ఉంటుంది.
మేము మూలం & కాలువ వంటి రెండు టెర్మినల్స్ మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని వర్తింపజేసినప్పుడు, సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క మొత్తం n-ప్రాంతం అంతటా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. ఈ MOSFET యొక్క గేట్ టెర్మినల్ వద్ద ప్రతికూల వోల్టేజ్ వర్తించబడినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్ల వంటి ఛార్జ్ క్యారియర్లు వికర్షించబడతాయి మరియు విద్యుద్వాహక పొర క్రింద n-ప్రాంతంలో క్రిందికి తరలించబడతాయి. కాబట్టి ఛానల్‌లో ఛార్జ్ క్యారియర్ క్షీణత ఏర్పడుతుంది.
అందువలన, మొత్తం ఛానల్ వాహకత తగ్గుతుంది. ఈ స్థితిలో, GATE టెర్మినల్ వద్ద అదే వోల్టేజ్ వర్తించిన తర్వాత, డ్రెయిన్ కరెంట్ తగ్గుతుంది. ప్రతికూల వోల్టేజ్‌ను మరింత పెంచిన తర్వాత అది చేరుకుంటుంది చిటికెడు మోడ్ .
ఇక్కడ ది కాలువ ప్రస్తుత ఛానెల్‌లోని ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల క్షీణతను మార్చడం ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది కాబట్టి, దీనిని అంటారు క్షీణత MOSFET . ఇక్కడ, డ్రెయిన్ టెర్మినల్ +ve పొటెన్షియల్‌లో ఉంది, గేట్ టెర్మినల్ -ve పొటెన్షియల్‌లో ఉంది & సోర్స్ '0' పొటెన్షియల్‌లో ఉంది. సోర్స్ నుండి గేట్‌కు పోల్చినప్పుడు గేట్‌కు కాలువ మధ్య వోల్టేజ్ వైవిధ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి సోర్స్ టెర్మినల్‌తో పోలిస్తే క్షీణత పొర వెడల్పు ఎక్కువగా ఉంటుంది.
P-ఛానల్ క్షీణత MOSFET
P ఛానెల్ క్షీణత MOSFETలో, P-రకం సెమీకండక్టర్ యొక్క చిన్న స్ట్రిప్ మూలాన్ని మరియు కాలువను కలుపుతుంది. మూలం మరియు కాలువలు P-రకం సెమీకండక్టర్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ N-రకం సెమీకండక్టర్. ఛార్జ్ క్యారియర్‌లలో ఎక్కువ భాగం రంధ్రాలు.
p ఛానెల్ క్షీణత MOSFET నిర్మాణం n ఛానల్ డిప్లిషన్ మోడ్ MOSFETకి చాలా వ్యతిరేకం. ఈ MOSFET మధ్యలో రూపొందించబడిన ఛానెల్‌ని కలిగి ఉంటుంది మూలం & కాలువ ప్రాంతం ఇది భారీగా డోప్ చేయబడింది p-రకం మలినాలను. కాబట్టి, ఈ MOSFETలో, n-రకం సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు రేఖాచిత్రంలో చూపిన విధంగా ఛానెల్ p-రకం.
ఒకసారి మేము MOSFET గేట్ టెర్మినల్ వద్ద +ve వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేస్తే, అప్పుడు p-టైప్ ప్రాంతంలోని ఎలక్ట్రాన్ల వంటి మైనారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ చర్య కారణంగా ఆకర్షితులవుతాయి & స్థిరమైన ప్రతికూల అశుద్ధ అయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. కాబట్టి ఛానెల్‌లో క్షీణత ప్రాంతం ఏర్పడుతుంది & తత్ఫలితంగా, ఛానెల్ యొక్క వాహకత తగ్గుతుంది. ఈ విధంగా, గేట్ టెర్మినల్ వద్ద +ve వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేయడం ద్వారా డ్రెయిన్ కరెంట్ నియంత్రించబడుతుంది.
ఒకసారి మేము MOSFET గేట్ టెర్మినల్ వద్ద +ve వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేస్తే, అప్పుడు p-టైప్ ప్రాంతంలోని ఎలక్ట్రాన్ల వంటి మైనారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ చర్య కారణంగా ఆకర్షితులవుతాయి & స్థిరమైన ప్రతికూల అశుద్ధ అయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. కాబట్టి ఛానెల్‌లో క్షీణత ప్రాంతం ఏర్పడుతుంది & తత్ఫలితంగా, ఛానెల్ యొక్క వాహకత తగ్గుతుంది. ఈ విధంగా, గేట్ టెర్మినల్ వద్ద +ve వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేయడం ద్వారా డ్రెయిన్ కరెంట్ నియంత్రించబడుతుంది.
ఈ రకమైన క్షీణత రకం MOSFETని సక్రియం చేయడానికి, గేట్ వోల్టేజ్ తప్పనిసరిగా 0V ఉండాలి మరియు డ్రెయిన్ కరెంట్ విలువ పెద్దదిగా ఉంటుంది, తద్వారా ట్రాన్సిస్టర్ క్రియాశీల ప్రాంతంలో ఉంటుంది. కాబట్టి, ఈ MOSFETని ఆన్ చేయడానికి మరోసారి, సోర్స్ టెర్మినల్ వద్ద +ve వోల్టేజ్ ఇవ్వబడుతుంది. కాబట్టి తగినంత సానుకూల వోల్టేజ్‌తో & బేస్ టెర్మినల్ వద్ద వోల్టేజ్ వర్తించదు, ఈ MOSFET గరిష్టంగా పని చేస్తుంది మరియు అధిక కరెంట్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
P-ఛానల్ క్షీణత MOSFETని నిష్క్రియం చేయడానికి, మీరు బయాస్ పాజిటివ్ వోల్టేజ్‌ను కత్తిరించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి, అది కాలువకు శక్తినిస్తుంది, లేకపోతే మీరు గేట్ టెర్మినల్‌కు -ve వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయవచ్చు. గేట్ టెర్మినల్‌కు ఒక -ve వోల్టేజ్ అందించిన తర్వాత, కరెంట్ తగ్గుతుంది. గేట్ వోల్టేజ్ మరింత ప్రతికూలంగా మారినప్పుడు, కటాఫ్ వరకు కరెంట్ తగ్గుతుంది, అప్పుడు MOSFET 'ఆఫ్' స్థితిలో ఉంటుంది. కాబట్టి, ఇది కరెంట్ హరించడానికి పెద్ద మూలాన్ని నిలిపివేస్తుంది.
కాబట్టి, ఒకసారి ఈ MOSFET యొక్క గేట్ టెర్మినల్‌కి -ve వోల్టేజ్ అందించబడితే, ఈ MOSFET సోర్స్-డ్రెయిన్ టెర్మినల్ అంతటా తక్కువ & తక్కువ కరెంట్ ఉంటుంది. గేట్ వోల్టేజ్ ఒక నిర్దిష్ట -ve వోల్టేజ్ థ్రెషోల్డ్‌ను చేరుకున్న తర్వాత, అది ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఆఫ్ చేస్తుంది. కాబట్టి, -ve వోల్టేజ్ ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఆఫ్ చేస్తుంది.
లక్షణాలు
ది MOSFET లక్షణాలను హరించండి క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
N ఛానెల్ డిప్లిషన్ MOSFET యొక్క డ్రెయిన్ లక్షణాలు
n ఛానల్ క్షీణత MOSFET యొక్క కాలువ లక్షణాలు క్రింద చూపబడ్డాయి. ఈ లక్షణాలు VDS మరియు IDSS ల మధ్య రూపొందించబడ్డాయి. మనం VDS విలువను పెంచుతూనే ఉన్నప్పుడు ID పెరుగుతుంది. నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ తర్వాత, డ్రెయిన్ కరెంట్ ID స్థిరంగా మారుతుంది. Vgs = 0 కోసం సంతృప్త ప్రస్తుత విలువను IDSS అంటారు.
వర్తించే వోల్టేజ్ ప్రతికూలంగా ఉన్నప్పుడు, ఆపై గేట్ టెర్మినల్ వద్ద ఈ వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రాన్ల వంటి ఛార్జ్ క్యారియర్‌లను సబ్‌స్ట్రేట్‌కి నెట్టివేస్తుంది. మరియు ఈ p-రకం సబ్‌స్ట్రేట్‌లోని రంధ్రాలు కూడా ఈ ఎలక్ట్రాన్‌లచే ఆకర్షించబడతాయి. కాబట్టి ఈ వోల్టేజ్ కారణంగా, ఛానెల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లు రంధ్రాలతో తిరిగి కలపబడతాయి. రీకాంబినేషన్ రేటు వర్తించే ప్రతికూల వోల్టేజ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఒకసారి మనం ఈ నెగటివ్ వోల్టేజీని పెంచితే, రీకాంబినేషన్ రేటు కూడా పెరుగుతుంది కాబట్టి ఇది సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది. ఈ ఛానెల్‌లో అందుబాటులో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తాయి.
మేము పై లక్షణాలను గమనించినప్పుడు, VGS విలువ మరింత ప్రతికూలంగా మారినప్పుడు కాలువ కరెంట్ తగ్గుతుంది. ఒక నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ వద్ద, ఈ ప్రతికూల వోల్టేజ్ సున్నా అవుతుంది. ఈ వోల్టేజీని పించ్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ అంటారు.
ఈ MOSFET సానుకూల వోల్టేజ్ కోసం కూడా పని చేస్తుంది, కాబట్టి మేము గేట్ టెర్మినల్ వద్ద సానుకూల వోల్టేజ్‌ని వర్తింపజేసినప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు N-ఛానల్‌కు ఆకర్షితులవుతాయి. కాబట్టి నం. ఈ ఛానెల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లు పెరుగుతాయి. కాబట్టి ఈ ఛానెల్‌లో కరెంట్ ప్రవాహం పెరుగుతుంది. కాబట్టి సానుకూల Vgs విలువ కోసం, ID IDSS కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
N ఛానెల్ డిప్లిషన్ MOSFET యొక్క బదిలీ లక్షణాలు
N ఛానెల్ క్షీణత MOSFET యొక్క బదిలీ లక్షణాలు JFET మాదిరిగానే క్రింద చూపబడ్డాయి. ఈ లక్షణాలు స్థిర VDS విలువ కోసం ID మరియు VGS మధ్య ప్రధాన సంబంధాన్ని నిర్వచిస్తాయి. సానుకూల VGS విలువల కోసం, మేము ID విలువను కూడా పొందవచ్చు.
కాబట్టి దాని కారణంగా, లక్షణాలలోని వక్రత కుడి వైపుకు విస్తరిస్తుంది. VGS విలువ సానుకూలంగా ఉన్నప్పుడు, సంఖ్య. ఛానెల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య పెరుగుతుంది. VGS సానుకూలంగా ఉన్నప్పుడు, ఈ ప్రాంతం మెరుగుదల ప్రాంతం. అదేవిధంగా, VGS ప్రతికూలంగా ఉన్నప్పుడు ఈ ప్రాంతాన్ని క్షీణత ప్రాంతం అంటారు.
ID మరియు Vgs మధ్య ప్రధాన సంబంధం ID = IDSS (1-VGS/VP)^2 ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఈ వ్యక్తీకరణను ఉపయోగించడం ద్వారా, మేము Vgs కోసం ID విలువను కనుగొనవచ్చు.
P ఛానల్ డిప్లిషన్ MOSFET యొక్క డ్రెయిన్ లక్షణాలు
P ఛానెల్ క్షీణత MOSFET యొక్క కాలువ లక్షణాలు క్రింద చూపబడ్డాయి. ఇక్కడ, VDS వోల్టేజ్ ప్రతికూలంగా ఉంటుంది మరియు Vgs వోల్టేజ్ సానుకూలంగా ఉంటుంది. ఒకసారి మనం Vgsని పెంచుతూనే ఉంటే, Id(డ్రెయిన్ కరెంట్) తగ్గుతుంది. పించ్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ వద్ద, ఈ Id(డ్రెయిన్ కరెంట్) సున్నా అవుతుంది. ఒకసారి VGS ప్రతికూలంగా ఉంటే, ID విలువ IDSS కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
P ఛానెల్ క్షీణత MOSFET యొక్క బదిలీ లక్షణాలు
P ఛానెల్ క్షీణత MOSFET యొక్క బదిలీ లక్షణాలు క్రింద చూపబడ్డాయి, ఇది n ఛానెల్ క్షీణత MOSFET బదిలీ లక్షణాల యొక్క అద్దం చిత్రం. డ్రెయిన్ కరెంట్ పాజిటివ్ VGS ప్రాంతంలో కట్-ఆఫ్ పాయింట్ నుండి IDSS వరకు పెరుగుతుందని ఇక్కడ మనం గమనించవచ్చు మరియు ప్రతికూల VGS విలువ పెరిగినప్పుడు అది పెరుగుతూనే ఉంటుంది.
అప్లికేషన్లు
క్షీణత MOSFET అప్లికేషన్లు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- ఈ క్షీణత MOSFET స్థిరమైన కరెంట్ సోర్స్ & లీనియర్ రెగ్యులేటర్ సర్క్యూట్‌లలో a పాస్ ట్రాన్సిస్టర్ .
- ఇవి ప్రారంభ సహాయక విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
- సాధారణంగా, ఈ MOSFETలు వోల్టేజ్ వర్తించనప్పుడు ఆన్ చేయబడతాయి, అంటే అవి సాధారణ పరిస్థితుల్లో కరెంట్‌ను నిర్వహించగలవు. అందువల్ల ఇది డిజిటల్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లలో లోడ్ రెసిస్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
- ఇవి PWM ICలలో ఫ్లైబ్యాక్ సర్క్యూట్‌ల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
- ఇవి టెలికాం స్విచ్‌లు, సాలిడ్ స్టేట్ రిలేలు మరియు మరిన్నింటిలో ఉపయోగించబడతాయి.
- ఈ MOSFET వోల్టేజ్ స్వీపింగ్ సర్క్యూట్లు, కరెంట్ మానిటర్ సర్క్యూట్లు, లెడ్ అరే డ్రైవర్ సర్క్యూట్లు మొదలైన వాటిలో ఉపయోగించబడుతుంది.
అందువలన, ఇది క్షీణత మోడ్ యొక్క అవలోకనం MOSFET - పని చేస్తోంది అప్లికేషన్లతో. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, మెరుగుదల మోడ్ MOSFET అంటే ఏమిటి?
