MOSFETs ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਕਿਉਂ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ?

MOSFETs (ਮੈਟਲ ਆਕਸਾਈਡ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਫੀਲਡ ਇਫੈਕਟ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ) ਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਯੰਤਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸੰਚਾਲਨ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਡ੍ਰੇਨ ਕਰੰਟ (ਆਈਡੀ) ਉੱਤੇ ਗੇਟ ਵੋਲਟੇਜ (ਵੀਜੀਐਸ) ਦੇ ਨਿਯੰਤਰਣ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਨਾ ਕਿ ਇਸਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕਰੰਟ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਬਾਈਪੋਲਰ ਟ੍ਰਾਂਸਿਸਟਰਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ BJTs) ਦਾ ਮਾਮਲਾ ਹੈ। ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਯੰਤਰ ਵਜੋਂ MOSFET ਦੀ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਵਿਆਖਿਆ ਹੈ:

ਕੰਮ ਕਰਨ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ

ਗੇਟ ਵੋਲਟੇਜ ਕੰਟਰੋਲ:ਇੱਕ MOSFET ਦਾ ਦਿਲ ਇਸਦੇ ਗੇਟ, ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਡਰੇਨ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗੇਟ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਲੀਕਾਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ) ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟੇਜ ਗੇਟ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਖੇਤਰ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਡਰੇਨ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਖੇਤਰ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ।

ਸੰਚਾਲਕ ਚੈਨਲ ਦਾ ਗਠਨ:N-ਚੈਨਲ MOSFETs ਲਈ, ਜਦੋਂ ਗੇਟ ਵੋਲਟੇਜ Vgs ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਇੱਕ ਖਾਸ ਮੁੱਲ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਜਿਸਨੂੰ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਵੋਲਟੇਜ Vt ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ), ਗੇਟ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਪੀ-ਟਾਈਪ ਸਬਸਟਰੇਟ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਇਨਸੂਲੇਟਿੰਗ ਪਰਤ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਖਿੱਚੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ N- ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਸੰਚਾਲਕ ਚੈਨਲ ਟਾਈਪ ਕਰੋ ਜੋ ਸਰੋਤ ਅਤੇ ਡਰੇਨ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਚਾਲਕਤਾ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਜੇਕਰ Vgs Vt ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੰਡਕਟਿੰਗ ਚੈਨਲ ਨਹੀਂ ਬਣਦਾ ਹੈ ਅਤੇ MOSFET ਕੱਟਆਫ 'ਤੇ ਹੈ।

ਨਿਕਾਸ ਮੌਜੂਦਾ ਨਿਯੰਤਰਣ:ਡਰੇਨ ਮੌਜੂਦਾ ਆਈਡੀ ਦਾ ਆਕਾਰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗੇਟ ਵੋਲਟੇਜ Vgs ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। Vgs ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਸੰਚਾਲਨ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਚੈਨਲ ਓਨਾ ਹੀ ਚੌੜਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਿਕਾਸ ਦੀ ਮੌਜੂਦਾ ਆਈ.ਡੀ. ਇਹ ਸਬੰਧ MOSFET ਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਮੌਜੂਦਾ ਯੰਤਰ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।

ਪੀਜ਼ੋ ਅੱਖਰਕਰਨ ਦੇ ਫਾਇਦੇ

ਉੱਚ ਇੰਪੁੱਟ ਰੁਕਾਵਟ:MOSFET ਦਾ ਇਨਪੁਟ ਅੜਿੱਕਾ ਇੱਕ ਇੰਸੂਲੇਟਿੰਗ ਲੇਅਰ ਦੁਆਰਾ ਗੇਟ ਅਤੇ ਸਰੋਤ-ਨਿਕਾਸ ਖੇਤਰ ਨੂੰ ਅਲੱਗ ਕਰਨ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਗੇਟ ਦਾ ਕਰੰਟ ਲਗਭਗ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ, ਜੋ ਇਸਨੂੰ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਭਦਾਇਕ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਉੱਚ ਇਨਪੁਟ ਰੁਕਾਵਟ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਘੱਟ ਸ਼ੋਰ:MOSFETs ਓਪਰੇਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਸ਼ੋਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਉੱਚ ਇਨਪੁਟ ਅੜਚਨ ਅਤੇ ਯੂਨੀਪੋਲਰ ਕੈਰੀਅਰ ਸੰਚਾਲਨ ਵਿਧੀ ਦੇ ਕਾਰਨ।

ਤੇਜ਼ ਸਵਿਚਿੰਗ ਸਪੀਡ:ਕਿਉਂਕਿ MOSFETs ਵੋਲਟੇਜ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਯੰਤਰ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸਵਿਚਿੰਗ ਸਪੀਡ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਾਈਪੋਲਰ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰਾਂ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਸਵਿਚਿੰਗ ਦੌਰਾਨ ਚਾਰਜ ਸਟੋਰੇਜ ਅਤੇ ਰੀਲੀਜ਼ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ।

ਘੱਟ ਪਾਵਰ ਖਪਤ:ਆਨ ਸਟੇਟ ਵਿੱਚ, MOSFET ਦਾ ਡਰੇਨ-ਸਰੋਤ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ (RDS(on)) ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਹੈ, ਜੋ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਨਾਲ ਹੀ, ਕਟੌਫ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ, ਸਥਿਰ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਖਪਤ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਗੇਟ ਦਾ ਕਰੰਟ ਲਗਭਗ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, MOSFETs ਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਯੰਤਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਸੰਚਾਲਨ ਸਿਧਾਂਤ ਗੇਟ ਵੋਲਟੇਜ ਦੁਆਰਾ ਡਰੇਨ ਕਰੰਟ ਦੇ ਨਿਯੰਤਰਣ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਵੋਲਟੇਜ-ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ MOSFETs ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਲਈ ਵਾਅਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਿੱਥੇ ਉੱਚ ਇਨਪੁਟ ਰੁਕਾਵਟ, ਘੱਟ ਸ਼ੋਰ, ਤੇਜ਼ ਸਵਿਚਿੰਗ ਸਪੀਡ ਅਤੇ ਘੱਟ ਪਾਵਰ ਖਪਤ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।