PMOSFET શું છે, શું તમે જાણો છો?

PMOSFET, જે પોઝિટિવ ચેનલ મેટલ ઓક્સાઇડ સેમિકન્ડક્ટર તરીકે ઓળખાય છે, તે MOSFET નો એક ખાસ પ્રકાર છે. નીચે PMOSFETs ની વિગતવાર સમજૂતી છે:

I. મૂળભૂત માળખું અને કાર્ય સિદ્ધાંત

1. મૂળભૂત માળખું

PMOSFETsમાં n-ટાઈપ સબસ્ટ્રેટ અને p-ચેનલ હોય છે, અને તેમની રચનામાં મુખ્યત્વે ગેટ (G), સ્ત્રોત (S) અને ડ્રેઇન (D) હોય છે. n-ટાઈપ સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર, ત્યાં બે P+ પ્રદેશો છે જે અનુક્રમે સ્ત્રોત અને ડ્રેઇન તરીકે સેવા આપે છે, અને તેઓ p-ચેનલ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. ગેટ ચેનલની ઉપર સ્થિત છે અને મેટલ ઓક્સાઇડ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર દ્વારા ચેનલથી અલગ છે.

2. કામગીરીના સિદ્ધાંતો

PMOSFETs NMOSFET ની જેમ જ કાર્ય કરે છે, પરંતુ વિપરીત પ્રકારના કેરિયર્સ સાથે. PMOSFET માં, મુખ્ય વાહકો છિદ્રો છે. જ્યારે સ્ત્રોતના સંદર્ભમાં ગેટ પર નકારાત્મક વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ગેટની નીચે n-ટાઈપ સિલિકોનની સપાટી પર p-ટાઈપ ઈન્વર્સ લેયર રચાય છે, જે સ્ત્રોત અને ગટરને જોડતી ખાઈ તરીકે કામ કરે છે. ગેટ વોલ્ટેજ બદલવાથી ચેનલમાં છિદ્રોની ઘનતા બદલાય છે, જેનાથી ચેનલની વાહકતા નિયંત્રિત થાય છે. જ્યારે ગેટ વોલ્ટેજ પૂરતું ઓછું હોય છે, ત્યારે ચેનલમાં છિદ્રોની ઘનતા સ્ત્રોત અને ડ્રેઇન વચ્ચે વહનને મંજૂરી આપવા માટે પૂરતા ઊંચા સ્તરે પહોંચે છે; તેનાથી વિપરીત, ચેનલ કાપી નાખે છે.

II. લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્યક્રમો

1. લાક્ષણિકતાઓ

ઓછી ગતિશીલતા: પી-ચેનલ એમઓએસ ટ્રાન્ઝિસ્ટરમાં પ્રમાણમાં ઓછી હોલ ગતિશીલતા હોય છે, તેથી સમાન ભૂમિતિ અને ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ હેઠળ પીએમઓએસ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનું ટ્રાન્સકન્ડક્ટન્સ એનએમઓએસ ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરતા નાનું હોય છે.

ઓછી ગતિ, ઓછી-આવર્તન એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય: ઓછી ગતિશીલતાને લીધે, પીએમઓએસ સંકલિત સર્કિટ ઓછી-સ્પીડ, ઓછી-આવર્તનવાળા વિસ્તારોમાં એપ્લિકેશન માટે વધુ યોગ્ય છે.

વહન શરતો: PMOSFETs ની વહન સ્થિતિ NMOSFETs ની વિરુદ્ધ હોય છે, જેમાં સ્ત્રોત વોલ્ટેજ કરતા ગેટ વોલ્ટેજ ઓછો હોવો જરૂરી છે.

અરજીઓ

હાઇ સાઇડ સ્વિચિંગ: PMOSFET નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હાઇ સાઇડ સ્વિચિંગ કન્ફિગરેશનમાં થાય છે જ્યાં સ્ત્રોત હકારાત્મક પુરવઠા સાથે જોડાયેલ હોય છે અને ડ્રેઇન લોડના હકારાત્મક છેડા સાથે જોડાયેલ હોય છે. જ્યારે PMOSFET કરે છે, ત્યારે તે લોડના સકારાત્મક છેડાને સકારાત્મક પુરવઠા સાથે જોડે છે, જે લોડમાંથી પ્રવાહ વહેવા દે છે. પાવર મેનેજમેન્ટ અને મોટર ડ્રાઇવ જેવા ક્ષેત્રોમાં આ રૂપરેખાંકન ખૂબ જ સામાન્ય છે.

રિવર્સ પ્રોટેક્શન સર્કિટ્સ: PMOSFET નો ઉપયોગ રિવર્સ પ્રોટેક્શન સર્કિટ્સમાં રિવર્સ પાવર સપ્લાય અથવા લોડ કરંટ બેકફ્લોને કારણે થતા સર્કિટને થતા નુકસાનને રોકવા માટે પણ કરી શકાય છે.

III. ડિઝાઇન અને વિચારણાઓ

1. ગેટ વોલ્ટેજ નિયંત્રણ

PMOSFET સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે, યોગ્ય કામગીરીની ખાતરી કરવા માટે ગેટ વોલ્ટેજનું ચોક્કસ નિયંત્રણ જરૂરી છે. PMOSFET ની વહન સ્થિતિ NMOSFET ની વિરુદ્ધ હોવાથી, ગેટ વોલ્ટેજની ધ્રુવીયતા અને તીવ્રતા પર ધ્યાન આપવાની જરૂર છે.

2. લોડ કનેક્શન

લોડને કનેક્ટ કરતી વખતે, PMOSFET દ્વારા વર્તમાન યોગ્ય રીતે વહે છે તેની ખાતરી કરવા માટે લોડની ધ્રુવીયતા પર ધ્યાન આપવાની જરૂર છે, અને PMOSFET ની કામગીરી પર લોડની અસર, જેમ કે વોલ્ટેજ ડ્રોપ, પાવર વપરાશ, વગેરે. , પણ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

3. તાપમાન સ્થિરતા

PMOSFETs નું પ્રદર્શન તાપમાન દ્વારા ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે, તેથી સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે PMOSFETs ના પ્રદર્શન પર તાપમાનની અસરને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે, અને સર્કિટની તાપમાન સ્થિરતા સુધારવા માટે અનુરૂપ પગલાં લેવાની જરૂર છે.

4. પ્રોટેક્શન સર્કિટ્સ

ઓપરેશન દરમિયાન ઓવરકરન્ટ અને ઓવરવોલ્ટેજ દ્વારા PMOSFET ને નુકસાન થતું અટકાવવા માટે, સર્કિટમાં ઓવરકરન્ટ પ્રોટેક્શન અને ઓવરવોલ્ટેજ પ્રોટેક્શન જેવા પ્રોટેક્શન સર્કિટ ઇન્સ્ટોલ કરવાની જરૂર છે. આ પ્રોટેક્શન સર્કિટ્સ PMOSFET ને અસરકારક રીતે સુરક્ષિત કરી શકે છે અને તેની સર્વિસ લાઇફ વધારી શકે છે.

સારાંશમાં, PMOSFET એ MOSFET નો એક પ્રકાર છે જેમાં વિશેષ માળખું અને કાર્ય સિદ્ધાંત છે. તેની ઓછી ગતિશીલતા અને ઓછી-સ્પીડ, ઓછી-આવર્તન એપ્લિકેશનો માટે યોગ્યતા તેને વિશિષ્ટ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે લાગુ પડે છે. PMOSFET સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે, સર્કિટની યોગ્ય કામગીરી અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ગેટ વોલ્ટેજ નિયંત્રણ, લોડ જોડાણો, તાપમાન સ્થિરતા અને સંરક્ષણ સર્કિટ પર ધ્યાન આપવાની જરૂર છે.