ख़राब MOSFET का विशिष्ट उपयोग


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मैं लंबे समय से एमओएसएफईटी के साथ काम कर रहा हूं। लेकिन मैंने कभी किसी कमी-एमओएसएफईटी का उपयोग करते हुए सर्किट नहीं देखा है।

ह्रास-मोसफेट के कुछ विशिष्ट उपयोग-मामले क्या हैं?

जवाबों:


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वास्तव में, वे बहुत व्यापक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं, लेकिन फिर भी उपलब्ध होने के लिए कुछ कारण हैं।

असतत उपकरणों के रूप में:

एक साधारण स्थिर-वर्तमान स्रोत के रूप में

यदि आप स्रोत और गेट के बीच एक अवरोधक लगाते हैं, तो आप एक निरंतर वर्तमान स्रोत बनाते हैं:

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यदि करंट बढ़ता है, तो यह प्रतिरोधक के पार वोल्टेज ड्रॉप को बढ़ाता है और इसलिए गेट वोल्टेज को कम करता है, जिससे मस्जिद थोड़ी दूर हो जाएगी। यदि धारा कम हो जाती है, तो मस्जिद थोड़ी सी बदल जाती है। यह हमेशा संतुलन का पता लगाएगा और इसलिए आपके पास केवल दो घटकों के साथ एक वर्तमान स्रोत है, जिसका वर्तमान केवल प्रतिरोधक और गेट थ्रेसहोल्ड (बहुत सटीक नहीं है, हालांकि) पर निर्भर करता है।

एसएमपीएस आपूर्ति के लिए स्टार्टअप सर्किट के हिस्से के रूप में

ये आपूर्ति प्राथमिक पक्ष (220V या 110V) पर एक नियंत्रक चिप का उपयोग करती हैं। चिप को चलाने के लिए कुछ कम वोल्टेज की आवश्यकता होती है (आमतौर पर 10 वी), और यह वोल्टेज कुशल होने के लिए ट्रांसफार्मर पर एक सहायक घुमावदार द्वारा प्रदान किया जा सकता है (यदि आप एक जेनर के साथ प्राथमिक पर उच्च वोल्टेज को गिराकर चिप को शक्ति देते हैं, तो आप ' कुछ बिजली बर्बाद होगी जो कम भार पर महत्वपूर्ण हो जाती है)। यह ठीक है, लेकिन जब आपूर्ति शुरू होती है, तो सहायक घुमावदार पर कोई वोल्टेज नहीं होता है, इसलिए नियंत्रक को संचालित नहीं किया जा सकता है और यह कभी भी शुरू नहीं होता है।

तो, किसी भी तरह, आपको कम से कम स्टार्टअप के दौरान उच्च वोल्टेज को गिराकर नियंत्रक को शक्ति प्रदान करनी होगी। लेकिन, एक बार जब यह शुरू हो जाता है, और कंट्रोलर को वाइंड वाइंडिंग के साथ संचालित किया जा सकता है, तो आप इस वर्तमान पथ को काटना चाहेंगे जो बिजली बर्बाद करता है। यदि आप इसे घटिया शराब के साथ करते हैं, तो यह बहुत आसान है: मूल रूप से, आपको बस इसके स्रोत को नियंत्रक के आपूर्ति पिन, नियंत्रक के जमीन के गेट और उच्च वोल्टेज के लिए नाली में सेट करना होगा (यह है) एक सरलीकृत दृश्य):

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इस तरह से, जब कंट्रोलर अनधिकृत होता है, उच्च वोल्टेज नियंत्रक (गेट पर कोई वोल्टेज नहीं) को नियंत्रित करता है, और नियंत्रक संचालित होने के बाद, उच्च वोल्टेज पथ बाधित होता है (गेट पर नकारात्मक वोल्टेज)। एनहांसमेंट मोड के साथ इसे करने का हर दूसरा तरीका कम कुशल होगा (अधिक घटक, अधिक जटिल, अधिक बर्बाद शक्ति)। यही कारण है कि अधिकांश मानक रिक्तीकरण मोड आप पा सकते हैं वास्तव में उच्च वोल्टेज भागों हैं।

एक ओवरवॉल्टेज संरक्षण तत्व के रूप में

यह एप्लिकेशन सिग्नल की सुरक्षा, या कम-वर्तमान आपूर्ति तक सीमित है, क्योंकि आमतौर पर कमी वाले डाइट में आरडीएस बहुत अधिक है। यह विशिष्ट सर्किट है:

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यहां तक ​​कि अगर सिग्नल वोल्टेज बहुत अधिक हो जाता है, तो गेट को जेनर वोल्टेज पर रखा जाएगा। इसलिए आउटपुट Vz + VGSthreshold से ऊपर नहीं जा पाएगा, क्योंकि तब मस्जिद का संचालन बंद हो जाएगा। यह वास्तव में एक नियामक की तरह काम करता है और सिग्नल को जकड़ लेता है। आप इसके साथ आईसी इनपुट्स की रक्षा कर सकते हैं, नाममात्र मामले में एकमात्र परिणाम मस्जिद का आरडीएसओएन (केवल एक अवरोधक और एक जेनर की तुलना में कम प्रतिबाधा) है।

ध्यान दें कि उपरोक्त सर्किट एक साधारण एनपीएन नियामक की तरह कैसे दिखता है। एक बड़ा अंतर है, हालांकि: NPN नियामक के साथ, आउटपुट वोल्टेज Vz-0.6V पर है। कमी FET के साथ, आउटपुट वोल्टेज Vz + VGSth है। क्लैम्ड आउटपुट संदर्भ से ऊपर है।

नियामक के साथ ओवरवॉल्टेज सुरक्षा उपयोग का एक और उदाहरण:

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सिद्धांत ऊपर के समान है, सिवाय इसके कि हम सीधे रेगुलेटर आउटपुट का उपयोग कर रहे हैं क्योंकि फाटक को भेजे गए संदर्भ (जेनर से बचा जा सकता है)। यह वह जगह है जहां तथ्य FET का आउटपुट संदर्भ के ऊपर है उपयोगी है: संदर्भ 5V विनियमित किया जा रहा है, आपको पता है कि आपके पास नियामक ड्रॉपआउट के लिए VGSth की अनुमति होगी।

इसलिए, चूंकि उच्च वोल्टेज रेटिंग के लिए कमी FETS आसानी से प्राप्त की जा सकती है, आप एक नियामक को कई सैकड़ों वोल्ट आसानी से सामना करने में सक्षम बना सकते हैं (साधन वोल्टेज के लिए उपयोगी)। एक बार फिर, बस यह ध्यान रखें कि यह केवल कम धाराओं (कुछ दसियों मा) के लिए किया जा सकता है।

एकीकृत सर्किट के भीतर:

वे एक समय में तर्क आईसीएस में उपयोग किए गए हैं, बहुत (80 के शुरुआती)।

मूल रूप से, वे उच्च स्तरीय पास तत्व के रूप में उपयोग किए गए थे, अब सीएमओएस आईसी में उपयोग किए जाने वाले पी-टाइप एफईटी के बजाय। यह ज्यादातर एक पुल-अप रोकनेवाला के रूप में काम करता था जिसका मूल्य बिजली की खपत को कम करने और उच्च-स्तर की स्थिति में अभी भी कम प्रतिबाधा होने के कारण आउटपुट अधिक हो गया था। इन्वर्टर गेट के साथ उदाहरण:

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देखें "कमी-load_NMOS_logic" विकिपीडिया प्रविष्टि


अतिरिक्त संसाधन

अधिक जानकारी के लिए कई ऐप नोट उपलब्ध हैं:

  • से Infineon , सामान्य कमी FET उपयोगों का वर्णन (एसएमपीएस स्टार्टअप सर्किट उदाहरण इस डॉक से आता है)।
  • से IXYS , कई मौजूदा स्रोतों के उपयोग decribing। (7805 उदाहरण सर्किट के साथ ओवरवॉल्टेज संरक्षण इस डॉक्टर से आता है)।
  • से मैक्सिम , संकेतों के लिए अधिक वोल्टेज संरक्षण का वर्णन।
  • से ALD है, जो भी कमी मोड FETs के निर्माण के बारे में जानकारी देता है।

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मंद सही है। मैं केवल यह जोड़ना चाहता हूं कि चूंकि वे अपने संवर्द्धन समकक्ष की तुलना में दुर्लभ और अधिक महंगे हैं, इसलिए डिजाइनर स्टार्ट-अप के मुद्दों को अन्य तरीकों से हल करने के लिए कठिन प्रयास करेंगे। इसके अलावा, कुछ मामलों में विफल होने पर क्रॉपबार के रूप में डीप्लियेशन महान है और आप इसे ढीली ड्राइव करते हैं, यह एमसीयू विफलता से हो सकता है या आपके पास क्या है, आपके पास आउटपुट का एक अच्छी तरह से परिभाषित राज्य होगा, गेट-स्रोत वोल्टेज और जो भी महत्वपूर्ण हो , शून्य से बंधा है और कोई आग / भगोड़ा नहीं है।
विन

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@विन वास्तव में, आपकी टिप्पणी ने मुझे एक तीसरे क्षेत्र के बारे में सोचा, जहां वे एक उपयोग पाते हैं: ओवर-वोल्टेज संरक्षण। मैं जोड़ दूंगा।
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पुराने आईसीएस (विशेष रूप से पुराने प्रोसेसर में से कुछ) में, हमारे पास लोड डिवाइस कम थे। मैं कई इंटेल उपकरणों को याद करता हूं जो वास्तव में हेडलाइन के हिस्से के रूप में थे। en.wikipedia.org/wiki/Depletion-load_NMOS_logic
पीटर स्मिथ

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डिप्लेशन मोड फेट ऊर्जा संचयन में उपयोगी होते हैं, जहाँ बहुत कम वोल्टेज का ऑपरेशन होता है। एक विशिष्ट डीप्लेक्शन मोड भ्रूण एक सी बीजेटी को बेहतर बनाएगा और यहां तक ​​कि एक जीई बीटीटी से भी बेहतर होगा। सुरक्षोपाय मोड मोस्फ़ेट्स थोड़ा दुर्लभ हैं, लेकिन उत्पादन के दृष्टिकोण से वे हैं। जीई BJTs की तुलना में कम अवांछनीय है। पुराने रेडियो को बहाल करते समय एक ऊष्मा प्रतिस्थापन का उपयोग किया जाता है। Audio वाल्व आसानी से मिल सकते हैं, लेकिन रेडियो वाल्व कभी-कभी विनीत होते हैं। छोटे उच्च वोल्टेज रिक्तीकरण मोड वाले मोसेफेट्स में कम गेट गेटिटेंस होते हैं जो उन्हें RF / IF / मिक्सर के लिए संभावित उम्मीदवार बनाते हैं।


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ऐसे उपकरण के बारे में जो न तो वृद्धि और न ही कमी मोड है? या अस्पष्ट रूप से एक या दूसरे है?

बहुत सीएमओएस प्रक्रियाओं में उनमें "देशी" ट्रांजिस्टर होते हैं। ये ट्रांजिस्टर हैं जिनमें कुछ इम्प्लान्ट्स नहीं लगाए गए हैं और इसकी वजह से बहुत कम थ्रेशोल्ड वोल्टेज हैं। कुछ प्रक्रियाओं में यह थ्रेशोल्ड नकारात्मक (NMOS के लिए) जाता है और इस प्रकार यह एक कमी वाला उपकरण है।

ये मौजूद हैं ताकि इनका उपयोग पूर्वाग्रह सर्किट, पुल अप / डाउन में किया जा सके जो रेल में और रेल से रेल (आरआर) संचालन के लिए ऑप-एम्प में जाते हैं। हालांकि आरआर ऑपरेशन कराने के लिए देशी ट्रांजिस्टर का होना जरूरी नहीं है।

पूर्वाग्रह सर्किट में वे बहुत उपयोगी होते हैं इसलिए आप पावर अप के दौरान सक्रिय नियंत्रण रख सकते हैं (ये सर्किट पहले जीवित हो जाते हैं) और इसलिए भी आप परिचालन सीमा को बढ़ा सकते हैं, उदाहरण के लिए एक शास्त्रीय वर्तमान दर्पण रेल के करीब (वीटी के नीचे) संचालित नहीं होता है । आप एक सामान्य डिवाइस को नियंत्रित करने के लिए एक ऑपरेशन का उपयोग कर सकते हैं, यह ऑपरेशन के सबथ्रेशोल्ड क्षेत्र में है।

इसलिए आज की दुनिया में भी ये डिवाइस एक से अधिक संदिग्ध हैं।

एक नोट के रूप में, इन उपकरणों पर विकिपीडिया प्रविष्टि यह कहते हुए गलत है कि अतिरिक्त प्रत्यारोपण हैं। हालांकि यह कुछ मामलों में सच हो सकता है, लगभग 5 अलग-अलग फाउंड्रीज में, जिनके बारे में मैं जानता हूं, इन डिवाइसों में प्रक्रिया चरण हटा दिए गए हैं

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