क्या आप MOSFET सर्किट के बारे में जानते हैं?

MOSFET सर्किट आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाते हैं, और MOSFET का मतलब मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर है। MOSFET सर्किट का डिज़ाइन और अनुप्रयोग क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है। नीचे MOSFET सर्किट का विस्तृत विश्लेषण दिया गया है:

I. MOSFETs की मूल संरचना और कार्य सिद्धांत

1. मूल संरचना

एमओएसएफईटी में मुख्य रूप से तीन इलेक्ट्रोड होते हैं: गेट (जी), स्रोत (एस), और ड्रेन (डी), साथ ही धातु ऑक्साइड इन्सुलेशन परत। प्रवाहकीय चैनल के प्रकार के आधार पर, MOSFETs को एन-चैनल और पी-चैनल प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। प्रवाहकीय चैनल पर गेट वोल्टेज के नियंत्रण प्रभाव के अनुसार, उन्हें वृद्धि मोड और कमी मोड MOSFETs में भी विभाजित किया जा सकता है।

2. कार्य सिद्धांत

MOSFET का कार्य सिद्धांत अर्धचालक सामग्री की चालकता को नियंत्रित करने के लिए विद्युत क्षेत्र प्रभाव पर आधारित है। जब गेट वोल्टेज बदलता है, तो यह गेट के नीचे अर्धचालक सतह पर चार्ज वितरण को बदल देता है, जो स्रोत और नाली के बीच प्रवाहकीय चैनल की चौड़ाई को नियंत्रित करता है, इस प्रकार नाली धारा को नियंत्रित करता है। विशेष रूप से, जब गेट वोल्टेज एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाता है, तो अर्धचालक सतह पर एक प्रवाहकीय चैनल बनता है, जो स्रोत और नाली के बीच संचालन की अनुमति देता है। इसके विपरीत, यदि चैनल गायब हो जाता है, तो स्रोत और नाली कट जाते हैं।

द्वितीय. MOSFET सर्किट के अनुप्रयोग

1. एम्पलीफायर सर्किट

MOSFETs का उपयोग वर्तमान लाभ को नियंत्रित करने के लिए गेट वोल्टेज को समायोजित करके एम्पलीफायरों के रूप में किया जा सकता है। इनका उपयोग ऑडियो, रेडियो फ़्रीक्वेंसी और अन्य एम्पलीफायर सर्किट में कम शोर, कम बिजली की खपत और उच्च-लाभ प्रवर्धन प्रदान करने के लिए किया जाता है।

2. स्विचिंग सर्किट

MOSFETs का व्यापक रूप से डिजिटल सर्किट, पावर प्रबंधन और मोटर ड्राइवरों में स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है। गेट वोल्टेज को नियंत्रित करके कोई भी सर्किट को आसानी से चालू या बंद कर सकता है। स्विचिंग तत्वों के रूप में, MOSFETs में तेज़ स्विचिंग गति, कम बिजली की खपत और सरल ड्राइविंग सर्किट जैसे फायदे हैं।

3. एनालॉग स्विच सर्किट

एनालॉग सर्किट में, MOSFETs एनालॉग स्विच के रूप में भी कार्य कर सकते हैं। गेट वोल्टेज को समायोजित करके, वे चालू/बंद स्थिति को नियंत्रित कर सकते हैं, जिससे एनालॉग सिग्नल को स्विच करने और चुनने की अनुमति मिलती है। सिग्नल प्रोसेसिंग और डेटा अधिग्रहण में इस प्रकार का एप्लिकेशन आम है।

4. लॉजिक सर्किट

MOSFETs का उपयोग डिजिटल लॉजिक सर्किट, जैसे लॉजिक गेट्स (AND, OR गेट्स, आदि) और मेमोरी इकाइयों में भी व्यापक रूप से किया जाता है। कई MOSFETs को मिलाकर, जटिल डिजिटल लॉजिक सर्किट सिस्टम बनाया जा सकता है।

5. पावर प्रबंधन सर्किट

पावर प्रबंधन सर्किट में, MOSFETs का उपयोग पावर स्विचिंग, पावर चयन और पावर विनियमन के लिए किया जा सकता है। MOSFET की चालू/बंद स्थिति को नियंत्रित करके, बिजली का प्रभावी प्रबंधन और नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है।

6. डीसी-डीसी कन्वर्टर्स

MOSFETs का उपयोग ऊर्जा रूपांतरण और वोल्टेज विनियमन के लिए DC-DC कनवर्टर्स में किया जाता है। कर्तव्य चक्र और स्विचिंग आवृत्ति जैसे मापदंडों को समायोजित करके, कुशल वोल्टेज रूपांतरण और स्थिर आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है।

तृतीय. MOSFET सर्किट के लिए मुख्य डिज़ाइन संबंधी बातें

1. गेट वोल्टेज नियंत्रण

MOSFET की चालकता को नियंत्रित करने के लिए गेट वोल्टेज एक प्रमुख पैरामीटर है। सर्किट डिजाइन करते समय, वोल्टेज के उतार-चढ़ाव के कारण प्रदर्शन में गिरावट या सर्किट विफलता से बचने के लिए गेट वोल्टेज की स्थिरता और सटीकता सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है।

2. नाली की वर्तमान सीमा

MOSFETs ऑपरेशन के दौरान एक निश्चित मात्रा में ड्रेन करंट उत्पन्न करते हैं। MOSFET की सुरक्षा और सर्किट दक्षता में सुधार के लिए, सर्किट को उचित रूप से डिजाइन करके ड्रेन करंट को सीमित करना आवश्यक है। इसे सही MOSFET मॉडल का चयन करके, उचित गेट वोल्टेज सेट करके और उचित लोड प्रतिरोधों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

3. तापमान स्थिरता

MOSFET का प्रदर्शन तापमान से काफी प्रभावित होता है। सर्किट डिज़ाइन को MOSFET प्रदर्शन पर तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखना चाहिए, और तापमान स्थिरता को बढ़ाने के लिए उपाय किए जाने चाहिए, जैसे अच्छे तापमान सहनशीलता वाले MOSFET मॉडल का चयन करना और शीतलन विधियों का उपयोग करना।

4. अलगाव और सुरक्षा

जटिल सर्किट में, विभिन्न भागों के बीच हस्तक्षेप को रोकने के लिए अलगाव उपायों की आवश्यकता होती है। MOSFET को क्षति से बचाने के लिए, ओवरकरंट और ओवरवोल्टेज सुरक्षा जैसे सुरक्षा सर्किट भी लागू किए जाने चाहिए।

निष्कर्ष में, MOSFET सर्किट इलेक्ट्रॉनिक सर्किट अनुप्रयोगों का एक अनिवार्य हिस्सा हैं। MOSFET सर्किट का उचित डिज़ाइन और अनुप्रयोग विभिन्न सर्किट कार्यों को पूरा कर सकता है और विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।