P ఛానెల్ MOSFET అంటే ఏమిటి: పని & దాని అప్లికేషన్లు

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





MOSFET అనేది త్రీ-టెర్మినల్, వోల్టేజ్ కంట్రోల్డ్, హై ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ మరియు యూనిపోలార్ డివైజ్, ఇవి వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లలో ముఖ్యమైన భాగాలు. సాధారణంగా, ఈ పరికరాలు రెండు రకాల మెరుగుదలలుగా వర్గీకరించబడతాయి మోస్ఫెట్ & డిప్లీషన్ Mosfet వాటి డిఫాల్ట్ స్థితిలో ఛానెల్‌లను కలిగి ఉన్నాయా లేదా దానికి అనుగుణంగా లేకపోయినా. మళ్లీ, మెరుగుదల MOSFETలు p ఛానల్ మెరుగుదలగా వర్గీకరించబడ్డాయి మరియు n ఛానెల్ మెరుగుదల & క్షీణత MOSFETలు p ఛానెల్ క్షీణత మరియు n ఛానెల్ క్షీణత MOSFETలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి. కాబట్టి ఈ కథనం MOSFETల రకాల్లో ఒకదానిని చర్చిస్తుంది P ఛానెల్ MOSFET .


P ఛానల్ MOSFET అంటే ఏమిటి?

MOSFET రకం, దీనిలో ఛానెల్ మెజారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్‌లతో హోల్స్‌గా కంపోజ్ చేయబడితే p ఛానెల్ MOSFET అని పిలుస్తారు. ఈ MOSFET యాక్టివేట్ అయిన తర్వాత, రంధ్రాలు వంటి ఛార్జ్ క్యారియర్‌లలో ఎక్కువ భాగం ఛానెల్ అంతటా కదులుతాయి. ఈ MOSFET N ఛానెల్ MOSFETకి విరుద్ధంగా ఉంది ఎందుకంటే N MOSFETలో ఎక్కువ శాతం ఛార్జ్ క్యారియర్‌లు ఎలక్ట్రాన్‌లు. ది P ఛానెల్ MOSFET చిహ్నాలు మెరుగుదల మోడ్ మరియు క్షీణత మోడ్‌లో క్రింద చూపబడ్డాయి.



  పి ఛానల్ మోస్ఫెట్ చిహ్నాలు
పి ఛానల్ మోస్ఫెట్ చిహ్నాలు

P- ఛానెల్ MOSFET మూలం (S) మరియు డ్రెయిన్ (D) వంటి రెండు టెర్మినల్స్ మధ్య అమర్చబడిన P- ఛానెల్ ప్రాంతాన్ని కలిగి ఉంటుంది & శరీరం n- ప్రాంతం. N ఛానెల్ MOSFET మాదిరిగానే, ఈ రకమైన MOSFET కూడా మూలం, కాలువ మరియు గేట్ వంటి మూడు టెర్మినల్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఇక్కడ, సోర్స్ & డ్రెయిన్ టెర్మినల్‌లు రెండూ p రకం మెటీరియల్‌లతో భారీగా డోప్ చేయబడ్డాయి మరియు ఈ MOSFETలో ఉపయోగించిన సబ్‌స్ట్రేట్ రకం n-రకం.

పని చేస్తోంది

P-Channel MOSFETలలోని ఛార్జ్ క్యారియర్‌లలో ఎక్కువ భాగం N-Channel MOSFETలలో ఉపయోగించిన ఎలక్ట్రాన్‌తో పోలిస్తే ఈ ఛార్జ్ క్యారియర్‌లు తక్కువ మొబిలిటీని కలిగి ఉండే రంధ్రాలు. p ఛానెల్ మరియు n ఛానెల్ MOSFET మధ్య ఉన్న ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, P ఛానెల్‌లో, MOSFETని సక్రియం చేయడానికి Vgs (గేట్ టెర్మినల్ నుండి మూలం) నుండి ప్రతికూల వోల్టేజ్ అవసరం అయితే, n ఛానెల్‌లో, దీనికి సానుకూల VGS వోల్టేజ్ అవసరం. కాబట్టి ఇది P-ఛానల్ రకం MOSFETని హై-సైడ్ స్విచ్‌లకు సరైన ఎంపికగా చేస్తుంది.



మేము ఈ MOSFET యొక్క గేట్ టెర్మినల్ వద్ద ప్రతికూల (-) వోల్టేజ్‌ను ఇచ్చినప్పుడల్లా, ఎలక్ట్రాన్‌ల వంటి ఆక్సైడ్ పొర క్రింద అందుబాటులో ఉన్న ఛార్జ్ క్యారియర్లు సబ్‌స్ట్రేట్‌లోకి క్రిందికి నెట్టబడతాయి. కాబట్టి రంధ్రాలచే ఆక్రమించబడిన క్షీణత ప్రాంతం దాత అణువులతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. కాబట్టి, ప్రతికూల (-) గేట్ వోల్టేజ్ కాలువ ప్రాంతం & p+ మూలం నుండి రంధ్రాలను ఛానెల్ ప్రాంతంలోకి ఆకర్షిస్తుంది.

గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ని చూడండి MOSFET ఒక స్విచ్‌గా

P ఛానెల్ MOSFET రకాలు

రెండు రకాల p ఛానెల్ MOSFETలు అందుబాటులో ఉన్నాయి P ఛానెల్ మెరుగుదల MOSFET & P ఛానెల్ క్షీణత MOSFET.

P-ఛానల్ మెరుగుదల MOSFET

p ఛానెల్ మెరుగుదల MOSFET తేలికగా డోప్ చేయబడిన n-సబ్‌స్ట్రేట్‌తో రూపొందించబడింది. ఇక్కడ, భారీగా డోప్ చేయబడిన రెండు p-రకం పదార్థాలు 'L' వంటి ఛానెల్ పొడవు ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. సన్నని సిలికాన్ డయాక్సైడ్ పొర సాధారణంగా విద్యుద్వాహక పొర అని పిలువబడే ఉపరితలంపై జమ చేయబడుతుంది.

ఈ MOSFETలో, రెండు P-రకం పదార్థాలు మూలం (S) & డ్రెయిన్ (D)ని ఏర్పరుస్తాయి మరియు గేట్ (G) టెర్మినల్‌ను రూపొందించడానికి విద్యుద్వాహకానికి ప్లేటింగ్‌గా అల్యూమినియం ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ, MOSFET యొక్క మూలం మరియు శరీరం కేవలం GNDకి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

  P ఛానెల్ మెరుగుదల MOSFET
P ఛానెల్ మెరుగుదల MOSFET

గేట్ (G) టెర్మినల్‌కు ప్రతికూల వోల్టేజ్ వర్తించబడినప్పుడు, కెపాసిటెన్స్ ప్రభావం కారణంగా ఛార్జీల +ve సాంద్రత విద్యుద్వాహక పొర క్రింద స్థిరపడుతుంది. వికర్షక శక్తుల కారణంగా n సబ్‌స్ట్రేట్ వద్ద లభించే ఎలక్ట్రాన్‌లు తరలించబడతాయి.

డ్రెయిన్ టెర్మినల్ వద్ద ప్రతికూల వోల్టేజీని వర్తింపజేసినప్పుడు, కాలువ ప్రాంతంలో ప్రతికూల వోల్టేజ్ గేట్ & డ్రెయిన్ మధ్య వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం తగ్గుతుంది, తద్వారా, వాహక ఛానెల్ వెడల్పు కాలువ ప్రాంతం వైపు తగ్గుతుంది మరియు మూలం నుండి కాలువకు కరెంట్ సరఫరా అవుతుంది.

MOSFET లోపల ఏర్పడిన ఛానల్ మూలం నుండి కాలువకు కరెంట్ ప్రవాహానికి ప్రతిఘటనను అందిస్తుంది. ఇక్కడ, ఛానెల్ యొక్క ప్రతిఘటన ప్రధానంగా ఛానెల్ వైపు వీక్షణపై ఆధారపడి ఉంటుంది & మళ్లీ ఈ ఛానెల్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ గేట్ టెర్మినల్ వద్ద వర్తించే ప్రతికూల వోల్టేజ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల మూలం నుండి కాలువకు ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని గేట్ టెర్మినల్ వద్ద వర్తించే వోల్టేజ్ ద్వారా నియంత్రించవచ్చు కాబట్టి MOSFETని వోల్టేజ్-నియంత్రిత పరికరం అంటారు. రంధ్రం ఏకాగ్రత ఛానెల్‌ను ఏర్పరుచుకున్నప్పుడు & నెగటివ్ గేట్ వోల్టేజ్‌లో పెరుగుదల కారణంగా ఛానెల్ అంతటా కరెంట్ యొక్క ప్రవాహం మెరుగుపడుతుంది, కాబట్టి దీనిని P - ఛానల్ ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్ MOSFET అంటారు.

P-ఛానల్ క్షీణత MOSFET

p ఛానెల్ క్షీణత MOSFET నిర్మాణం n ఛానెల్ క్షీణత MOSFETకి మార్చబడింది. ఈ MOSFETలోని ఛానెల్ దానిలో అందుబాటులో ఉన్న p-రకం మలినాలు కారణంగా ముందుగా రూపొందించబడింది. గేట్ టెర్మినల్ వద్ద ప్రతికూల (-) వోల్టేజ్ వర్తించబడిన తర్వాత n-రకంలోని ఎలక్ట్రాన్ల వంటి మైనారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్లు p-రకం ఛానెల్ వైపు ఆకర్షితులవుతాయి. ఈ స్థితిలో, ఒక డ్రెయిన్ రివర్స్ బయాస్ అయిన తర్వాత పరికరం నిర్వహించడం ప్రారంభిస్తుంది, అయితే కాలువలో ప్రతికూల వోల్టేజ్ మెరుగుపరచబడినప్పుడు అది క్షీణత పొర ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది.

  P ఛానెల్ క్షీణత MOSFET
P ఛానెల్ క్షీణత MOSFET

ఈ ప్రాంతం ప్రధానంగా రంధ్రాల కారణంగా ఏర్పడిన పొర ఏకాగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. క్షీణత పొర యొక్క ప్రాంతం వెడల్పు ఛానెల్ యొక్క వాహకత విలువను ప్రభావితం చేస్తుంది. కాబట్టి, ప్రాంతం యొక్క వోల్టేజ్ విలువల వైవిధ్యాల ద్వారా, కరెంట్ ప్రవాహం నియంత్రించబడుతుంది. చివరగా, గేట్ & డ్రెయిన్ ప్రతికూల ధ్రువణత వద్ద ఉంటాయి, అయితే మూలం '0' విలువ వద్ద ఉంటుంది.

మీరు P-Channel Mosfetని ఎలా ఉపయోగించాలి?

మోటారును నియంత్రించడానికి కాంప్లిమెంటరీ MOSFET స్విచ్ సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది. ఈ స్విచ్ సర్క్యూట్ రెండు దిశలలో మోటార్‌ను నియంత్రించడానికి P ఛానెల్ మరియు N ఛానెల్ వంటి రెండు MOSFETలను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ సర్క్యూట్‌లో, ఈ రెండు MOSFETలు సాధారణ డ్రెయిన్ & GND రిఫరెన్స్ మధ్య కనెక్ట్ చేయబడిన మోటారు ద్వారా ద్వంద్వ సరఫరాను ఉపయోగించి ద్వి-దిశాత్మక స్విచ్‌ను రూపొందించడానికి కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి.

  ఒక స్విచ్‌గా కాంప్లిమెంటరీ MOSFET
ఒక స్విచ్‌గా కాంప్లిమెంటరీ MOSFET

ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉన్న తర్వాత, సర్క్యూట్‌లో కనెక్ట్ చేయబడిన P-ఛానల్ MOSFET ఆన్ చేయబడుతుంది & N ఛానెల్ MOSFET ఆఫ్ చేయబడుతుంది, ఎందుకంటే సోర్స్ జంక్షన్‌కు దాని గేట్ ప్రతికూలంగా పక్షపాతంతో ఉంటుంది, ఫలితంగా సర్క్యూట్‌లోని మోటారు ఒక దిశలో మారుతుంది. ఇక్కడ, మోటారు +VDD సరఫరా రైలును ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది.
అదేవిధంగా ఇన్‌పుట్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, N-ఛానల్ MOSFET స్విచ్ ఆన్ & P-ఛానల్ పరికరం స్విచ్ ఆఫ్ అవుతుంది, ఎందుకంటే సోర్స్ జంక్షన్‌కి దాని గేట్ సానుకూలంగా పక్షపాతంతో ఉంటుంది. ఇప్పుడు మోటారు రివర్స్ దిశలో మారుతుంది ఎందుకంటే -VDD సరఫరా రైలు ద్వారా సరఫరా చేయబడినప్పుడు మోటారు యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ రివర్స్ చేయబడింది.

ఆ తర్వాత, మోటారు యొక్క ఫార్వార్డింగ్ దిశ కోసం, మోటారుకు +ve సరఫరాను మార్చడానికి P-ఛానల్ రకం MOSFET ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే రివర్స్ దిశ కోసం, N-ఛానల్ MOSFET -ve సరఫరాను మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. మోటార్.

  • ఇక్కడ, MOSFETలు రెండూ ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు మోటారు పనిచేయడం ఆగిపోతుంది.
  • MOSFET1 ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు, MOSFET2 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు మోటార్ ఫార్వార్డింగ్ దిశలో నడుస్తుంది.
  • MOSFET1 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు, MOSFET2 ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు మోటార్ రివర్స్ డైరెక్షన్‌లో నడుస్తుంది.

మీరు P ఛానెల్ MOSFETని ఎలా పరీక్షిస్తారు?

పి ఛానల్ MOSFET యొక్క పరీక్ష క్రింది దశలను ఉపయోగించడం ద్వారా డిజిటల్ మల్టీమీటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా చేయవచ్చు.

  • ముందుగా, మీరు డయోడ్ పరిధికి మల్టీమీటర్‌ను సెట్ చేయాలి
  • MOSFETని ఏదైనా చెక్క బల్ల మీద దాని ముద్రించిన వైపు మీ వైపుకు ఎదురుగా ఉంచండి.
  • డిజిటల్ మల్టీమీటర్ ప్రోబ్‌ని ఉపయోగించడం ద్వారా, MOSFET యొక్క డ్రెయిన్ మరియు గేట్ టెర్మినల్‌లను షార్ట్ చేయడం ద్వారా, ఇది మొదట పరికరం యొక్క అంతర్గత కెపాసిటెన్స్‌ను విడుదల చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, కాబట్టి ఇది MOSFET పరీక్ష ప్రక్రియకు చాలా అవసరం.
  • ఇప్పుడు మల్టీమీటర్ యొక్క రెడ్ కలర్ ప్రోబ్‌ను సోర్స్ టెర్మినల్‌పై మరియు బ్లాక్ ప్రోబ్‌ను డ్రెయిన్ టెర్మినల్‌పై ఉంచండి.
  • మీరు మల్టీమీటర్ డిస్‌ప్లేలో ఓపెన్ సర్క్యూట్ రీడింగ్‌ను పొందుతారు.
  • ఆ తర్వాత, MOSFET సోర్స్ టెర్మినల్ నుండి RED కలర్ ప్రోబ్‌ను మార్చకుండా, డ్రెయిన్ టెర్మినల్ నుండి బ్లాక్ కలర్ ప్రోబ్‌ను తీసివేసి, MOSFET యొక్క గేట్ టెర్మినల్‌పై కొన్ని సెకన్ల పాటు ఉంచండి & దానిని తిరిగి MOSFET యొక్క డ్రెయిన్ టెర్మినల్‌లో ఉంచండి.
  • ఈ సమయంలో, మల్టీమీటర్ యొక్క ప్రదర్శనలో మల్టీమీటర్ తక్కువ విలువ లేదా కొనసాగింపు విలువను చూపుతుంది.
  • అంతే, ఇది మీ MOSFET సరేనని & ఎలాంటి ఇబ్బందులు లేకుండా ధృవీకరిస్తుంది. ఏదైనా ఇతర రీడింగ్ లోపభూయిష్ట MOSFETని పేర్కొంటుంది.

P ఛానెల్ MOSFET ఫెయిల్యూర్ మోడ్‌లు

మంచి డిజైన్, అత్యుత్తమ కాంపోనెంట్‌లు & కొత్త మోటారుతో కూడా వివరించలేని కారణాల వల్ల MOSFET వైఫల్యం తరచుగా సంభవిస్తుంది. సాధారణంగా, MOSFETలు చాలా పటిష్టంగా ఉంటాయి - అయినప్పటికీ, మించిన రేటింగ్‌ల కారణంగా అవి చాలా త్వరగా విఫలమవుతాయి. ఇక్కడ మేము MOSFET యొక్క కొన్ని ప్రధాన వైఫల్య మోడ్‌లను & వాటిని ఎలా నివారించాలో వివరించబోతున్నాము.

MOSFETలో సంభవించిన వైఫల్యాలను కనుగొనడం చాలా కష్టం, ఎందుకంటే వైఫల్యాలకు కారణం ఏమి జరిగిందో మాకు తెలియదు. MOSFETలో ఈ క్రింది విధంగా సంభవించిన కొన్ని వైఫల్య మోడ్‌లను మేము ఇక్కడ జాబితా చేసాము.

  • MOSFET అంతటా అధిక కరెంట్ సరఫరా అయినప్పుడు అది వేడెక్కుతుంది. పేలవమైన హీట్ సింకింగ్ కూడా తీవ్ర ఉష్ణోగ్రతల నుండి MOSFETని దెబ్బతీస్తుంది.
  • తప్పు బ్యాటరీ.
  • ఆకస్మిక వైఫల్యం.
  • dV/dt వైఫల్యం.
  • బ్లాక్ చేయబడిన లేదా జామ్ చేయబడిన మోటారు.
  • వేగవంతమైన త్వరణం లేదా క్షీణత.
  • అధిక శక్తి వెదజల్లడం.
  • అదనపు కరెంట్
  • షార్ట్-సర్క్యూట్‌తో లోడ్ చేయండి
  • విదేశీ వస్తువులు.

లక్షణాలు

ది P ఛానెల్ MOSFET లక్షణం లు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.

  • ఈ MOSFETలు వోల్టేజ్-నియంత్రిత పరికరాలు.
  • ఈ పరికరాలు అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ విలువలను కలిగి ఉంటాయి.
  • P-ఛానల్‌లో, గేట్ టెర్మినల్ వద్ద ప్రతికూల ధ్రువణత కారణంగా ఛానెల్ యొక్క వాహకత ఏర్పడుతుంది.
    n ఛానెల్‌తో పోలిస్తే, p ఛానల్ Mosfet లక్షణాలు సారూప్యంగా ఉంటాయి కానీ ఒకే తేడా ఏమిటంటే ధ్రువణత మాత్రమే ఎందుకంటే సబ్‌స్ట్రేట్‌ల విలువలు ఇక్కడ ఒకేలా ఉండవు.

ప్రయోజనాలు

ది P ఛానెల్ MOSFET యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

  • ఈ MOSFET డిజైన్ చాలా సులభం కాబట్టి తక్కువ-వోల్టేజ్ డ్రైవ్‌లు & నాన్-ఐసోలేటెడ్ POLల అప్లికేషన్‌ల వంటి స్థలం పరిమితం చేయబడిన చోట ఇది వర్తిస్తుంది.
  • ఇది హై సైడ్ స్విచ్ ప్లేస్‌లో సరళీకృత గేట్ డ్రైవింగ్ పద్ధతి & తరచుగా మొత్తం ఖర్చును తగ్గిస్తుంది
  • తక్కువ వోల్టేజీల వద్ద పనిచేసేటప్పుడు MOSFETలు అందించే సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
  • JFETలతో పోలిస్తే, MOSFETలు అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి.
  • తక్కువ ఛానల్ నిరోధకత కారణంగా అవి అధిక కాలువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.
  • వీటిని తయారు చేయడం చాలా సులభం.
  • JFETలతో పోలిస్తే ఇది హై-స్పీడ్ ఆపరేషన్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది.

ది P ఛానల్ MOSFET యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.

  • MOSFET యొక్క సన్నని ఆక్సైడ్ పొర ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఛార్జీల ద్వారా ప్రేరేపించబడినప్పుడు అది దెబ్బతినేలా చేస్తుంది.
  • అధిక వోల్టేజీలను ఉపయోగించినప్పుడు ఇవి స్థిరంగా ఉండవు.

కాబట్టి, ఇది p ఛానెల్ యొక్క అవలోకనం MOSFET - పని చేస్తోంది , రకాలు మరియు దాని అప్లికేషన్లు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, n ఛానెల్ MOSFET అంటే ఏమిటి?