একটি স্যুইচ হিসাবে মোসফেট - এটি যখন স্যাচুরেশন হয়?

Question

আমার নীচের সার্কিটটি একটি ব্রেডবোর্ডে জড়িয়ে আছে।

আমি পেন্টিওমিটার ব্যবহার করে গেটের ভোল্টেজকে পৃথক করি। আমাকে যা বিভ্রান্ত করছে তা এখানে: উইকিপিডিয়া অনুসারে, ভি (জিএস)> ভি (টিএস) এবং ভি (ডিএস)> ভি (জিএস) - ভ (থ) যখন মোসফেট স্যাচুরেশনে থাকে ।

যদি আমি ধীরে ধীরে 0 থেকে শুরু করে গেটের ভোল্টেজ বাড়িয়ে তুলি তবে এমওএসএফইটি বন্ধ থাকবে off যখন গেটের ভোল্টেজ 2.5V বা তার বেশি হয় তখন এলইডি একটি সামান্য পরিমাণের স্রোত পরিচালনা করতে শুরু করে। গেটের ভোল্টেজ 4V এর কাছাকাছি পৌঁছে গেলে উজ্জ্বলতা বাড়তে থাকে। গেটের ভোল্টেজ 4 ভি এর বেশি হলে এলইডি এর উজ্জ্বলতায় কোনও পরিবর্তন হয় না। এমনকি আমি ভোল্টেজটি 4 থেকে 12 থেকে দ্রুত বাড়ালেও, এলইডি এর উজ্জ্বলতা অপরিবর্তিত থাকে।

গেটের ভোল্টেজ বাড়ানোর সময় আমি ড্রেন টু সোর্স ভোল্টেজও নিরীক্ষণ করি। গেটের ভোল্টেজ 4 ভি বা তার বেশি হলে সোর্স ভোল্টেজের ড্রেন 12V থেকে 0V এর কাছাকাছি নেমে আসে। এটি বোঝা সহজ: যেহেতু আর 1 এবং আর (ডিএস) একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার গঠন করে এবং আর 1 আর (ডিএস) এর চেয়ে অনেক বড়, তাই বেশিরভাগ ভোল্টেজ আর 1 এ ফেলে দেওয়া হয়। আমার পরিমাপে, প্রায় 10 ভি আর 1 এ ফেলে দেওয়া হচ্ছে এবং বাকিটি রেড এলইডি (2 ভি) এ পড়ছে।

তবে, যেহেতু ভি (ডিএস) এখন প্রায় 0, তাই ভি (ডিএস)> ভি (জিএস) - ভি (টিএইচ) শর্তটি সন্তুষ্ট নয়, মোসফেটটি কি সন্তুষ্টিতে নেই? যদি এটি হয় তবে মোসফেট স্যাচুরেশনে রয়েছে এমন একটি সার্কিট কীভাবে ডিজাইন করবেন?

দ্রষ্টব্য: IRF840 এর জন্য আর (ডিএস) 0.8 ওহমস ms ভি (টিএইচ) 2V এবং 4V এর মধ্যে থাকে। ভিসি 12 ভি।

---

---

এখানে আমি আমার সার্কিটের জন্য যে লোড লাইনটি প্লট করেছি is

এখন, আমি এখানে উত্তরগুলি থেকে কী অর্জন করেছি তা হ'ল মোসফেটটি একটি স্যুইচ হিসাবে পরিচালনা করতে, অপারেটিং পয়েন্টটি লোড লাইনের বাম দিকে হওয়া উচিত। আমি কি আমার বোঝার মধ্যে সঠিক?

এবং যদি উপরের গ্রাফটিতে কেউ এমওএসএফইটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত কার্ভগুলি আরোপ করে, তবে অপারেটিং পয়েন্টটি তথাকথিত "লিনিয়ার / ট্রাইড" অঞ্চলে হবে। আসলে, দক্ষতার সাথে কাজ করার জন্য স্যুইচটি যত তাড়াতাড়ি সম্ভব সেই অঞ্চলে পৌঁছানো উচিত। আমি কি এটি পেয়েছি বা আমি সম্পূর্ণ ভুল?

Comments

হ্যাঁ একটি স্যুইচ হিসাবে পরিচালনা করার জন্য মোসফেটটি লিনিয়ার / ট্রাইড অঞ্চলে হওয়া উচিত এবং হারা হ্রাস করার জন্য আপনি যত তাড়াতাড়ি সম্ভব সেই অঞ্চলে যেতে চান।

— mazurnization

আপনাকে অনেক ধন্যবাদ. এবং পরিশেষে, যদি কোনও এমওএসএফইটি থেকে কোনও অ্যানালগ ক্লাস এ এম্প্লিফায়ার তৈরি করে - তবে সে "স্যাচুরেশন" অঞ্চলে কাজ করবে? অপারেটিং পয়েন্টটি লোড-লাইনের মধ্যে স্যাচুরেশন অঞ্চলের সাথে সরানো উচিত?

— সাদ

হ্যাঁ, এটি সঠিক - ক্লাস এ এম্প্লিফায়ারের জন্য মোসফেটটি স্যাচুরেশন অঞ্চলের মধ্যে কাজ করা উচিত।

— mazurnization

আমি মনে করি মাজার্নিফিকেশনটির মন্তব্যটি আসলে গ্রহণযোগ্য উত্তর হওয়া উচিত, কারণ এটি সংক্ষিপ্ত এবং সঠিক :-)

— জন ওয়াট

Answer 1

প্রথমত, ম্যাসফেটগুলিতে "স্যাচুরেশন" অর্থ ভিডিএসে পরিবর্তন আইডিতে (ড্রেন কারেন্ট) উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন আনবে না। আপনি বর্তমান উত্স হিসাবে পরিপূর্ণতায় মোসফেট সম্পর্কে ভাবতে পারেন। এটি ভিডিএস জুড়ে ভোল্টেজ নির্বিশেষে (অবশ্যই সীমাবদ্ধতার সাথে) ডিভাইসের মাধ্যমে বর্তমান (প্রায়) ধ্রুবক হবে।

এখন প্রশ্নে ফিরে যাচ্ছি:

উইকিপিডিয়া অনুসারে, ভি (জিএস)> ভি (টিএস) এবং ভি (ডিএস)> ভি (জিএস) - ভী (থ) যখন মোসফেট স্যাচুরেশনে থাকে।

ঐটা ঠিক.

যদি আমি ধীরে ধীরে 0 থেকে শুরু করে গেটের ভোল্টেজ বাড়িয়ে তুলি তবে এমওএসএফইটি বন্ধ থাকবে off যখন গেটের ভোল্টেজ 2.5V বা তার বেশি হয় তখন এলইডি একটি সামান্য পরিমাণের স্রোত পরিচালনা করতে শুরু করে।

আপনি এনএমওএসের Vth এর উপরে Vgs বাড়িয়েছেন যাতে চ্যানেলটি তৈরি হয় এবং ডিভাইসটি পরিচালনা করা শুরু করে।

গেটের ভোল্টেজ 4V এর কাছাকাছি পৌঁছে গেলে উজ্জ্বলতা বাড়তে থাকে। গেটের ভোল্টেজ 4 ভি এর বেশি হলে এলইডি এর উজ্জ্বলতায় কোনও পরিবর্তন হয় না। এমনকি আমি ভোল্টেজটি 4 থেকে 12 থেকে দ্রুত বাড়ালেও, এলইডি এর উজ্জ্বলতা অপরিবর্তিত থাকে।

আপনি ডিভাইসটিকে আরও স্রোত পরিচালনা করতে ভিজিএস বৃদ্ধি করেছেন। Vgs = 4V এ যে জিনিসটি স্রোতের পরিমাণ সীমিত করে চলেছে তা আর ট্রানজিস্টর নয় বরং ট্রানজিস্টরের সাথে সিরিজের আপনার প্রতিরোধক।

গেটের ভোল্টেজ বাড়ানোর সময় আমি ড্রেন টু সোর্স ভোল্টেজও নিরীক্ষণ করি। গেটের ভোল্টেজ 4 ভি বা তার বেশি হলে সোর্স ভোল্টেজের ড্রেন 12V থেকে 0V এর কাছাকাছি নেমে আসে। এটি বোঝা সহজ: যেহেতু আর 1 এবং আর (ডিএস) একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার গঠন করে এবং আর 1 আর (ডিএস) এর চেয়ে অনেক বড়, তাই বেশিরভাগ ভোল্টেজ আর 1 এ ফেলে দেওয়া হয়। আমার পরিমাপে, প্রায় 10 ভি আর 1 এ ফেলে দেওয়া হচ্ছে এবং বাকিটি রেড এলইডি (2 ভি) এ পড়ছে।

সবকিছু এখানে সাজানো দেখায়।

তবে, যেহেতু ভি (ডিএস) এখন প্রায় 0, তাই ভি (ডিএস)> ভি (জিএস) - ভি (টিএইচ) শর্তটি সন্তুষ্ট নয়, মোসফেটটি কি সন্তুষ্টিতে নেই?

না এটা না. এটি লিনিয়ার বা ট্রায়োড অঞ্চলে। এটি সেই অঞ্চলে প্রতিরোধক হিসাবে আচরণ করে। এটি ভিডিএস বাড়িয়ে আইডি বাড়িয়ে দেবে।

যদি এটি হয় তবে মোসফেট স্যাচুরেশনে রয়েছে এমন একটি সার্কিট কীভাবে ডিজাইন করবেন?

যদি আপনি ইতিমধ্যেই আছে. অপারেটিং পয়েন্টের জন্য আপনাকে কেবল যত্ন নেওয়া দরকার (আপনি যে শর্তগুলি উল্লেখ করেছেন তা পূরণ হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করুন)।

ক) রৈখিক অঞ্চলে আপনি নিম্নলিখিতটি পর্যবেক্ষণ করতে পারেন: -> এসপ্লিপিওয়াই ভোল্টেজ বৃদ্ধি করার সময়, এলইডি আরও উজ্জ্বল হয়ে উঠবে কারণ প্রতিরোধকের ও ট্রানজিস্টার জুড়ে কারেন্টটি বৃদ্ধি পাবে এবং এভাবে আরও এলইডি দিয়ে প্রবাহিত হবে।

খ) স্যাচুরেশন অঞ্চলে অন্যরকম কিছু ঘটবে -> যখন SUPPLY ভোল্টেজ বাড়বে তখন LED উজ্জ্বলতা পরিবর্তন হবে না। আপনি SUPPLY এ যে অতিরিক্ত ভোল্টেজ প্রয়োগ করেন সেটি বড় কারেন্টে অনুবাদ করবে না। পরিবর্তে এটি মোসফেটের ওপারে হবে, সুতরাং ড্রেন ভোলেজ সরবরাহ ভোল্টেজের সাথে একসাথে বৃদ্ধি পাবে (সুতরাং 2 ভি দ্বারা সরবরাহ বাড়ানো মানে প্রায় 2 ভি দ্বারা নিকাশী ভোলজকে বৃদ্ধি করা হবে)

Comments

এই উত্তরের জন্য আপনাকে অনেক ধন্যবাদ। আপনি উল্লেখ করেছেন যে "আপনার ইতিমধ্যে রয়েছে operating অপারেটিং পয়েন্টের জন্য আপনাকে কেবল যত্ন নেওয়া দরকার (আপনি যে শর্তগুলি উল্লেখ করেছেন তা পূরণ হয়েছে কিনা তা নিশ্চিত করুন)"। - দয়া করে মূল প্রশ্নে আমার সম্পাদনা দেখুন। আমি কী বুঝতে পেরেছি যে মোসফেটটি একটি স্যুইচ হিসাবে কাজ করার জন্য, অপারেটিং পয়েন্টটি বাম পাশের দিকে অবস্থিত হওয়া প্রয়োজন? যেহেতু সাধারণভাবে, একজনের সরবরাহের ভোল্টেজে কোনও তারতম্য হয় না তার অর্থ গেট-ভোল্টেজ যথাসম্ভব উচ্চতর হওয়া উচিত?

— সাদ

হ্যাঁ এবং হ্যাঁ (আরডিএস_অন হ্রাস করার পক্ষে সবচেয়ে বড় ভিজিএস সম্ভাব্য এবং ডিভাইসটির জন্য স্যুইচ

— মোসফেটটি

Answer 2

আমি উইকিপিডিয়া নিবন্ধের প্রসঙ্গে 'স্যাচুরেশন' এর অর্থটি ব্যাখ্যা করি:

একটি MOSFET জন্য উপাত্তপত্র রেখাচিত্র একটি নির্দিষ্ট দেখানো হচ্ছে গ্রাফ প্রদর্শন করবে একটি নির্দিষ্ট জন্য একটি নির্দিষ্ট সময়ে সাধারণত বিভিন্ন একটি সংখ্যা জন্য, মান।ভি ডি এস এস ভি জি এস ভি জি $I_D$$V_{DS}$$V_{GS}$$V_{GS}$

এই উদাহরণে, লাল প্যারাবোলিক লাইনটি 'স্যাচুরেশন' অঞ্চল থেকে 'লিনিয়ার' অঞ্চল হিসাবে চিহ্নিত বলে আলাদা করে। স্যাচুরেশন অঞ্চলে, লাইনগুলি সমতল - বাড়ার সাথে আর বাড়বে না । রৈখিক অঞ্চলে, স্রোত বাড়ার সাথে সাথে বৃদ্ধি পায় - মোসফেট প্রতিরোধকের মতো বাছাই করে।ভি ডি এস ভি ডি $I_D$$V_{DS}$$V_{DS}$

আপনার পরিস্থিতিতে, ধরে নেওয়া আপনার অংশটির উদাহরণের মতো একই বক্ররেখা রয়েছে, প্রযুক্তিগতভাবে 'না', ডিভাইসটি স্যাচুরেশন অঞ্চলে নেই। বলা হচ্ছে, আপনার এত কম যে ড্রপটি সিরিজ প্রতিরোধকের তুলনায় what যা বাড়বে তা বিবেচনা না করেই মোসফেটের 'লিনিয়ার' ড্রপটি রোধকের তুলনায় খুব সামান্য এবং "চেহারা" স্যাচুরেটেড।ভি ডি এস ভি জি এস 390 $I_D$$V_{DS}$$V_{GS}$$390 \Omega$

Answer 3

এখানে অন্যান্য উত্তরগুলি এমওএসএফইটিজে প্রয়োগ হিসাবে "স্যাচুরেশন" শব্দটির একটি ভাল ব্যাখ্যা দেয়।

আমি কেবল এখানে নোট করব যে বাইপোলার ট্রানজিস্টর এবং ডিভাইসের কিছু অন্যান্য শ্রেণীর জন্য এই ব্যবহারটি যা বোঝায় তার থেকে খুব আলাদা।

শব্দটি MOSFETs যেখানে সঠিকভাবে ব্যবহৃত হয়

• ভি (ডিএস)> ভি (জিএস) - ভি (টিএইচ)

তবে এটি কখনও হওয়া উচিত ছিল না।
তবে এটি তাই, সচেতন থাকুন।

বাইপোলার ট্রানজিস্টর (এবং কোনও এমওএসএফইটি নয়) যখন এটি চালু হয় তখন "স্যাচুরেশন" হয় is বর্ধন মোডে সমতুল্য শর্তটি মোসফেট (সর্বাধিক সাধারণ ধরণের) হয় যখন এটি "সম্পূর্ণরূপে বর্ধিত" হয় তবে এর জন্য উপযুক্ত শব্দটি ইতিমধ্যে চুরি হয়ে গেছে।

---

যোগ করা হয়েছে:

উত্স = Vgs সম্পর্কিত গেটের সাথে ভোল্টেজ প্রয়োগ করে একটি মোসফেট "চালু" করা হয়।
প্রয়োজনীয় Vgs যেখানে এফইটি চালু হতে শুরু করে এবং সংজ্ঞায়িত পরিমাণের স্রোত পরিচালনা করে তাকে 'গেট প্রান্তিক ভোল্টেজ' বা কেবল 'প্রান্তিক ভোল্টেজ' হিসাবে পরিচিত এবং সাধারণত ভিজিস্ট বা ভিথ বা অনুরূপ হিসাবে লেখা হয় is
Vth একটি স্যুইচ হিসাবে FET পরিচালিত করতে কত ভোল্টেজের প্রয়োজন হতে চলেছে তার একটি ইঙ্গিত দেয় তবে প্রকৃত পুরোপুরি বর্ধিত Vgs সাধারণত বেশ কয়েকবার Vgsth হয়। এছাড়াও, পূর্ণ বর্ধনের জন্য প্রয়োজনীয় Vgs কাঙ্ক্ষিত আইডির সাথে পরিবর্তিত হয়।

এই গ্রাফটি, ম্যাডমঙ্গুরুমানের উত্তরের অনুলিপিটি দেখায় যে Vgs = 7V এ আইডি / ভিডিএস রিলেশনশিপটি প্রায় আইডি = 20 এ পর্যন্ত রৈখিক প্রায় তাই এফইটি "সম্পূর্ণরূপে বর্ধিত" এবং এটি এ পর্যন্ত একটি প্রতিরোধকের মতো দেখায়। এই এফইটিটির জন্য ভিডিএস প্রায় 20 এ প্রায় 1.5 ভি হয় তাই রিডসন প্রায় আর = ভি / আই = 1.5 / 20 = 75 মিলিঅহমস।
এই FET- এর জন্য Vgs = 1V এ একটি বক্ররেখা রয়েছে সুতরাং VGSth = Vth সম্ভবত 100 ইউএ বলে 0.5V-0.8V সীমার মধ্যে রয়েছে।

Comments

হ্যাঁ. সেই বিষয়টিও আমি শেখা মনে করি। তবে এখানে উইকিপিডিয়া নিবন্ধটি দেওয়া আছে। আপনাকে "স্যাচুরেশন বা অ্যাক্টিভ মোড" শিরোনামে নামতে হবে need en.wikedia.org/wiki/MOSFET আপনার কি মনে হয় এটি ভুল?

— সাদ

@ এসাদ - বিভ্রান্তিটি হ'ল তারা "লিনিয়ার অঞ্চল" এর মতো কিছু বোঝাতে "স্যাচুরেশন" শব্দটি ব্যবহার করছেন। স্যাচুরেশনের ইংরাজীটির অর্থ সর্বাধিক হওয়া মানে বোঝায় যে তাদের ব্যবহারটি সর্বোত্তম এবং বিভ্রান্তিকর। এই হতে পারে স্ট্যান্ডের ব্যবহার, বা না, তবে এটি ভাল নয়।

— রাসেল ম্যাকমাহন

ধন্যবাদ। সেই নিবন্ধটি এখন খুব বিভ্রান্তির। আপনি কি আমাকে এমন কোনও বই বা নিবন্ধের দিকে নির্দেশ করার মতো যথেষ্ট রাজা হতে পারেন যেখানে আমি মোসফেটগুলি সম্পর্কে আরও জানতে পারি? বিভ্রান্তিকর শর্তগুলি এড়াতে অবশ্যই পছন্দ করবেন!

— সাদ

"স্যাচুরেশনের অর্থ অন্যরকম কিছু আসলেই বিভ্রান্তিকর। এই সত্যটি কোনও মোসফেটের জন্য" হার্ড অন "করার সঠিক শব্দটি কী এবং কোনও প্রদত্ত এমওএসএফইটির জন্য গেট ভোল্টেজের কী প্রয়োজন তা আপনি কীভাবে আবিষ্কার করবেন?

— ডানকান সি

"হার্ড অন", "সম্পূর্ণ চালু", এবং "পুরোপুরি বর্ধিত"। আমি কেন খারাপ ইডি চিকিত্সার বিজ্ঞাপনে আসছি বলে আমার মনে হচ্ছে? "নিজেকে আপনার সম্পূর্ণ সম্ভাবনায় উন্নত করুন! স্রোতের ভিড় অনুভব করুন!" :)

— ডানকান সি

Answer 4

স্যাচুরেশন দেখতে আপনাকে যা করতে হবে, অবশেষে ভোল্টেজের বৃদ্ধির ফলে পর্যাপ্ত ভোল্টেজ সরবরাহ করা বর্তমানের কোনও তাত্পর্য রাখে না।
এটি করতে, আপনার Vgs একটি স্থির (> Vth) মানটিতে সেট করুন, তারপরে Vds জুড়ে ভোল্টেজ বাড়ান এবং বর্তমানের পরিমাপ করুন। প্রাথমিকভাবে এটি ওমিক বা লিনিয়ার অঞ্চলে থাকাকালীন বেশ লিনিয়ার উত্থিত হবে, তবে শেষ পর্যন্ত এটি সমতল হবে এবং মোসফেটের মাধ্যমে বর্তমান উত্থাপন সত্ত্বেও একই থাকবে।

স্যাচুরেশনের সংজ্ঞা হিসাবে, আমি মোসফেটগুলিতে স্যাচুরেশন / লিনিয়ার বুঝতে পারি যে তারা কোনও বিজেটিতে যা করেন তার বিপরীতে বোঝায়। এই দস্তাবেজটিতে (কয়েকটি পৃষ্ঠার মোসফেট বৈশিষ্ট্যের অধীনে) অনুরূপ প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে, যদিও আপনি যতক্ষণ বুঝতে পেরেছেন যে তারা কীভাবে কাজ করে এবং এই শব্দটি দ্বারা আপনি কী বোঝাতে চান, ততক্ষণ আপনার ঠিক হওয়া উচিত (কমপক্ষে আপনি কারও সাথে ট্রানজিস্টর নিয়ে আলোচনা না করা পর্যন্ত :-))

Comments

এর অর্থ কি এই যে স্যাচুরেশনে একটি মোসফেট একটি বর্তমান সীমাবদ্ধতার মতো কাজ করে?

— ডানকান সি

প্রকৃতপক্ষে এটি জেফেটগুলিও করে, জেফেট ভিত্তিক বর্তমান সীমাবদ্ধ রয়েছে। উদাহরণ: 1N5298 en.wikipedia.org/wiki/Constant-current_diode

— Jasen

Answer 5

http://www.falstad.com/circuit/e-nmosfet.html

এই পৃষ্ঠায় একটি ভাল MOSFET সিমুলেটর অ্যাপলেট রয়েছে। আমি আসা করি এটা সাহায্য করবে.
এছাড়াও আমি কিছুক্ষণ আগে অনুরূপ প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করেছি ; আপনি এটি উল্লেখ করতে পারেন।

Answer 6

খ) স্যাচুরেশন অঞ্চলে অন্যরকম কিছু ঘটবে -> যখন SUPPLY ভোল্টেজ বাড়বে তখন LED উজ্জ্বলতা পরিবর্তন হবে না। আপনি SUPPLY এ যে অতিরিক্ত ভোল্টেজ প্রয়োগ করেন সেটি বড় কারেন্টে অনুবাদ করবে না। পরিবর্তে এটি মোসফেটের ওপারে হবে, সুতরাং ড্রেন ভোলেজ সরবরাহ ভোল্টেজের সাথে একসাথে বৃদ্ধি পাবে (সুতরাং 2 ভি দ্বারা সরবরাহ বাড়ানো মানে প্রায় 2 ভি দ্বারা নিকাশী ভোলজকে বৃদ্ধি করা হবে)

তা কেমন করে? সরবরাহ বাড়াতে কেবল আইডি এক্স আরডিএস দ্বারা চালু করা ভি ডিএস বাড়ানো উচিত। এলইডি বিবেচনা করে প্রায় একই ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ থাকবে, তারপরে বর্ধিত ভোল্টেজ সিরিজ প্রতিরোধক এবং ডিভাইস দ্বারা ভাগ করতে হবে। যেহেতু রেজিস্টারের অনেক বড় মান (ডিভাইসের 0.8 ওহমের তুলনায় 390 ওহমস) রয়েছে, তাই ভোল্টেজ ড্রপের বড় অংশটি প্রতিরোধকের পার হতে হবে। তবুও প্রতিরোধের বৃদ্ধি সহ স্পষ্টতই ড্রেন কারেন্টের বৃদ্ধি ঘটবে। মোসফেট লোকসানগুলি স্টাডি স্টেটে গণনা করা হয় বর্তমান স্কোয়ার্সকে আরডিএস (অন) দ্বারা গুণিত হিসাবে। সুতরাং পর্যবেক্ষণ "ড্রেন ভোলেজ সরবরাহ ভোল্টেজের সাথে একসাথে উত্থিত হবে (সুতরাং 2 ভি দ্বারা সরবরাহ বৃদ্ধি মানে প্রায় 2 ভি ড্রেইন ভোলজকে বৃদ্ধি করা হবে") ভুল