MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆಯೇ?

MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು MOSFET ಎಂದರೆ ಮೆಟಲ್-ಆಕ್ಸೈಡ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್. MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ವಿವರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

I. MOSFET ಗಳ ಮೂಲ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯ ತತ್ವ

1. ಮೂಲ ರಚನೆ

MOSFET ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ: ಗೇಟ್ (G), ಮೂಲ (S), ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ (D), ಜೊತೆಗೆ ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನಿರೋಧನ ಪದರ. ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, MOSFET ಗಳನ್ನು N-ಚಾನೆಲ್ ಮತ್ತು P-ಚಾನಲ್ ಪ್ರಕಾರಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಾಹಕ ಚಾನೆಲ್ನಲ್ಲಿ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಅವುಗಳನ್ನು ವರ್ಧನೆ ಮೋಡ್ ಮತ್ತು ಡಿಪ್ಲೀಶನ್ ಮೋಡ್ MOSFET ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು.

2. ಕೆಲಸದ ತತ್ವ

MOSFET ನ ಕೆಲಸದ ತತ್ವವು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬದಲಾದಾಗ, ಇದು ಗೇಟ್‌ನ ಕೆಳಗಿರುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ನಡುವಿನ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್‌ನ ಅಗಲವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಡ್ರೈನ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಅರೆವಾಹಕ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ನಡುವೆ ವಹನವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಚಾನಲ್ ಕಣ್ಮರೆಯಾದರೆ, ಮೂಲ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್ ಅನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

II. MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು

1. ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು

ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಾಭವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ MOSFET ಗಳನ್ನು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭದ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಆಡಿಯೊ, ರೇಡಿಯೊ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಇತರ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು

MOSFET ಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು, ಪವರ್ ಮ್ಯಾನೇಜ್‌ಮೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ ಡ್ರೈವರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಒಬ್ಬರು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಅಥವಾ ಆಫ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅಂಶಗಳಂತೆ, MOSFET ಗಳು ವೇಗದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗ, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಸರಳ ಡ್ರೈವಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಂತಹ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

3. ಅನಲಾಗ್ ಸ್ವಿಚ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು

ಅನಲಾಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, MOSFET ಗಳು ಅನಲಾಗ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಾಗಿಯೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅವರು ಆನ್/ಆಫ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು, ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಡೇಟಾ ಸ್ವಾಧೀನದಲ್ಲಿ ಈ ರೀತಿಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

4. ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು

MOSFET ಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್‌ಗಳು (AND, OR ಗೇಟ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಮತ್ತು ಮೆಮೊರಿ ಘಟಕಗಳು. ಬಹು MOSFET ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.

5. ಪವರ್ ಮ್ಯಾನೇಜ್ಮೆಂಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು

ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರ್ವಹಣಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, MOSFET ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. MOSFET ನ ಆನ್/ಆಫ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

6. DC-DC ಪರಿವರ್ತಕಗಳು

MOSFET ಗಳನ್ನು DC-DC ಪರಿವರ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡ್ಯೂಟಿ ಸೈಕಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಆವರ್ತನದಂತಹ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಮರ್ಥ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

III. MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಪ್ರಮುಖ ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಗಣನೆಗಳು

1. ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣ

MOSFET ನ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಏರಿಳಿತಗಳಿಂದಾಗಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅವನತಿ ಅಥವಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೈಫಲ್ಯವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ.

2. ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ ಮಿತಿ

ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ MOSFET ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. MOSFET ಅನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಸರಿಯಾದ MOSFET ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಸರಿಯಾದ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ಲೋಡ್ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.

3. ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರತೆ

MOSFET ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು MOSFET ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಭಾವಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬೇಕು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಉತ್ತಮ ತಾಪಮಾನ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯೊಂದಿಗೆ MOSFET ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು.

4. ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆ

ಸಂಕೀರ್ಣ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕ್ರಮಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ. MOSFET ಅನ್ನು ಹಾನಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು, ಓವರ್‌ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಓವರ್‌ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರಕ್ಷಣೆಯಂತಹ ರಕ್ಷಣೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಅಳವಡಿಸಬೇಕು.

ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. MOSFET ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಸರಿಯಾದ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವಿವಿಧ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.