কেন MOSFETs ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত হয়?

MOSFETs (মেটাল অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর) কে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস বলা হয় কারণ তাদের অপারেশন নীতি প্রধানত ড্রেন কারেন্ট (আইডি) এর উপর গেট ভোল্টেজ (ভিজিএস) নিয়ন্ত্রণের উপর নির্ভর করে, এটি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কারেন্টের উপর নির্ভর না করে। বাইপোলার ট্রানজিস্টরের ক্ষেত্রে (যেমন BJT)। নিম্নে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত যন্ত্র হিসেবে MOSFET-এর বিস্তারিত ব্যাখ্যা দেওয়া হল:

কাজের নীতি

গেট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ:একটি MOSFET এর হৃদয় তার গেট, উত্স এবং ড্রেন এবং গেটের নীচে একটি অন্তরক স্তর (সাধারণত সিলিকন ডাই অক্সাইড) এর মধ্যে কাঠামোর মধ্যে অবস্থিত। যখন গেটে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন অন্তরক স্তরের নীচে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয় এবং এই ক্ষেত্রটি উত্স এবং ড্রেনের মধ্যবর্তী এলাকার পরিবাহিতাকে পরিবর্তন করে।

পরিবাহী চ্যানেল গঠন:N-চ্যানেল MOSFET-এর জন্য, যখন গেট ভোল্টেজ Vgs যথেষ্ট বেশি হয় (একটি নির্দিষ্ট মানের উপরে যাকে থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ Vt বলা হয়), গেটের নীচে P-টাইপ সাবস্ট্রেটের ইলেকট্রনগুলি অন্তরক স্তরের নীচের দিকে আকৃষ্ট হয়, যা একটি N- গঠন করে। টাইপ পরিবাহী চ্যানেল যা উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে পরিবাহিতাকে অনুমতি দেয়। বিপরীতভাবে, যদি Vgs Vt-এর চেয়ে কম হয়, তাহলে পরিবাহী চ্যানেল গঠিত হয় না এবং MOSFET কাটঅফ হয়।

ড্রেন বর্তমান নিয়ন্ত্রণ:ড্রেনের বর্তমান আইডির আকার মূলত গেট ভোল্টেজ Vgs দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। Vgs যত বেশি হবে, কন্ডাকটিং চ্যানেল তত বেশি প্রশস্ত হবে এবং ড্রেন কারেন্ট আইডি তত বড় হবে। এই সম্পর্ক MOSFET কে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত বর্তমান ডিভাইস হিসাবে কাজ করার অনুমতি দেয়।

পাইজো চরিত্রায়নের সুবিধা

উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা:একটি অন্তরক স্তর দ্বারা গেট এবং উৎস-নিষ্কাশন অঞ্চলকে বিচ্ছিন্ন করার কারণে MOSFET-এর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা খুব বেশি, এবং গেট কারেন্ট প্রায় শূন্য, যা এটিকে সার্কিটগুলিতে উপযোগী করে তোলে যেখানে উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা প্রয়োজন।

কম শব্দ:MOSFETগুলি অপারেশনের সময় তুলনামূলকভাবে কম শব্দ উৎপন্ন করে, মূলত তাদের উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং ইউনিপোলার ক্যারিয়ার কন্ডাকশন মেকানিজমের কারণে।

দ্রুত স্যুইচিং গতি:যেহেতু MOSFETগুলি ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস, তাই তাদের সুইচিং গতি সাধারণত বাইপোলার ট্রানজিস্টরের চেয়ে দ্রুত হয়, যেগুলিকে স্যুইচিংয়ের সময় চার্জ স্টোরেজ এবং রিলিজ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হয়।

কম শক্তি খরচ:চালু অবস্থায়, MOSFET-এর ড্রেন-সোর্স রেজিস্ট্যান্স (RDS(on)) তুলনামূলকভাবে কম, যা বিদ্যুৎ খরচ কমাতে সাহায্য করে। এছাড়াও, কাটঅফ অবস্থায়, স্ট্যাটিক পাওয়ার খরচ খুবই কম কারণ গেট কারেন্ট প্রায় শূন্য।

সংক্ষেপে, MOSFET গুলিকে ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস বলা হয় কারণ তাদের অপারেটিং নীতিটি গেট ভোল্টেজ দ্বারা ড্রেন কারেন্ট নিয়ন্ত্রণের উপর অনেক বেশি নির্ভর করে। এই ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত বৈশিষ্ট্যটি এমওএসএফইটিগুলিকে ইলেকট্রনিক সার্কিটগুলিতে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রতিশ্রুতিশীল করে তোলে, বিশেষত যেখানে উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, কম শব্দ, দ্রুত পরিবর্তনের গতি এবং কম শক্তি খরচ প্রয়োজন।