MOSFET అనేది ఒక రకమైన ట్రాన్సిస్టర్. ఇది వోల్టేజ్ ఉపయోగించి సర్క్యూట్లో విద్యుత్తును నియంత్రించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. మీరు ఫోన్లు, ల్యాప్టాప్లు, కార్లు మరియు పెద్ద యంత్రాలలో MOSFETలను కనుగొనవచ్చు. MOSFET ప్రత్యేకమైనది ఎందుకంటే ఇది కరెంట్ను బాగా నిర్వహిస్తుంది. ఇది పరికరాలను చిన్నగా, వేగంగా మరియు బలంగా చేయడానికి సహాయపడుతుంది.
MOSFET లు ఎలక్ట్రానిక్స్లో శక్తిని ఆదా చేయడంలో సహాయపడతాయి.
5G మరియు IoT వంటి కొత్త సాంకేతికతలలో స్థిరమైన పనితీరు కోసం మీకు MOSFETలు అవసరం.
చాలా కొత్త పరికరాల్లో MOSFETలు ప్రధాన భాగం.
MOSFET స్వీకరణ ప్రభావం | వివరణ |
|---|---|
పెరిగిన ట్రాన్సిస్టర్ సాంద్రత | MOSFETలు చిప్లో మరిన్ని ట్రాన్సిస్టర్లను ఉంచడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. ఇది పరికరాలను చిన్నగా మరియు మెరుగ్గా చేస్తుంది. |
తగ్గిన విద్యుత్ వినియోగం | మీరు పాత ట్రాన్సిస్టర్లతో పోలిస్తే MOSFET లతో తక్కువ శక్తిని ఉపయోగిస్తారు. |
మెరుగైన పనితీరు | MOSFETలు మీ పరికరాలు వేగంగా పనిచేయడానికి మరియు వేగంగా స్పందించడానికి సహాయపడతాయి. |
MOSFET బేసిక్స్
MOSFET అంటే ఏమిటి
ఎలక్ట్రానిక్స్లో "మోస్ఫెట్" అనే పదాన్ని మీరు తరచుగా చూస్తారు. దీని అర్థం మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్. ఈ పరికరం సర్క్యూట్లలో ప్రత్యేక స్విచ్ లేదా యాంప్లిఫైయర్గా పనిచేస్తుంది. మీ ఫోన్, ల్యాప్టాప్ లేదా టీవీ లోపల, అనేక మోస్ఫెట్లు కలిసి పనిచేస్తాయి.
మోస్ఫెట్ కు ఒక ప్రత్యేక డిజైన్ ఉంటుంది. ఇది విద్యుత్తును నియంత్రించడానికి సన్నని లోహం మరియు ఆక్సైడ్ పొరను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది పనిచేయడానికి మీరు దానిని తాకవలసిన అవసరం లేదు. మీరు దాని గేట్కు ఒక చిన్న వోల్టేజ్ను మాత్రమే జోడించాలి. ఇది ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్లో మోస్ఫెట్ను చాలా ఉపయోగకరంగా చేస్తుంది.
చిట్కా: గుర్తుంచుకోండి, మోస్ఫెట్ అనేది విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి వోల్టేజ్ను ఉపయోగించే ట్రాన్సిస్టర్.
మోస్ఫెట్స్లో రెండు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి: ఎన్హాన్స్మెంట్ మరియు డిప్లిషన్. ప్రతి రకం వేరే విధంగా పనిచేస్తుంది, కానీ రెండూ సర్క్యూట్లో కరెంట్ను నియంత్రిస్తాయి. మోస్ఫెట్ను మెటల్ ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ అని కూడా పిలుస్తారు. రెండు పేర్లకు ఒకే అర్థం ఉంది.
MOSFET ఫంక్షన్
సర్క్యూట్లలో మోస్ఫెట్ చాలా ముఖ్యమైన పనులు చేస్తుంది. లైట్ స్విచ్ లాగా వస్తువులను ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడానికి మీరు మోస్ఫెట్ను ఉపయోగించవచ్చు. బలహీనమైన సిగ్నల్లను బలంగా చేయడానికి మీరు మోస్ఫెట్ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు. అందుకే మోస్ఫెట్లు యాంప్లిఫైయర్లలో ఉపయోగిస్తారు మరియు రేడియోలు.
ఎలక్ట్రానిక్స్లో మోస్ఫెట్ యొక్క కొన్ని ప్రధాన ఉద్యోగాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:
వోల్టేజ్ ద్వారా నియంత్రించబడే స్విచ్ లాగా పనిచేస్తుంది
యాంప్లిఫైయర్గా పనిచేస్తుంది
అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంటుంది
రెండు రకాలుగా వస్తుంది: క్షీణత మరియు వృద్ధి
మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు లాజిక్ గేట్లు వంటి వాటిలో ఉపయోగించబడుతుంది.
మోస్ఫెట్ మీకు అధిక సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. దీనికి దాని గేట్ వద్ద ఎక్కువ కరెంట్ అవసరం లేదు. ఇది శక్తిని ఆదా చేయడంలో సహాయపడుతుంది మరియు పరికరాలను చల్లగా ఉంచుతుంది. మీరు వేగంగా మారడం కూడా పొందుతారు, కాబట్టి గాడ్జెట్లు త్వరగా పనిచేస్తాయి.
మీరు ప్రతిరోజూ ఉపయోగించే అనేక పరికరాల్లో మోస్ఫెట్లను కనుగొనవచ్చు:
మొబైల్ ఫోన్లలో శక్తిని నిర్వహించడానికి మోస్ఫెట్లు సహాయపడతాయి.
వేగాన్ని పెంచడానికి మరియు బ్యాటరీని ఆదా చేయడానికి అవి ల్యాప్టాప్లలో ఉన్నాయి.
టీవీలలో, అవి విద్యుత్ సరఫరాను స్థిరంగా మరియు సమర్థవంతంగా ఉంచుతాయి.
పరికరం | MOSFET ఎలా సహాయపడుతుంది |
|---|---|
మొబైల్ ఫోన్ | బ్యాటరీ మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని నిర్వహిస్తుంది |
లాప్టాప్ | వేగాన్ని పెంచుతుంది మరియు శక్తిని ఆదా చేస్తుంది |
టెలివిజన్ | విద్యుత్ సరఫరాను స్థిరంగా ఉంచుతుంది |
మోస్ఫెట్ ఎలక్ట్రానిక్స్ను మరింత స్మార్ట్గా మరియు నమ్మదగినదిగా చేస్తుంది. అధిక వేగం మరియు తక్కువ విద్యుత్ నష్టం కోసం మీరు మోస్ఫెట్ను విశ్వసించవచ్చు. అందుకే ఇంజనీర్లు దాదాపు ప్రతి కొత్త పరికరంలో మోస్ఫెట్లను ఉపయోగిస్తారు.
MOSFET నిర్మాణం
టెర్మినల్స్: గేట్, సోర్స్, డ్రెయిన్
మీరు MOSFET ని చూసినప్పుడు, మీకు మూడు ప్రధాన టెర్మినల్స్ కనిపిస్తాయి. ప్రతి టెర్మినల్కు ఒక ప్రత్యేక పని ఉంటుంది. మీరు ఈ టెర్మినల్స్ను ఉపయోగించి విద్యుత్తు ఎలా కదులుతుందో నియంత్రించండి పరికరం ద్వారా.
టెర్మినల్ | పాత్ర |
|---|---|
గేట్ | డ్రెయిన్ మరియు సోర్స్ మధ్య కరెంట్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది, అప్లైడ్ గేట్-టు-సోర్స్ వోల్టేజ్ (VGS) ఆధారంగా స్విచ్ లాగా పనిచేస్తుంది. |
హరించడం | కరెంట్ బయటకు వెళ్ళే అవుట్పుట్ టెర్మినల్; N-ఛానల్ కోసం, ONలో ఉన్నప్పుడు కరెంట్ డ్రెయిన్ నుండి సోర్స్కి ప్రవహిస్తుంది మరియు P-ఛానల్ కోసం, అది సోర్స్ నుండి డ్రెయిన్కి ప్రవహిస్తుంది. |
మూల | విద్యుత్తు ప్రవేశించే టెర్మినల్, సాధారణంగా భూమికి (N-ఛానల్) లేదా సానుకూల వోల్టేజ్ సరఫరాకు (P-ఛానల్) అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. |
గేట్: మీరు MOSFET ని ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడానికి గేట్ని ఉపయోగిస్తారు. మీరు గేట్కు వోల్టేజ్ను వర్తింపజేసినప్పుడు, మీరు కరెంట్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తారు.
మూల: ఇక్కడే కరెంట్ వస్తుంది. చాలా సర్క్యూట్ల కోసం, మీరు మూలాన్ని భూమికి లేదా వోల్టేజ్ సరఫరాకు కనెక్ట్ చేస్తారు.
హరించడం: ఇక్కడే MOSFET నుండి కరెంట్ బయటకు వస్తుంది. మీరు సర్క్యూట్లో విద్యుత్ అవసరమయ్యే భాగానికి డ్రెయిన్ను కనెక్ట్ చేస్తారు.
చిట్కా: గేటును ఒక లైట్ స్విచ్ అని అనుకోండి. మీరు స్విచ్ను తిప్పితే (వోల్టేజ్ జోడించండి), విద్యుత్ మూలం నుండి కాలువకు ప్రవహిస్తుంది.
ఇన్సులేటెడ్ గేట్ సూత్రం
MOSFET లోని గేట్ మిగిలిన పరికరాన్ని తాకదు. బదులుగా, ఇది ఇన్సులేషన్ యొక్క పలుచని పొర పైన ఉంటుంది. ఈ ఇన్సులేషన్ సాధారణంగా సిలికాన్ డయాక్సైడ్ (SiO₂) లేదా ప్రత్యేక హై-కె పదార్థాలతో తయారు చేయబడుతుంది. ఇన్సులేషన్ గేట్ను కరెంట్ ప్రవహించే ఛానెల్ నుండి వేరుగా ఉంచుతుంది.
మెటీరియల్ | విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (k) | విద్యుద్వాహక బలం/మందం |
|---|---|---|
హై-కె డైఎలెక్ట్రిక్స్ | 10 < k < 30 | N / A |
SiO₂ | N / A | కనిష్ట మందం ~0.7 nm |
ఈ ఇన్సులేటెడ్ గేట్ చాలా తక్కువ కరెంట్తో MOSFETని నియంత్రించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. మీరు గేట్కు వోల్టేజ్ను మాత్రమే వర్తింపజేయాలి. ఇన్సులేషన్ విద్యుత్ లీక్ కాకుండా ఆపుతుంది, కాబట్టి MOSFET తక్కువ శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది మరియు చల్లగా ఉంటుంది. ఈ డిజైన్ MOSFET లను తయారు చేస్తుంది సిగ్నల్స్ మార్చడానికి మరియు విస్తరించడానికి చాలా సమర్థవంతంగా ఉంటుంది.
గేట్ ఎక్కువ కరెంట్ తీసుకోదు కాబట్టి మీకు వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన లభిస్తుంది.
ఇన్సులేషన్ అవాంఛిత కరెంట్ ప్రవాహాన్ని అడ్డుకుంటుంది కాబట్టి పరికరాలు సురక్షితంగా ఉంటాయి.
ఈ నిర్మాణంతో మీరు చిన్న మరియు శక్తివంతమైన సర్క్యూట్లను నిర్మించవచ్చు.
ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్లో MOSFET చాలా ఉపయోగకరంగా ఉండటానికి కారణం దాని ఇన్సులేటెడ్ గేట్. గేట్ వద్ద ఒక చిన్న వోల్టేజ్తో మీరు పెద్ద కరెంట్లను నియంత్రించవచ్చు. అందుకే MOSFETలు మీ ఫోన్ నుండి మీ కారు వరకు ప్రతిచోటా ఉన్నాయి.
MOSFET ఆపరేషన్
వోల్టేజ్ నియంత్రణ
మీరు మోస్ఫెట్ను దీని ద్వారా నియంత్రిస్తారు వోల్టేజ్ మార్చడం దాని గేట్ టెర్మినల్ వద్ద. ఇది దాని పని సూత్రం యొక్క గుండె. మీరు గేట్కు వోల్టేజ్ను వర్తింపజేసినప్పుడు, మోస్ఫెట్ కరెంట్ ప్రవహించనివ్వాలా వద్దా అని మీరు నిర్ణయించుకుంటారు. గేట్ ఇన్సులేషన్ యొక్క పలుచని పొర పైన ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది నేరుగా ఛానెల్ను తాకదు. ఈ డిజైన్ మీకు పెద్ద ప్రయోజనాన్ని ఇస్తుంది: పరికరాన్ని నియంత్రించడానికి మీరు కరెంట్ను కాకుండా వోల్టేజ్ను మాత్రమే ఉపయోగించాలి.
గేట్ వద్ద వోల్టేజ్ మోస్ఫెట్ను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో ఇక్కడ ఉంది:
గేట్ వోల్టేజ్ సున్నా కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, మోస్ఫెట్ ఆఫ్లో ఉంటుంది. సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్ మధ్య కరెంట్ ప్రవహించదు.
గేట్ వోల్టేజ్ సున్నా కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ఒక నిర్దిష్ట విలువ (థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ అని పిలుస్తారు) కంటే తక్కువగా ఉంటే, మోస్ఫెట్ ఆఫ్లో ఉంటుంది. కరెంట్ కోసం ఇప్పటికీ మార్గం లేదు.
గేట్ వోల్టేజ్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా చేరుకున్నప్పుడు లేదా దాటినప్పుడు, మోస్ఫెట్ ఆన్ అవుతుంది. ఒక ఛానల్ ఏర్పడుతుంది మరియు కరెంట్ మూలం నుండి కాలువకు ప్రవహిస్తుంది.
గమనిక: మోస్ఫెట్ను ఆన్ చేయడానికి గేట్ వద్ద మీకు అవసరమైన కనీస వోల్టేజ్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్. ఈ విలువ చాలా ముఖ్యమైనది డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ సర్క్యూట్లలో. మీరు ఈ వోల్టేజ్ను చేరుకోకపోతే, మోస్ఫెట్ కండక్ట్ చేయదు.
గేట్ వోల్టేజ్ మోస్ఫెట్ స్థితిని ఎలా మారుస్తుందో మీరు చూడవచ్చు:
ఛానల్ తెరిచి ఉందా లేదా మూసివేయబడిందా అని గేట్ వోల్టేజ్ నిర్ణయిస్తుంది.
మీరు గేట్కు కరెంట్ సరఫరా చేయవలసిన అవసరం లేదు, వోల్టేజ్ మాత్రమే.
మోస్ఫెట్ మీరు వోల్టేజ్తో నియంత్రించే స్విచ్ లాగా పనిచేస్తుంది.
ఈ వోల్టేజ్ నియంత్రణ మోస్ఫెట్ను చాలా సమర్థవంతంగా చేస్తుంది. మీరు దీన్ని త్వరగా ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయవచ్చు, ఇది ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్కు సరైనది.
ప్రస్తుత ప్రవాహం
మీరు గేట్కు తగినంత వోల్టేజ్ను వర్తింపజేయడం ద్వారా మోస్ఫెట్ను ఆన్ చేసిన తర్వాత, మూలం మరియు డ్రెయిన్ మధ్య కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. కరెంట్ యొక్క దిశ మరియు రకం మీరు ఉపయోగించే మోస్ఫెట్ రకాన్ని బట్టి ఉంటుంది.
MOSFET రకం | ఛార్జ్ క్యారియర్ | ప్రస్తుత ప్రవాహ దిశ |
|---|---|---|
NMOS | ఎలక్ట్రాన్లు | కాలువకు మూలం |
PMOS | హోల్స్ | మూలానికి డ్రెయిన్ చేయండి |
NMOS మోస్ఫెట్లో, పరికరం ఆన్లో ఉన్నప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు మూలం నుండి డ్రెయిన్కు కదులుతాయి. PMOS మోస్ఫెట్లో, రంధ్రాలు డ్రెయిన్ నుండి మూలానికి కదులుతాయి. మీ సర్క్యూట్ అవసరాల ఆధారంగా మీరు రకాన్ని ఎంచుకోవచ్చు.
మోస్ఫెట్ యొక్క గేట్ దాదాపుగా కరెంట్ను తీసుకోదు. ఇది బేస్ వద్ద స్థిరమైన ఇన్పుట్ కరెంట్ అవసరమయ్యే BJTల వంటి ఇతర ట్రాన్సిస్టర్ల నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. మోస్ఫెట్ పనిచేయడానికి గేట్ వద్ద వోల్టేజ్ మాత్రమే అవసరం.
మోస్ఫెట్ గేట్ ఆచరణాత్మకంగా ఎటువంటి కరెంట్ను తీసుకోదు కాబట్టి, ఈ పరికరం యొక్క అవుట్పుట్ కరెంట్ గేట్ వోల్టేజ్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.
ఈ లక్షణం నుండి మీరు అనేక ప్రయోజనాలను పొందుతారు:
మోస్ఫెట్ గేట్ వద్ద చాలా తక్కువ శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది.
అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ అంటే మీరు మోస్ఫెట్ను సున్నితమైన సర్క్యూట్లకు లోడ్ చేయకుండానే కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
పరికరాలు చల్లగా ఉంటాయి మరియు ఎక్కువసేపు ఉంటాయి ఎందుకంటే శక్తి వృధా తక్కువగా ఉంటుంది.
ట్రాన్సిస్టర్ రకం | ఇన్పుట్ కరెంట్ అవసరం |
|---|---|
మోస్ఫెట్ | దాదాపుగా ఏదీ లేదు |
బిజెటి | చిన్న ఇన్పుట్ కరెంట్ అవసరం |
మోస్ఫెట్ మీకు వేగవంతమైన స్విచింగ్ మరియు అధిక సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. మీరు శక్తిని ఆదా చేయడానికి మరియు వస్తువులను చల్లగా ఉంచడానికి అవసరమైన సర్క్యూట్లలో దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. మోస్ఫెట్ యొక్క పని సూత్రం గేట్ వద్ద ఒక చిన్న వోల్టేజ్తో పెద్ద ప్రవాహాలను నియంత్రించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. అందుకే దాదాపు ప్రతి ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరంలో మీరు మోస్ఫెట్లను కనుగొంటారు.
MOSFETల రకాలు
N-ఛానల్ మరియు P-ఛానల్
ఉన్నాయి రెండు ప్రధాన రకాల MOSFETలు. ఒకటి n-ఛానల్ అని, మరొకటి p-ఛానల్ అని పిలువబడుతుంది. ప్రతి రకం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వేరే విధంగా కదిలిస్తుంది. విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని మోసుకెళ్లడానికి n-ఛానల్ ఎలక్ట్రాన్లను ఉపయోగిస్తుంది. బదులుగా p-ఛానల్ రంధ్రాలను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది ప్రతి సర్క్యూట్లో పనిచేసే విధానాన్ని మారుస్తుంది.
స్వాభావిక లక్షణము | P-ఛానల్ MOSFET | N-ఛానల్ MOSFET |
|---|---|---|
గేట్ డ్రైవ్ వోల్టేజ్ | ప్రతికూల Vgs (సరళమైనది) | పాజిటివ్ Vgs (గేట్ డ్రైవర్ అవసరం) |
ఆన్-రెసిస్టెన్స్ (Rds(on)) | ఉన్నత | తక్కువ |
సమర్థత | ఎక్కువ Rds(on) కారణంగా తక్కువ | తక్కువ Rds(on) కారణంగా ఎక్కువ |
మారే వేగం | నెమ్మదిగా (అధిక ఇన్పుట్ కెపాసిటెన్స్) | వేగంగా (తక్కువ ఇన్పుట్ కెపాసిటెన్స్) |
సంక్లిష్టత | సరళమైన గేట్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ | అదనపు గేట్ డ్రైవర్ సర్క్యూట్రీ అవసరం |
ఖరీదు | సాధారణంగా చౌకైనది | సాధారణంగా ఎక్కువ ఖరీదైనది |
N-ఛానల్ MOSFETలు అధిక-కరెంట్ సర్క్యూట్లకు మంచివి. అవి తక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి మరియు వేగంగా మారుతాయి. ఇది మీ పరికరం తక్కువ శక్తిని ఉపయోగించుకోవడానికి మరియు మెరుగ్గా పనిచేయడానికి సహాయపడుతుంది. P-ఛానల్ MOSFETలను నియంత్రించడం సులభం. కానీ అవి నెమ్మదిగా మారతాయి మరియు ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. మీకు సరళమైన లేదా చౌకైన డిజైన్ కావాలంటే మీరు p-ఛానల్ను ఎంచుకోవచ్చు.
N-ఛానల్ MOSFET లను విద్యుత్ సరఫరాలు మరియు మోటార్ కంట్రోలర్లలో ఉపయోగిస్తారు. ఎలక్ట్రాన్లు రంధ్రాల కంటే వేగంగా కదులుతాయి కాబట్టి అవి మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి. మీరు శక్తిని ఆదా చేసి వస్తువులను చల్లగా ఉంచాలనుకున్నప్పుడు ఇది n-ఛానల్ను తెలివైన ఎంపికగా చేస్తుంది.
చిట్కా: వేగవంతమైన మరియు బలమైన సర్క్యూట్ల కోసం n-ఛానల్ MOSFETలను ఎంచుకోండి. సులభమైన మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన డిజైన్ల కోసం p-ఛానల్ MOSFETలను ఉపయోగించండి.
వృద్ధి మరియు క్షీణత మోడ్లు
MOSFETలు రెండు మోడ్లలో కూడా పని చేయగలవు. వీటిని ఎన్హాన్స్మెంట్ మోడ్ మరియు డిప్లిషన్ మోడ్ అంటారు. MOSFET ఎలా ఆన్ లేదా ఆఫ్ అవుతుందో మోడ్ మీకు తెలియజేస్తుంది.
ఫీచర్ | మెరుగుదల మోడ్ MOSFETలు | క్షీణత మోడ్ MOSFETలు |
|---|---|---|
జీరో గేట్ వోల్టేజ్ వద్ద స్థితి | ఆఫ్ | On |
ఛానెల్ నిర్మాణం | ఛానెల్ ఏర్పడటానికి పాజిటివ్ గేట్ వోల్టేజ్ అవసరం. | సాధారణంగా ఒక ఛానెల్ ఉంటుంది |
గేట్ వోల్టేజ్కు ప్రతిస్పందన | అధిక గేట్ వోల్టేజ్తో ఆన్ అవుతుంది | నెగటివ్ గేట్ వోల్టేజ్తో ఆపివేయబడుతుంది |
థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ | పాజిటివ్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ | నెగటివ్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ |
చాలా MOSFETలు ఎన్హాన్స్మెంట్ మోడ్ను ఉపయోగిస్తాయి. మీరు గేట్కు తగినంత వోల్టేజ్ను జోడించే వరకు ఇవి ఆఫ్లో ఉంటాయి. మీరు వాటిని పవర్ కన్వర్టర్లు, యాంప్లిఫైయర్లు మరియు డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో కనుగొంటారు. డిప్లిషన్ మోడ్ MOSFETలు దీనికి విరుద్ధంగా పనిచేస్తాయి. మీరు గేట్కు నెగటివ్ వోల్టేజ్ను జోడించే వరకు అవి ఆన్లో ఉంటాయి. ఇవి స్థిరమైన విద్యుత్తు కోసం ఉపయోగిస్తారు లేదా సర్క్యూట్లను ప్రారంభించడం.
ప్రతి మోడ్ను ప్రజలు ఉపయోగించే కొన్ని మార్గాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి: పవర్ కన్వర్టర్లు మరియు మోటార్ కంట్రోలర్లు త్వరిత మార్పిడి కోసం ఎన్హాన్స్మెంట్-మోడ్ n-ఛానల్ MOSFETలను ఉపయోగిస్తాయి. సిగ్నల్లను బలోపేతం చేయడానికి యాంప్లిఫైయర్లు ఎన్హాన్స్మెంట్-మోడ్ MOSFETలను ఉపయోగిస్తాయి. CMOS సర్క్యూట్లు శక్తిని ఆదా చేయడానికి n-ఛానల్ మరియు p-ఛానల్ ఎన్హాన్స్మెంట్-మోడ్ MOSFETలను ఉపయోగిస్తాయి. క్షీణత-మోడ్ MOSFETలు ప్రారంభించడానికి మరియు కరెంట్ను స్థిరంగా ఉంచడానికి సహాయపడతాయి.
వేగం, శక్తి మరియు మీరు దానిని ఎలా నియంత్రించాలనుకుంటున్నారో ఆలోచించడం ద్వారా మీరు ఉత్తమ MOSFETని ఎంచుకోవచ్చు.
MOSFET అప్లికేషన్లు
స్విచ్గా MOSFET
మోస్ఫెట్ అనేక పరికరాల్లో స్విచ్ లాగా పనిచేస్తుంది. మీరు దానిని ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడానికి గేట్ వద్ద వోల్టేజ్ను మారుస్తారు. ఇది విద్యుత్తును త్వరగా మరియు ఖచ్చితంగా నియంత్రించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. మోస్ఫెట్ కటాఫ్ ప్రాంతంలో ఉన్నప్పుడు, ఇది ఓపెన్ స్విచ్ లాగా పనిచేస్తుంది మరియు కరెంట్ను ఆపివేస్తుంది. సంతృప్త ప్రాంతంలో, ఇది క్లోజ్డ్ స్విచ్ లాగా పనిచేస్తుంది మరియు కరెంట్ ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది. మారడానికి, మోస్ఫెట్ సంతృప్త ప్రాంతంలో తక్కువ సమయం గడపాలని మీరు కోరుకుంటారు. ఇది విద్యుత్ నష్టాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది మరియు మీ పరికరాన్ని చల్లగా ఉంచుతుంది.
గేట్-సోర్స్ వోల్టేజ్ను మార్చడం ద్వారా మీరు మోస్ఫెట్ను 'ఆన్' మరియు 'ఆఫ్' మధ్య మార్చవచ్చు.
'ఆన్' స్థితిలో, మోస్ఫెట్ కరెంట్ కోసం తక్కువ-నిరోధక మార్గాన్ని ఇస్తుంది.
వేగవంతమైన స్విచ్చింగ్ మోటర్ నియంత్రణ మరియు విద్యుత్ సరఫరా నియంత్రణకు మోస్ఫెట్ను గొప్పగా చేస్తుంది.
MOSFETలు ఎలక్ట్రానిక్ సిగ్నల్లకు వేగంగా స్పందిస్తాయి. పెద్ద కరెంట్లను నియంత్రించడానికి గేట్ వద్ద చిన్న వోల్టేజ్ మాత్రమే అవసరం. ఇది మోస్ఫెట్ను మెకానికల్ రిలేలు లేదా బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ల కంటే మెరుగ్గా స్విచ్గా చేస్తుంది.
మోస్ఫెట్ను స్విచ్గా ఉపయోగించడం యొక్క కొన్ని నిజ జీవిత ఉదాహరణలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:
కంప్యూటర్లలో విద్యుత్ సరఫరాలు మరియు టీవీలు
స్మార్ట్ఫోన్లలో ప్రకాశం నియంత్రణ
ఇళ్లకు సోలార్ ప్యానెల్ ఇన్వర్టర్లు
ఎలక్ట్రిక్ కార్లలో శక్తి పునరుద్ధరణ వ్యవస్థలు
మోస్ఫెట్ స్విచ్గా శక్తిని ఆదా చేయడంలో సహాయపడుతుంది మరియు పరికరాలు మెరుగ్గా పనిచేసేలా చేస్తుంది. పునరుత్పాదక ఇంధన వ్యవస్థలు, ఎలక్ట్రిక్ కార్లు మరియు మైక్రోప్రాసెసర్లలో మోస్ఫెట్లను మీరు కనుగొంటారు. ప్రజలు మెరుగైన మరియు మరింత నమ్మదగిన స్విచ్లను కోరుకుంటున్నందున మోస్ఫెట్లకు ప్రపంచ మార్కెట్ పెరుగుతోంది.
యాంప్లిఫికేషన్ ఉపయోగాలు
మోస్ఫెట్ ఆడియో మరియు రేడియో సర్క్యూట్లలో సిగ్నల్స్ను బలంగా చేస్తుంది. మోస్ఫెట్ అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి బయాసింగ్ సులభం. మంచి యాంప్లిఫికేషన్ కోసం మీరు మోస్ఫెట్ను సంతృప్త ప్రాంతంలో ఉంచాలి. డ్రెయిన్ కరెంట్ డ్రెయిన్-టు-సోర్స్ వోల్టేజ్తో కాకుండా గేట్-టు-సోర్స్ వోల్టేజ్తో మారుతుంది.
ఫీచర్ | వివరణ |
|---|---|
ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ | చాలా ఎక్కువ, కాబట్టి బయాసింగ్ సులభం |
ఆపరేటింగ్ ప్రాంతం | మంచి విస్తరణ కోసం సంతృప్త ప్రాంతంలోనే ఉండాలి. |
బయాసింగ్ | స్థిర Q-పాయింట్ చుట్టూ బయాసింగ్ అవసరం. |
డ్రెయిన్ కరెంట్ వైవిధ్యం | సంతృప్తతలో గేట్-టు-సోర్స్ వోల్టేజ్ (VGS)తో మార్పులు |
పవర్ యాంప్లిఫికేషన్లో మోస్ఫెట్ 90% కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని చేరుకోగలదు.
మీరు మెరుగైన ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని పొందుతారు, ఇది వేడెక్కడం ఆపుతుంది.
ఫాస్ట్ స్విచింగ్ మోస్ఫెట్ 100 kHz కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఆడియో సిస్టమ్స్, కార్ ఇగ్నిషన్ సిస్టమ్స్ మరియు వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ సర్క్యూట్ల కోసం పవర్ యాంప్లిఫైయర్లలో మీరు మోస్ఫెట్లను చూస్తారు. మోస్ఫెట్ అధిక-నాణ్యత ధ్వని మరియు స్థిరమైన శక్తిని అందించడంలో సహాయపడుతుంది. కంప్యూటర్లు మరియు స్మార్ట్ఫోన్ల మెదడు అయిన మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు మెమరీ చిప్లలో కూడా మీరు మోస్ఫెట్లను కనుగొంటారు.
మోస్ఫెట్ వేగవంతమైన స్విచింగ్, తక్కువ విద్యుత్ నష్టం మరియు బలమైన పనితీరును అందిస్తుంది. మీరు చిన్న, తెలివైన మరియు మరింత శక్తి ఆదా చేసే పరికరాలను నిర్మించవచ్చు.
ఫీచర్ | సమర్థతకు సహకారం |
|---|---|
తక్కువ ఆన్-రెసిస్టెన్స్ | విద్యుత్ ప్రసరణ సమయంలో విద్యుత్ నష్టాలను తగ్గిస్తుంది, పరికరాలను మరింత సమర్థవంతంగా చేస్తుంది |
అధిక మార్పిడి వేగం | త్వరిత మార్పిడిని అనుమతిస్తుంది, ఇది DC-DC కన్వర్టర్లు వంటి వాటికి ముఖ్యమైనది. |
తక్కువ గేట్ ఛార్జ్ | పరికరాన్ని నియంత్రించడానికి తక్కువ శక్తి అవసరం, కాబట్టి మార్పిడి నష్టాలు తక్కువగా ఉంటాయి. |
ప్రజలు ఎక్కువ బ్యాటరీ లైఫ్ మరియు మెరుగైన శక్తి వినియోగాన్ని కోరుకుంటారు, అందుకే కంపెనీలు కొత్త మోస్ఫెట్ డిజైన్లను తయారు చేస్తాయి. స్మార్ట్ఫోన్ల నుండి ఎలక్ట్రిక్ కార్ల వరకు ప్రతిదానిలోనూ మీరు మోస్ఫెట్లను చూస్తారు. ఇంధన నియమాలను పాటించడానికి మరియు మార్కెట్లో ముందంజలో ఉండటానికి కంపెనీలు కొత్త మోస్ఫెట్లలో పెట్టుబడి పెడతాయి.
ఎలక్ట్రానిక్స్లో మోస్ఫెట్ ఎలా పనిచేస్తుందో ఇప్పుడు మీకు తెలుసు. ఇది స్విచ్ లేదా యాంప్లిఫైయర్గా పనిచేస్తుంది. కరెంట్ను నియంత్రించడానికి గేట్ వోల్టేజ్ను ఉపయోగిస్తుంది. కరెంట్ సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్ మధ్య కదులుతుంది. డిజిటల్ సర్క్యూట్లు మరియు పవర్ సప్లైలలో మీరు మోస్ఫెట్లను కనుగొంటారు. అవి ఆటోమేటిక్ లైట్లలో కూడా ఉంటాయి.
మోస్ఫెట్ చాలా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది మరియు త్వరగా మారుతుంది. ఇది ఎక్కువ శక్తిని ఉపయోగించదు.
మీరు బ్యాటరీ పరికరాల్లో మోస్ఫెట్ను ఉపయోగించవచ్చు. ఇది సిగ్నల్లను బలంగా చేయడానికి సహాయపడుతుంది. ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
మోస్ఫెట్ BJTల కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ కలిగి ఉంటుంది. ఇది BJTల కంటే వేగంగా మారుతుంది.
రిసోర్స్ | మీరు ఏమి నేర్చుకుంటారు |
|---|---|
మైక్రోఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లు | మోస్ఫెట్ బేసిక్స్ మరియు ఉపయోగాలు గురించి తెలుసుకోండి |
తయారీ: ఎలక్ట్రానిక్స్ | మోస్ఫెట్ ప్రాజెక్టులను ఆచరణాత్మకంగా ప్రయత్నించండి |
Instructables మరియు Hackster.io లలో mosfet ప్రాజెక్టులను చూడండి. మీరు స్మార్ట్ సర్క్యూట్లను నిర్మించవచ్చు. భవిష్యత్ సాంకేతికతలో mosfetలను ఉపయోగించడానికి మీరు కొత్త మార్గాలను కనుగొనవచ్చు.
తరచూ అడిగే ప్రశ్నలు (FAQ)
MOSFET అంటే ఏమిటి?
MOSFET అంటే మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్. మీరు దీన్ని ఉపయోగించుకోండి లాట్లలో విద్యుత్తును నియంత్రించండి సర్క్యూట్ల.
మీరు MOSFET ని ఎలా ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేస్తారు?
మీరు గేట్కు వోల్టేజ్ను జోడించడం ద్వారా MOSFETని ఆన్ చేస్తారు. మీరు వోల్టేజ్ను తీసివేస్తే, MOSFET ఆపివేయబడుతుంది. మీరు గేట్కు కరెంట్ ఇవ్వవలసిన అవసరం లేదు.
నిజ జీవితంలో మీరు MOSFET లను ఎక్కడ కనుగొంటారు?
మీరు ప్రతిరోజూ ఉపయోగించే అనేక వస్తువులలో MOSFET లను చూస్తారు.
స్మార్ట్ఫోన్లు
ల్యాప్టాప్లు
TV స్
కా ర్లు
విద్యుత్ సరఫరాలు
ఇంజనీర్లు BJTల కంటే MOSFETలనే ఎందుకు ఇష్టపడతారు?
ఇంజనీర్లు MOSFETలను ఎంచుకుంటారు ఎందుకంటే అవి వేగంగా మారతాయి మరియు తక్కువ శక్తిని ఉపయోగిస్తాయి. MOSFETలు BJTల కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ను కలిగి ఉంటాయి. దీని వలన పరికరాలు మెరుగ్గా పనిచేస్తాయి మరియు ఎక్కువ కాలం ఉంటుంది.
మీరు MOSFET ని యాంప్లిఫైయర్గా ఉపయోగించవచ్చా?
అవును, మీరు MOSFETని యాంప్లిఫైయర్గా ఉపయోగించవచ్చు. మీరు దానిని సరైన సర్క్యూట్లో ఉంచితే, అది బలహీనమైన సిగ్నల్లను బలంగా చేస్తుంది. ఇది రేడియోలు, ఆడియో సిస్టమ్లు మరియు ఇతర ఎలక్ట్రానిక్లకు సహాయపడుతుంది.
