क्या MOSFET गेट दहलीज वोल्टेज एक सीमा या न्यूनतम "पूर्ण-पर" स्विचिंग वोल्टेज है?

Question

मैं एक स्टार्टर किट के लिए कुछ मॉस्फ़ेट ट्रांजिस्टर के लिए खरीदारी कर रहा हूं, और देखा गया है कि राज्य एक मस्जिद 5 वी तर्क के लिए उपयुक्त है, लेकिन डेटा शीट का कहना है कि गेट थ्रेशोल्ड 1-2v है। 4v gated मस्जिदों, जो कि 5v के करीब हैं, उसी विक्रेता द्वारा उपयुक्त के रूप में विज्ञापित नहीं किए जाते हैं।

मैं समझता हूं कि गेट पर वीजीएस वोल्टेज लगाने से मस्जिद चालू हो जाएगी, लेकिन यह विभिन्न वोल्टेज के साथ कैसे बातचीत करता है?

इसलिए उदाहरण के लिए अगर एक मस्जिद में 2-3 की वीजीएस रेंज थी और मैंने 0-1,2-3,3-7 के वोल्टेज रेंज लगाए तो मुझे लगता है कि यह कुछ इस तरह से होगा (अगर मैं गलत हूं तो मुझे सही करें):

• 0-1v - ऑफ
• 2-3v - आनुपातिक चालकता के साथ (3v अधिकतम होने के साथ)।
• 3-7v - गर्मी / जला?

Answer 1

गेट-सोर्स थ्रेशोल्ड वोल्टेज वह वोल्टेज है जिसे नाली में वर्तमान (आमतौर पर) 100 यूए का संचालन करने की आवश्यकता होती है। विभिन्न MOSFETs की अलग-अलग परिभाषाएं हैं और कुछ डिवाइस 1 mA तक की धारा में थ्रेशोल्ड वोल्टेज को परिभाषित करते हैं।

यह एक उचित तर्क स्तर संकेत दिए जाने पर एक निश्चित उपकरण कैसे काम कर सकता है, इसका एक काफी उपयोगी तुलनात्मक संकेतक है, लेकिन डेटा शीट की जांच करना हमेशा सबसे अच्छा होता है। विशिष्ट आपको यह मिल सकता है: -

$_{GST}$

आमतौर पर, MOSFET फाटकों के लिए अधिकतम रेटेड वोल्टेज +/- 20V है और इसलिए संचालन और क्षति के स्तर के बीच थोड़ा सा अंतर है।

Comments

मैं देखता हूं, इसलिए दहलीज न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज है और ऊपर कुछ भी जो चालकता को प्रभावित करता है। आधे से जितने भी मच्छर मैं देख रहा था उनमें Vds से Vgs निर्भरता चार्ट भी नहीं थे। आपका उत्तर बहुत मददगार रहा है, धन्यवाद!

— शून्य

@Zero कि चार्ट वास्तव में अधिकांश अनुप्रयोगों में एक MOSFET के लिए सबसे महत्वपूर्ण चार्ट है - नाम नाम और मुझे एक हिस्सा बताएं जिसमें इस प्रकार का ग्राफ नहीं है और मैं यह समझने के लिए कुछ खुदाई करूंगा कि क्यों।

— एंडी उर्फ

दरअसल, यह वहां है, अब जब मैं उन्हें फिर से देखता हूं। चार्ट वहाँ हैं, लेकिन, वोल्टेज चार्ट के कोने में प्रदर्शित होता है। यह मेरे लिए स्पष्ट नहीं था ...: D

— Zero

Answer 2

जैसा कि एंडी वी _{जीएस (वें)} कहते हैं , यानी थ्रेशोल्ड गेट-सोर्स वोल्टेज एक कम वर्तमान से मेल खाती है, जब एमओएसएफईटी मुश्किल से चालू होता है और आरडीएस अभी भी उच्च है।

एक उपयोगकर्ता / खरीदारी के नजरिए से आप किसी भी वी _{जीएस के} लिए गारंटी (और कम) आरडीएस (पर) की गारंटी देते हैं जिसे आप अपने आवेदन में उपयोग करने की योजना बनाते हैं। काश, आप किसी भी डेटाशीट से लिंक नहीं होते या अपने प्रश्न में किसी विशिष्ट भाग का नाम नहीं देते, लेकिन मुझे यकीन है कि गारंटीकृत कम आरडीएस (ऑन) केवल आपके MOSFET के लिए 4-5V पर दिया जाता है।

इसके अलावा MOSFET उच्च V _GS पर "हीट / बर्न" नहीं करेगा , जब तक कि आप अधिकतम अनुमत से अधिक न हों। वास्तव में यह उच्च वी _{जीएस के} साथ ड्राइव करना बेहतर है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह पूरी तरह से चालू है।

उदाहरण के लिए, FDD24AN06LA0_F085 MOSFET में 1 और 2V के बीच V _{GS (th) है} , लेकिन इस बिंदु पर नाली की धारा केवल 250µA होने की गारंटी है, जो संभवतः उपयोगी होने के लिए बहुत कम है। दूसरी ओर, वे "rDS (ON) = 20m Typ (टाइप), VGS = 5V, ID = 36M" वादा करते हैं। तो आप इस MOSFET को सामान्य रूप से 5V या उससे ऊपर के V _GS के साथ उपयोग करेंगे । इसके अलावा, इस MOSFET के लिए, वी _जीएस 20 वी से अधिक नहीं होना चाहिए (या -20 वी के तहत जाना चाहिए) या यह क्षतिग्रस्त हो जाएगा। लेकिन इस रेंज में कुछ भी ठीक है।

यहाँ डेटाशीट के प्रासंगिक बिट्स दिए गए हैं:

जो इस प्रकार है:

रेटिंग को पार न करें:

यह भी ध्यान देने योग्य है कि आरडीएस (ऑन) बनाम वीजीएस और ड्रेन करंट का ग्राफ:

सामान्य तौर पर, कम आरडीएस (पर) वादा किया गया एक काफी विशिष्ट परीक्षण स्थिति (एक निश्चित कर्तव्य चक्र की तरह) होगा। अंगूठे के एक नियम के रूप में, मैं इसे बनाम दोहराता हूं कि डेटशीट में क्या वादा किया गया है।

Answer 3

• Gate Threshold Voltage (Vth)और बीच में मत उलझो Gate-Source Voltage(Vgs)। Vth MOSFET की एक अंतर्निहित संपत्ति है जबकि Vgs MOSFET के लिए एक इनपुट है। जब भी इनपुट वांछित स्तर से कम होगा, यानी जब भी Vgs < Vth, MOSFET बंद होगा। MOSFET चालू करने के लिए, आपको Vgs> Vth लागू करना होगा।

• Vth कुछ ऐसा है जो MOSFET निर्माण प्रक्रिया के दौरान निर्धारित किया जाता है। हालांकि, व्यावहारिक परिस्थितियों और निर्माण की खामियों के कारण, आपको MOSFET के लिए एक पूर्ण स्थिर वीथ कभी नहीं मिलेगा। इस प्रकार, Vth की एक श्रेणी हमेशा होती है। 1-2 V के Vth का मतलब है कि आपके MOSFET का थ्रेसहोल्ड वोल्टेज 1-2 V रेंज में अलग-अलग होगा।

• तो, वीजीएस क्या है?Vgs वास्तविक गेट वोल्टेज है जिसे आप MOSFET के गेट पर लागू करते हैं। MOSFET चालू करने के लिए, आपको Vgs> Vth लागू करना चाहिए। हालांकि, ध्यान दें कि अधिकतम नाली वर्तमान Vgs के साथ बदलती है। इसलिए यह मत सोचिए कि आवेदन करने से Vgs = Vth(min)आप अधिकतम रेटेड ड्रेन करंट के MOSFET से होकर बहने की उम्मीद कर सकते हैं। पर Vgs = Vth, MOSFET केवल चालू हो जाता है और किसी भी स्थिति में विशाल जलधारा को प्रवाह की अनुमति नहीं देता है।

• वीजीएस पर अधिकतम सीमा क्यों है? गेट-सोर्स वोल्टेज गेट के नीचे एक चैनल बनाने के लिए जिम्मेदार है। इस वोल्टेज द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र वह है जो गेट की ओर इलेक्ट्रॉनों को खींचता है, जो अंततः स्रोत और नाली के बीच प्रवाह के लिए चैनल बनाता है। किसी भी लीकेज करंट से बचने के लिए गेट टर्मिनल के नीचे एक पतली इंसुलेटिंग लेयर - गेट ऑक्साइड होती है। SiO2 की यह परत MOSFET को विशेष बनाती है (इस चर्चा के दायरे से परे एक विषय)। बिंदु, प्रत्येक ढांकता हुआ / इन्सुलेटर परत केवल कुछ अधिकतम बल का सामना कर सकता है। इसके अलावा, ढांकता हुआ / इन्सुलेटर टूट जाता है और शॉर्ट-सर्किट की तरह व्यवहार करता है। इसलिए, यदि आप आवेदन करते हैंVgs > Vgs(max), एक उच्च विद्युत क्षेत्र का उत्पादन किया जाएगा जो ऑक्साइड परत को संभालने से अधिक बल उत्पन्न करेगा। नतीजतन, गेट ऑक्साइड की परत टूट जाएगी और उन परतों को छोटा कर देगी जिन्हें अलग करना चाहिए था। एक ढांकता हुआ / इन्सुलेटर परत का टूटना परत पर ही एक कमजोर स्पॉट AKA हॉट-स्पॉट बनाता है और परिणामस्वरूप कमजोर स्पॉट के माध्यम से प्रवाह शुरू होता है। यह वर्तमान में स्थानीयकृत हीटिंग और वृद्धि की ओर जाता है जो आगे हीटिंग को बढ़ाता है। यह सिलसिला जारी है और अंत में गर्म स्थान पर सिलिकॉन, ढांकता हुआ / विसंवाहक और अन्य सामग्रियों के पिघलने की ओर जाता है।