اضافہ کرنے والے موڈ ماسفیٹس کیا ہیں؟

تعارف

جدید الیکٹرانکس میں ، خاص طور پر ڈیجیٹل سرکٹس اور پاور مینجمنٹ سسٹم میں ، افزودگی کے طریقہ کار میں اضافہ اہم اجزاء ہیں۔ چونکہ صفر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو ٹرانجسٹر جو موجودہ بہاؤ کے بغیر کام کرتے ہیں ، وہ موثر اور اعلی کارکردگی والے الیکٹرانک آلات کو ڈیزائن کرنے میں لازمی شکل اختیار کر چکے ہیں۔ اس مضمون میں ان کے آپریشن کے اصولوں ، درخواستوں اور فوائد کی کھوج کرتے ہوئے ، اضافہ کرنے والے MOSEFETS کی پیچیدگیوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ ان آلات کو سمجھنا پیشہ ور افراد کے لئے ضروری ہے جس کا مقصد بہتر کارکردگی اور توانائی کی کارکردگی کے لئے سرکٹس کو بہتر بنانا ہے۔ عملی نفاذ کے بارے میں گہری بصیرت کے ل ، ، دریافت کریں افزائش موڈ پاور ڈیوائسز انتہائی فائدہ مند ثابت ہوسکتے ہیں۔

اضافہ کرنے والے موشن موسفٹ کے بنیادی اصول

افزودگی کے طریقہ کار میں اضافہ MOSEFETS ایک قسم کا فیلڈ اثر ٹرانجسٹر (FET) ہے جس کے لئے ڈرین اور ماخذ ٹرمینلز کے مابین ایک کوندکٹو چینل کو دلانے کے لئے گیٹ سورس وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ صفر گیٹ وولٹیج پر ہونے والی کمی کی وجہ سے ، کمی کے برعکس ، جب وولٹیج کا اطلاق نہیں ہوتا ہے تو عام طور پر افزودگی کے طریقہ کار کو بڑھاوا دیا جاتا ہے۔ یہ خصوصیت انہیں مختلف الیکٹرانک ایپلی کیشنز میں وولٹیج کے زیر کنٹرول سوئچ کے طور پر استعمال کرنے کے لئے مثالی بناتی ہے۔

افزائش کے طریقہ کار کا آپریشن MOSFETS کا عمل سیمیکمڈکٹر چینل میں چارج کیریئر کی ماڈلن پر مبنی ہے۔ جب این چینل ڈیوائس میں ایک مثبت گیٹ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو ، یہ گیٹ آکسائڈ پرت کی طرف الیکٹرانوں کو اپنی طرف راغب کرتا ہے ، جس سے ایک کوندک چینل بن جاتا ہے۔ اس سے موجودہ نالی اور ماخذ ٹرمینلز کے درمیان بہاؤ ہوسکتا ہے۔ تھریشولڈ وولٹیج ایک اہم پیرامیٹر ہے ، جو اس چینل کو تشکیل دینے کے لئے درکار کم سے کم گیٹ وولٹیج کی نشاندہی کرتا ہے۔

این چینل بمقابلہ پی چینل میں اضافہ کا طریقہ موسفٹ

افزودگی کے طریقہ کار میں اضافہ دو بنیادی اقسام میں آتا ہے: این چینل اور پی چینل۔ این چینل موسفیٹس الیکٹرانوں کو چارج کیریئر کے طور پر استعمال کرتے ہیں اور انہیں ماخذ کے نسبت ایک مثبت گیٹ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسری طرف ، پی چینل موسفٹ ، سوراخ کیریئر کے طور پر سوراخوں کا استعمال کرتے ہیں اور اسے منفی گیٹ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ این چینل ڈیوائسز عام طور پر بہتر کارکردگی کی خصوصیات پیش کرتے ہیں ، جیسے کم آن پر مزاحمت اور اعلی الیکٹران کی نقل و حرکت ، جس کی وجہ سے وہ تیز رفتار ایپلی کیشنز میں زیادہ پائے جاتے ہیں۔

آپریشن کے اصول

بجلی کے میدان کے اثر کے آس پاس ایک اضافہ کے طریقہ کار کا عمل مراکز ہے۔ جب گیٹ ٹرمینل پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو ، یہ ایک برقی فیلڈ تشکیل دیتا ہے جو چینل کی چالکتا کو متاثر کرتا ہے۔ چینل سے گیٹ کو سلیکن ڈائی آکسائیڈ کی ایک پتلی پرت سے موصل کیا جاتا ہے ، جو ڈائی الیکٹرک کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ موصلیت گیٹ کو براہ راست موجودہ بہاؤ کے بغیر چینل کی چالکتا کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتی ہے ، جس کے نتیجے میں اعلی ان پٹ رکاوٹ پیدا ہوتی ہے۔

گیٹ وولٹیج کو ایڈجسٹ کرکے ایک افزودگی کے طریقہ کار میں موجودہ نالی کو خاص طور پر کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ یہ صلاحیت بڑھاوا اور سوئچنگ ایپلی کیشنز کے لئے ضروری ہے۔ یہ آلہ گیٹ وولٹیج اور ڈرین سورس وولٹیج پر منحصر ہے ، جس میں کٹ آف ریجن ، ٹرائیڈ ریجن ، اور سنترپتی خطہ شامل ہے۔ ان خطوں کو سمجھنا سرکٹس کے ڈیزائن کے لئے بہت ضروری ہے جو MOSFET کی پوری صلاحیت کا فائدہ اٹھاتے ہیں۔

دہلیز وولٹیج اور اس کی اہمیت

تھریشولڈ وولٹیج (v _Th ) افزودگی کے طریقہ کار میں ایک کلیدی پیرامیٹر ہے۔ یہ ایک کنڈکٹو چینل بنانے کے لئے درکار کم سے کم گیٹ ٹو ماخذ وولٹیج کی وضاحت کرتا ہے۔ دہلیز وولٹیج کو متاثر کرنے والے عوامل میں سبسٹریٹ کی ڈوپنگ حراستی ، آکسائڈ پرت کی موٹائی ، اور گیٹ میٹریل اور سبسٹریٹ کے مابین کام کے کام کا فرق شامل ہے۔ V پر عین مطابق کنٹرول _TH اس بات کو یقینی بنانے کے لئے ضروری ہے کہ MOSFET ایک سرکٹ کے اندر صحیح طریقے سے چلتا ہے ، خاص طور پر ڈیجیٹل منطق کی ایپلی کیشنز میں جہاں وولٹیج کی سطح بائنری ریاستوں کی نمائندگی کرتی ہے۔

افزودگی کے طریقہ کار کی درخواستیں

ان کی موثر سوئچنگ خصوصیات اور اعلی ان پٹ مائبادا کی وجہ سے مختلف الیکٹرانک ایپلی کیشنز میں اضافہ کو بڑھاوا دینے والے موشفیٹس کو بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ وہ ڈیجیٹل انٹیگریٹڈ سرکٹس میں بنیادی اجزاء ہیں ، جیسے مائکرو پروسیسرز اور میموری ڈیوائسز ، جہاں وہ منطق کے سوئچ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ کم بجلی کی سطح پر کام کرنے کی ان کی قابلیت انہیں بیٹری سے چلنے والے آلات اور پورٹیبل الیکٹرانکس کے لئے مثالی بناتی ہے۔

پاور الیکٹرانکس میں ، افزودگی کے طریقہ کار میں MOSFETS پاور کنورٹرز اور انورٹرز میں تیز رفتار سوئچ کے طور پر کام کرتا ہے۔ ان کی تیز رفتار سوئچنگ کی رفتار اور کم مزاحمت پاور مینجمنٹ سسٹم میں اعلی کارکردگی میں معاون ہے۔ مزید برآں ، وہ سگنل پروسیسنگ ایپلی کیشنز کے لئے آپریشن کے اپنے لکیری خطے کا فائدہ اٹھاتے ہوئے ، وسعت کے مقاصد کے لئے ینالاگ سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔

پاور مینجمنٹ سسٹم میں استعمال کریں

پاور مینجمنٹ میں ، وولٹیج ریگولیشن اور بجلی کے تبادلوں میں اضافہ کرنے والے موشن مووسفٹس اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ وہ DC-DC کنورٹرز میں استعمال ہوتے ہیں ، جہاں وہ آؤٹ پٹ وولٹیج اور کرنٹ کو کنٹرول کرنے کے لئے تیزی سے سوئچ کرتے ہیں ، جس سے بجلی کی فراہمی کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بنایا جاتا ہے۔ جدید بجلی کے نظام کے ل lower کم وولٹیج اور دھارے کو سنبھالنے کی ان کی صلاحیت ضروری ہے۔

اعلی وشوسنییتا اور کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے قابل تجدید توانائی کے نظام اور برقی گاڑیوں میں ، اعلی درجے کی تلاش کی ضرورت ہوتی ہے۔ اضافہ موڈ پاور موسیفیٹس اہم فوائد پیش کرتا ہے۔ یہ آلات زیادہ سے زیادہ کارکردگی کی فراہمی کے دوران سخت آپریٹنگ حالات کا مقابلہ کرنے کے لئے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

افزودگی کے طریقہ کار کے فوائد

افزودگی کے طریقہ کار میں متعدد فوائد پیش کرتے ہیں جو انہیں بہت سے الیکٹرانک ڈیزائنوں میں ترجیح دیتے ہیں۔ ان کے اعلی ان پٹ مائبادا کا مطلب ہے کہ وہ کم سے کم گیٹ موجودہ کھینچتے ہیں ، بجلی کی کھپت کو کم کرتے ہیں اور سابقہ ​​سرکٹ مراحل کی لوڈنگ کو روکتے ہیں۔ یہ خصوصیت یمپلیفائر سرکٹس اور سگنل پروسیسنگ ایپلی کیشنز میں خاص طور پر فائدہ مند ہے۔

ایک اور فائدہ ان کی تیز رفتار سوئچنگ کی صلاحیت ہے۔ انیمینسمنٹ موڈ ایم او ایس ایف ای ٹی ایس ریاستوں کے درمیان تیزی سے اور اس سے باہر منتقلی کرسکتا ہے ، جو اعلی تعدد ایپلی کیشنز اور بجلی کی فراہمی کو تبدیل کرنے میں بہت ضروری ہے۔ ان کی کم مزاحمتی طور پر ترسیل کے دوران بجلی کے نقصانات کو کم کیا جاتا ہے ، جس سے بجلی کے کنورٹرز اور انورٹرز کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاتا ہے۔

تھرمل کارکردگی اور وشوسنییتا

تھرمل کارکردگی سیمیکمڈکٹر آلات کا ایک اہم پہلو ہے۔ افزودگی کے طریقہ کار میں اضافہ عام طور پر اچھے تھرمل استحکام کی نمائش کرتا ہے ، جو مختلف آپریٹنگ حالات میں ان کی وشوسنییتا میں اضافہ کرتا ہے۔ مناسب تھرمل مینجمنٹ اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ آلہ درجہ حرارت کی حدود میں کام کرتا ہے ، اپنی عمر کو طول دیتا ہے اور مستقل کارکردگی کو برقرار رکھتا ہے۔

ان MOSFETS کی مضبوط تعمیر سے وہ بجلی کی اہم سطحوں کو سنبھالنے کی اجازت دیتے ہیں۔ معروف ذرائع سے آلات کا انتخاب کرکے ، جیسے خصوصی افزودگی کے موڈ پاور MOSFETS ، ڈیزائنرز اپنی ایپلی کیشنز میں اعلی وشوسنییتا اور کارکردگی کو یقینی بناسکتے ہیں۔

ڈیزائن پر تحفظات

جب اضافہ کرنے والے موشفٹس کو کسی ڈیزائن میں شامل کرتے ہو تو ، کارکردگی کو بہتر بنانے کے ل several کئی عوامل پر غور کرنا چاہئے۔ ان میں مناسب گیٹ ڈرائیو وولٹیج کا انتخاب ، سوئچنگ کی خصوصیات کو سمجھنا ، اور پرجیوی عناصر جیسے اہلیت اور انڈکٹینس کا انتظام کرنا شامل ہے جو سوئچنگ کی کارکردگی کو متاثر کرسکتے ہیں۔

گیٹ ڈرائیو سرکٹری کو MOSFET کو مکمل طور پر چالو کرنے کے لئے مناسب وولٹیج کی سطح فراہم کرنے کی ضرورت ہے ، جس سے کم مزاحمت کو یقینی بنایا جاسکے اور ترسیل کے نقصانات کو کم سے کم کیا جاسکے۔ مزید برآں ، گیٹ ڈرائیو کو سوئچنگ نقصانات کو کم کرنے کے لئے MOSFET کو تیزی سے تبدیل کرنے کے قابل ہونا چاہئے ، جو خاص طور پر اعلی تعدد کی ایپلی کیشنز میں اہم ہے۔

پرجیوی اہلیت اور انڈکٹینس

گیٹ ، ڈرین اور ماخذ کے مابین پرجیوی اہلیت MOSFET کی سوئچنگ اسپیڈ کو متاثر کرسکتی ہے۔ اعلی پرجیوی کیپسیٹینس کو سوئچنگ واقعات کے دوران چارج اور خارج ہونے کے ل more زیادہ توانائی اور وقت کی ضرورت ہوتی ہے ، جو آلہ کو سست اور نقصانات میں اضافہ کرسکتے ہیں۔ محتاط پی سی بی لے آؤٹ اور جزو کے انتخاب کے ذریعے ان پرجیوی عناصر کو کم سے کم کرنا بہت ضروری ہے۔

پرجیوی انڈکٹینس ، جو اکثر سرکٹ کے نشانات اور جزو کی لیڈز سے پیدا ہوتا ہے ، دلکش کک بیک اثر کی وجہ سے سوئچنگ کے دوران وولٹیج اسپائکس کا سبب بن سکتا ہے۔ یہ وولٹیج اسپائکس ممکنہ طور پر MOSFET کی زیادہ سے زیادہ درجہ بندی سے تجاوز کرسکتے ہیں ، جس کی وجہ سے آلہ کی ناکامی ہوتی ہے۔ سنوببر سرکٹس کو نافذ کرنا اور انڈکٹینس کو کم کرنے کے لئے لے آؤٹ تکنیکوں کا استعمال ان خطرات کو کم کرسکتا ہے۔

MOSFET ٹکنالوجی میں تازہ ترین پیشرفت

سیمیکمڈکٹر ٹکنالوجی میں پیشرفت نے MOSFET کی کارکردگی میں نمایاں بہتری لائی ہے۔ سلیکن کاربائڈ (ایس آئی سی) اور گیلیم نائٹریڈ (جی اے این) موسفٹ کی ترقی نے اعلی برقی خصوصیات کے ساتھ آلات متعارف کروائے ہیں ، جیسے اعلی خرابی وولٹیج اور تیز رفتار سوئچنگ کی رفتار۔ یہ آلات اعلی طاقت اور اعلی تعدد والے ڈومینز میں MOSFETs کے لئے درخواست کے امکانات کو بڑھا رہے ہیں۔

مزید برآں ، ذہین پاور ماڈیولز (آئی پی ایم ایس) اور سسٹم ان پیکیج (ایس آئی پی) حل میں اضافہ کرنے والے ایم او ایس ایف ای ٹی کے انضمام سے الیکٹرانک سسٹم کی کارکردگی اور کمپیکٹ پن کو بڑھا رہا ہے۔ مثال کے طور پر ، آلات دستیاب ہیں اضافہ کے موڈ پاور ماڈیول پیچیدہ پاور مینجمنٹ چیلنجوں کے لئے مربوط حل پیش کرتے ہیں۔

قابل تجدید توانائی اور آٹوموٹو ایپلی کیشنز پر اثر

قابل تجدید توانائی کے نظاموں میں ، جیسے شمسی انورٹرز اور ونڈ ٹربائنز میں ، افزودگی کا طریقہ ایم او ایس ایف ای ٹی ایس ایف ای ایس ایف ای ٹی موثر توانائی کے تبادلوں اور انتظام میں معاون ہے۔ کم سے کم نقصانات کے ساتھ ہائی وولٹیج اور دھاروں کو سنبھالنے کی ان کی قابلیت توانائی کی فصل کو زیادہ سے زیادہ کرنے اور آپریشنل اخراجات کو کم کرنے کے لئے بہت ضروری ہے۔

آٹوموٹو انڈسٹری میں ، الیکٹرک گاڑیوں (ای وی) کی طرف شفٹ نے اعلی کارکردگی والے پاور الیکٹرانکس کی طلب میں اضافہ کیا ہے۔ ای وی پاور ٹرین سسٹم ، بیٹری مینجمنٹ ، اور چارجنگ انفراسٹرکچر میں اضافہ کرنے والے موشفٹس کو لازمی قرار دیا گیا ہے۔ ان کی کارکردگی براہ راست گاڑی کی کارکردگی ، حد اور وشوسنییتا کو متاثر کرتی ہے۔

افزودگی کے نمونے اور تخفیف کے موڈ MOSFETS کا موازنہ کرنا

اگرچہ افزودگی کے طریقہ کار میں اضافہ عام طور پر گیٹ وولٹیج کے بغیر بند ہوجاتا ہے ، لیکن کمی کے موڈ میں موسفٹ عام طور پر جاری رہتے ہیں۔ یہ بنیادی فرق متاثر کرتا ہے کہ وہ سرکٹس میں کس طرح استعمال ہوتے ہیں۔ ان ایپلی کیشنز کے لئے ترجیح دی جاتی ہے جس میں آلات کو صفر گیٹ وولٹیج پر بند کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ، جو بجلی کے سرکٹس میں ناکام محفوظ حالات فراہم کرتے ہیں۔

تخفیف کے ذریعہ موسفیٹس کو طاق ایپلی کیشنز ملتے ہیں جہاں عام طور پر ایک آلہ مطلوبہ ہوتا ہے۔ تاہم ، ان کو بہتر بنانے کے طریقہ کار کے ذریعہ پیش کردہ حفاظت اور کنٹرول کے فوائد کی وجہ سے وہ کم عام ہیں۔ ان اقسام کے مابین باخبر انتخاب کرنا درخواست کی مخصوص ضروریات پر منحصر ہے۔

سرکٹ ڈیزائن میں عملی مضمرات

سرکٹ ڈیزائن میں ، افزودگی کا طریقہ MOSFETS زیادہ سے زیادہ کنٹرول فراہم کرتا ہے اور منطق کی سطح کے اشاروں کے ساتھ انٹرفیس کرنا آسان ہے۔ وہ جب تک چالو نہیں کرتے ہیں ، غیر ضروری موجودہ بہاؤ کے خطرے کو کم کرتے ہیں۔ یہ خصوصیت اسٹینڈ بائی پاور سسٹم کے ڈیزائن کو آسان بناتی ہے اور توانائی کی مجموعی بچت میں معاون ہے۔

انجینئروں کے لئے جو ان آلات کو مربوط کرنے کے خواہاں ہیں ، جیسے وسائل افزودگی کے موڈ پاور کے اجزاء مختلف ایپلی کیشنز کے لئے تیار کردہ MOSFETs کا ایک وسیع انتخاب فراہم کرتے ہیں ، اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ کسی بھی ڈیزائن چیلنج کے لئے زیادہ سے زیادہ آلہ دستیاب ہے۔

مستقبل کے رجحانات

اضافہ کرنے والے موشفیٹس کا مستقبل ترقی کے لئے تیار ہے ، جو موثر بجلی کے الیکٹرانکس کی بڑھتی ہوئی طلب کے ذریعہ کارفرما ہے۔ جاری تحقیق مادی خصوصیات کو بہتر بنانے پر مرکوز ہے ، جیسے اعلی الیکٹران کی نقل و حرکت اور تھرمل چالکتا کے ساتھ نئے سیمیکمڈکٹر مواد تیار کرنا۔ ان پیشرفتوں کا مقصد کارکردگی کو بڑھانا ہے جبکہ آلہ کے سائز اور لاگت کو کم کرنا ہے۔

ڈیجیٹل کنٹرول سسٹم کے ساتھ انضمام ایک اور رجحان ہے ، جو بجلی کے بہتر انتظام کے حل کو قابل بناتا ہے۔ مائکروکونٹرولرز اور ڈیجیٹل سگنل پروسیسرز کے ساتھ افزودگی کے طریقہ کار کا مجموعہ انکولی نظاموں کی ترقی میں سہولت فراہم کرتا ہے جو حقیقی وقت میں کارکردگی کو بہتر بناسکتے ہیں۔

ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز کا اثر

ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز جیسے انٹرنیٹ آف تھنگ (IOT) اور انڈسٹری 4.0 توانائی سے موثر اور کمپیکٹ پاور حل کی طلب میں اضافہ کررہی ہیں۔ ان ضروریات کو پورا کرنے میں اضافہ کرنے والے موشن موسفیٹس سب سے آگے ہیں ، اور ان کا ارتقاء مستقبل کے الیکٹرانک نظام کی تاثیر کو نمایاں طور پر متاثر کرے گا۔

کمپنیاں جو جدید ہیں ان تکنیکی ترقی میں اضافہ کرنے کے موڈ پاور MOSFETS اس تکنیکی ترقی میں لازمی شراکت دار ہیں ، ان اجزاء کی پیش کش کرتے ہیں جو اگلی نسل کی ایپلی کیشنز کی سخت ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔

نتیجہ

جدید الیکٹرانکس میں افزودگی کے طریقہ کار کو بہتر بنانے کے قابل ہیں ، جو وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز کے لئے اعلی کنٹرول اور کارکردگی کی پیش کش کرتے ہیں۔ اعلی ان پٹ مائبادا کے ساتھ وولٹیج پر قابو پانے والے سوئچ کے طور پر کام کرنے کی ان کی قابلیت انہیں ڈیجیٹل اور ینالاگ سرکٹس دونوں کے ل ideal مثالی بناتی ہے۔ جیسے جیسے ٹیکنالوجی ترقی کرتی ہے ، یہ آلات تیار ہوتے رہتے ہیں ، اور اس سے بھی زیادہ کارکردگی اور کارکردگی فراہم کرتے ہیں۔

اس شعبے میں انجینئروں اور پیشہ ور افراد کے لئے اضافہ کرنے والے موڈ MOSFETS کے اصولوں اور آپریشنل باریکیوں کو سمجھنا بہت ضروری ہے۔ صنعت کے رہنماؤں سے وسائل اور مصنوعات کا فائدہ اٹھانا افزودگی کے موڈ پاور ڈیوائسز جدید اور اعلی معیار کے اجزاء تک رسائی کو یقینی بناتے ہیں ، جس سے جدید اور موثر الیکٹرانک نظاموں کی ترقی کو قابل بنایا جاسکتا ہے۔