MOSFET സർക്യൂട്ടുകളെ കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് അറിയാമോ?

MOSFET സർക്യൂട്ടുകൾ സാധാരണയായി ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ MOSFET എന്നത് മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ്-അർദ്ധചാലക ഫീൽഡ്-ഇഫക്റ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. MOSFET സർക്യൂട്ടുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയും പ്രയോഗവും വിശാലമായ ഫീൽഡുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. MOSFET സർക്യൂട്ടുകളുടെ വിശദമായ വിശകലനം ചുവടെ:

I. MOSFET-കളുടെ അടിസ്ഥാന ഘടനയും പ്രവർത്തന തത്വവും

1. അടിസ്ഥാന ഘടന

MOSFET-കളിൽ പ്രധാനമായും മൂന്ന് ഇലക്‌ട്രോഡുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: ഗേറ്റ് (G), സോഴ്‌സ് (S), ഡ്രെയിൻ (D), കൂടാതെ ഒരു മെറ്റൽ ഓക്‌സൈഡ് ഇൻസുലേഷൻ പാളി. ചാലക ചാനലിൻ്റെ തരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, MOSFET-കളെ N-ചാനൽ, P-ചാനൽ തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ചാലക ചാനലിലെ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജിൻ്റെ നിയന്ത്രണ ഇഫക്റ്റ് അനുസരിച്ച്, അവയെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ മോഡ്, ഡിപ്ലിഷൻ മോഡ് MOSFET എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം.

2. പ്രവർത്തന തത്വം

MOSFET ൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെ ചാലകത നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡല ഫലത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് മാറുമ്പോൾ, അത് ഗേറ്റിന് താഴെയുള്ള അർദ്ധചാലക പ്രതലത്തിലെ ചാർജ് വിതരണത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നു, ഇത് ഉറവിടത്തിനും ഡ്രെയിനിനുമിടയിലുള്ള ചാലക ചാനലിൻ്റെ വീതിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഡ്രെയിൻ കറൻ്റ് നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ഒരു നിശ്ചിത പരിധി കവിയുമ്പോൾ, അർദ്ധചാലക പ്രതലത്തിൽ ഒരു ചാലക ചാനൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഉറവിടത്തിനും ഡ്രെയിനിനുമിടയിൽ ചാലകം അനുവദിക്കുന്നു. നേരെമറിച്ച്, ചാനൽ അപ്രത്യക്ഷമാകുകയാണെങ്കിൽ, ഉറവിടവും ചോർച്ചയും ഛേദിക്കപ്പെടും.

II. MOSFET സർക്യൂട്ടുകളുടെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

1. ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടുകൾ

നിലവിലെ നേട്ടം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് MOSFET-കൾ ആംപ്ലിഫയറുകളായി ഉപയോഗിക്കാം. ഓഡിയോ, റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി, മറ്റ് ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിവയിൽ കുറഞ്ഞ ശബ്ദം, കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, ഉയർന്ന നേട്ടം വർദ്ധിപ്പിക്കൽ എന്നിവ നൽകുന്നതിന് അവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. സ്വിച്ചിംഗ് സർക്യൂട്ടുകൾ

ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകൾ, പവർ മാനേജ്മെൻ്റ്, മോട്ടോർ ഡ്രൈവറുകൾ എന്നിവയിൽ മോസ്ഫെറ്റുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒരാൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ സർക്യൂട്ട് ഓണാക്കാനോ ഓഫാക്കാനോ കഴിയും. സ്വിച്ചിംഗ് ഘടകങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ, MOSFET-കൾക്ക് വേഗത്തിലുള്ള സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത, കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, ലളിതമായ ഡ്രൈവിംഗ് സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

3. അനലോഗ് സ്വിച്ച് സർക്യൂട്ടുകൾ

അനലോഗ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ, MOSFET-കൾക്ക് അനലോഗ് സ്വിച്ചുകളായും പ്രവർത്തിക്കാനാകും. ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾ സ്വിച്ചുചെയ്യാനും തിരഞ്ഞെടുക്കാനും അനുവദിക്കുന്ന ഓൺ/ഓഫ് അവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിയും. സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗിലും ഡാറ്റ ഏറ്റെടുക്കലിലും ഇത്തരത്തിലുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധാരണമാണ്.

4. ലോജിക് സർക്യൂട്ടുകൾ

ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ (AND, OR ഗേറ്റുകൾ മുതലായവ), മെമ്മറി യൂണിറ്റുകൾ പോലെയുള്ള ഡിജിറ്റൽ ലോജിക് സർക്യൂട്ടുകളിലും MOSFET-കൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഒന്നിലധികം MOSFET-കൾ സംയോജിപ്പിച്ച്, സങ്കീർണ്ണമായ ഡിജിറ്റൽ ലോജിക് സർക്യൂട്ട് സിസ്റ്റങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും.

5. പവർ മാനേജ്മെൻ്റ് സർക്യൂട്ടുകൾ

പവർ മാനേജ്മെൻ്റ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ, പവർ സ്വിച്ചിംഗ്, പവർ സെലക്ഷൻ, പവർ റെഗുലേഷൻ എന്നിവയ്ക്കായി MOSFET-കൾ ഉപയോഗിക്കാം. MOSFET-ൻ്റെ ഓൺ/ഓഫ് അവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, ഫലപ്രദമായ മാനേജ്മെൻ്റും പവർ നിയന്ത്രണവും കൈവരിക്കാനാകും.

6. ഡിസി-ഡിസി കൺവെർട്ടറുകൾ

ഊർജ്ജ പരിവർത്തനത്തിനും വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രണത്തിനുമായി DC-DC കൺവെർട്ടറുകളിൽ MOSFET-കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഡ്യൂട്ടി സൈക്കിൾ, സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി തുടങ്ങിയ പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, കാര്യക്ഷമമായ വോൾട്ടേജ് പരിവർത്തനവും സ്ഥിരമായ ഔട്ട്പുട്ടും നേടാനാകും.

III. MOSFET സർക്യൂട്ടുകൾക്കുള്ള പ്രധാന ഡിസൈൻ പരിഗണനകൾ

1. ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രണം

MOSFET ൻ്റെ ചാലകത നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന പാരാമീറ്ററാണ് ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ്. സർക്യൂട്ടുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, വോൾട്ടേജ് ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ മൂലം പെർഫോമൻസ് ഡീഗ്രഡേഷനോ സർക്യൂട്ട് പരാജയമോ ഒഴിവാക്കാൻ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജിൻ്റെ സ്ഥിരതയും കൃത്യതയും ഉറപ്പാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.

2. ഡ്രെയിൻ കറൻ്റ് ലിമിറ്റേഷൻ

MOSFET-കൾ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ഡ്രെയിൻ കറൻ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. MOSFET പരിരക്ഷിക്കുന്നതിനും സർക്യൂട്ട് കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, സർക്യൂട്ട് ഉചിതമായ രീതിയിൽ രൂപകല്പന ചെയ്തുകൊണ്ട് ഡ്രെയിൻ കറൻ്റ് പരിമിതപ്പെടുത്തേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. ശരിയായ MOSFET മോഡൽ തിരഞ്ഞെടുത്ത്, ശരിയായ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജുകൾ സജ്ജീകരിച്ച്, അനുയോജ്യമായ ലോഡ് റെസിസ്റ്റൻസ് ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട് ഇത് നേടാനാകും.

3. താപനില സ്ഥിരത

MOSFET പ്രകടനത്തെ താപനിലയെ സാരമായി ബാധിക്കുന്നു. MOSFET പ്രകടനത്തിലെ താപനില ആഘാതങ്ങൾക്ക് സർക്യൂട്ട് ഡിസൈനുകൾ കണക്കിലെടുക്കണം, കൂടാതെ നല്ല താപനില സഹിഷ്ണുതയുള്ള MOSFET മോഡലുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതും തണുപ്പിക്കൽ രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതും പോലുള്ള താപനില സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളണം.

4. ഒറ്റപ്പെടലും സംരക്ഷണവും

സങ്കീർണ്ണമായ സർക്യൂട്ടുകളിൽ, വിവിധ ഭാഗങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടൽ തടയുന്നതിന് ഒറ്റപ്പെടൽ നടപടികൾ ആവശ്യമാണ്. MOSFET-നെ കേടുപാടുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നതിന്, ഓവർകറൻ്റ്, ഓവർവോൾട്ടേജ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ തുടങ്ങിയ പ്രൊട്ടക്ഷൻ സർക്യൂട്ടുകളും നടപ്പിലാക്കണം.

ഉപസംഹാരമായി, ഇലക്ട്രോണിക് സർക്യൂട്ട് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ് MOSFET സർക്യൂട്ടുകൾ. MOSFET സർക്യൂട്ടുകളുടെ ശരിയായ രൂപകൽപ്പനയും പ്രയോഗവും വിവിധ സർക്യൂട്ട് ഫംഗ്ഷനുകൾ നിറവേറ്റാനും വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനും കഴിയും.