এমওএসএফইটিগুলির গেট চার্জ বক্ররেখা (মিলার মালভূমি) কেন ভিডিএসের উপর নির্ভরশীল?

Question

আমি বুঝতে পারছি না কেন এমওএসএফইটিগুলির গেট চার্জ বক্ররেখা (ঠিক: মিলার মালভূমি অংশ) ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজ ভিডিএসের উপর নির্ভরশীল।

উদাহরণস্বরূপ, আইআরএফজেড 44 এর ডেটাশিটটি 4 নম্বর পৃষ্ঠায় প্রদর্শিত হয়েছে (চিত্র 6) বিভিন্ন ভিডিএস মানগুলির জন্য গেট চার্জ বক্ররেখা।

মিলার মালভূমি বড় ভিডিএসের জন্য দীর্ঘতর কেন? মালভূমি কি সিজিডির উপর নির্ভরশীল নয়? তবে সিজিডি (= সিআরএস) বড় ভিডিএসের জন্য আরও ছোট হয়ে যায় (ডাটাশিটে এফআইজি 5 দেখুন)। মিলার মালভূমি আরও কম হওয়া উচিত নয়?

Comments

সংক্ষেপে, মোসফেট গেট এবং চ্যানেলের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে কাজ করে। চ্যানেলের ড্রেন প্রান্তে এই ক্ষেত্রটি অবশ্যই ড্রেন ভোল্টেজের একটি ফাংশন।

— অলিন ল্যাথ্রপ

@ অলিনল্যাথ্রপ জেনু চ্যানেল এফেক্টগুলির দ্বার সম্পর্কে অবগত, অন্যথায় তিনি তার মডেল (যা চিত্র 5 এর সাথে সম্মত) এর মধ্যে প্রবণতাগুলির স্পষ্ট দ্বন্দ্ব সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করতেন না

— স্থানধারক

যা ঘটছে তার আরও মানসিক মডেলের জন্য কখন ভিডিএস = 0 এবং ভিজিএস> ভিথ এর শর্তে শুরু করা যাক। চ্যানেলটি সুন্দরভাবে প্রতিষ্ঠিত এবং বেধে অভিন্ন। আমরা ভিডিএস বাড়ানোর সাথে সাথে চ্যানেলটিকে পাশ্বর্ীয় (চ্যানেল বরাবর) ক্ষেত্রটি সমর্থন করতে টেপার করতে হবে। কিছু সময় চ্যানেলটি পিঞ্চগুলি বন্ধ করে দিয়ে ড্রেন থেকে পিছনে টান দেয়, এটি এমওএস ক্যাপাসিটরের চ্যানেল "প্লেট" হিসাবে ছোট হতে পারে তাই ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস পায় (সামান্য)। আশা কিছুটা সাহায্য করে। এটি ডিআইবিএল নয় কারণ এটি একটি সংক্ষিপ্ত চ্যানেল প্রভাব।

— স্থানধারক

Answer 1

"মিলার মালভূমি কেন আরও বড় $V_{\text{ds}}$? "

সংক্ষিপ্ত উত্তরটি হ'ল মিলার মালভূমির প্রস্থটি বক্ররেখার অংশের সাথে স্কেল করে $C_{\text{gd}}$। কিন্তু কেন?

মিলার মালভূমি কী দেখায়?

মিলার প্রভাব বিদ্যমান কারণ এফইটি-এর ড্রেন এবং গেটের মধ্যে কার্যকর ক্যাপাসিট্যান্স রয়েছে ($C_ {\text {gd}}$), তথাকথিত মিলার ক্যাপাসিট্যান্স। ডেটাসিটে চিত্র 6 এর বক্ররেখাটি ফেটে একটি ধ্রুবক বর্তমান দ্বারা এফইটি স্যুইচ করার মাধ্যমে উত্পন্ন হয়, যখন ড্রেনটি একটি সীমাবদ্ধ সার্কিটের মাধ্যমে কিছু ভোল্টেজের দিকে টানা হয়$V_ {\text {dd}}$। গেটের ভোল্টেজের প্রান্তটি পেরিয়ে যাওয়ার পরে এবং স্রোতের স্রোতে এটির সীমা পৌঁছানোর পরে (বর্তমান সীমাবদ্ধ বর্তনী দ্বারা সেট করা),$V_ {\text {ds}}$ পড়তে শুরু করে, চার্জ স্থানান্তরিত করে $C_ {\text {gd}}$গেট দিয়ে। যদিও$V_ {\text {ds}}$ থেকে শূন্য ভোল্টে পড়ে $V_ {\text {dd}}$, $V_G$ থেকে স্থানচ্যুতি দ্বারা আটকে আছে $C_ {\text {gd}}$ ... এটা মিলার মালভূমি।

মিলার মালভূমি চার্জের পরিমাণ দেখায় $C_ {\text {gd}}$এর প্রস্থ অনুসারে মিলার মালভূমির প্রস্থ একটি প্রদত্ত এফইটি-র জন্য প্রবাহিত ভোল্টেজের একটি কাজ$V_ {\text {ds}}$এটি চালু হিসাবে। চিত্র দেখায়$V_G$ সাথে সংযুক্ত $V_ {\text {ds}}$ এই পরিষ্কার করতে।

আইআরএফজেড 44 এর গেট চার্জের বক্ররেখা তিনটি স্প্যান দেখায় $V_{\text{ds}}$; স্প্যান 1 0 ভি থেকে 11 ভি, স্প্যান 2 0 ভি থেকে 28 ভি, এবং স্প্যান 3 0 ভি থেকে 44 ভি। এখন, কিছু বিষয় পরিষ্কার হওয়া উচিত:

• $V_{\text{ds}}$ স্প্যান 3> $V_{\text{ds}}$ স্প্যান 2> $V_{\text{ds}}$ Span1
• $V_{\text{ds}}$ স্প্যান 3 এ স্প্যান 2 এবং স্প্যান 1 অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
• $C_{\text{gd}}$ চার্জ একটি বৃহত্তর জন্য বৃহত্তর $V_{\text{ds}}$ বিঘত।
• মিলার মালভূমি আরও বিস্তৃত হবে $C_{\text{gd}}$ চার্জ।
• আরও বেশি।

এই সিদ্ধান্তগুলি কি আপনার কাছে খুব বেশি হাতের avyেউ এবং সাপ তৈলাক্ত বলে মনে হচ্ছে? ঠিক আছে, তাহলে এ কেমন?

কেন মিলার মালভূমি উচ্চতর জন্য প্রশস্ত হয় $V_{\text{ds}}$ - একটি কোয়ানটিটিভেটিভ লুক

ক্যাপাসিটারে চার্জের জন্য সমীকরণটি দিয়ে শুরু করুন:

প্রশ্ন = সিভি একটি ডিফারেনশিয়াল ফর্মের সাথে ডিকিউ = সি ডিভি

এখন $C_{\text{gd}}$ এটি একটি ধ্রুবক নয়, তবে এর কিছু ফাংশন $V_{\text{ds}}$। আইআরএফজেড 44 তথ্য পত্রকের চিত্র 5 এর বক্ররেখার দিকে তাকিয়ে$C_{\text{gd}}$, আমরা এমন কিছু সমীকরণ চাই যা শূন্যের অনন্ত নয় $V_{\text{ds}}$এবং তাত্পর্যপূর্ণভাবে পড়ে (ইশ)। এটি কীভাবে হয়েছিল সে সম্পর্কে আমি এখানে কোনও বিশদে যাব না। মেলে বলে মনে হচ্ছে এমন খুব সাধারণ ফর্মগুলি বেছে নিন এবং সেগুলি ডেটার সাথে ফিট করার চেষ্টা করুন। সুতরাং, ডিভাইস পদার্থবিজ্ঞানের উপর ভিত্তি করে নয়, তবে খুব সামান্য প্রচেষ্টার সাথে খুব ভাল মেলে। কখনও কখনও এটি প্রয়োজন হয়।

$C_{\text{gd}}$ = $\frac{C_{\text{gdo}}}{k_c \text{V}_{\text{ds}}+1}$

কোথায়
$C_{\text{gdo}}$ = 1056 পিএফ
$k_c$ = 0.41 - একটি নির্বিচারে স্কেলিং সহগ

লাগানো এই মডেলটি আমরা ডাটাশিটে পরীক্ষা করে দেখছি:

$$\begin{array}{ccc} V_{\text{ds}} & C_{\text{gd}}\text{(data)} & C_{\text{gd}}\text{(model)} \\ \text{1V} & 750pF & 749pF \\ \text{8V} & 250pF & 247pF \\ \text{25V} & 88pF & 94pF \end{array}$$

সুতরাং, প্লাগিং পরে $C_{\text{gd}}$ চার্জ সমীকরণের ডিফারেনশনাল ফর্মের মধ্যে মডেল এক্সপ্রেশন এবং উভয় পক্ষকে আমরা একীভূত করি:

প্রশ্ন = $\frac{C_{\text{gdo}} \log \left(k_c V_{\text{ds}}+1\right)}{k_c}$ = $\frac{\text{1056 pF } \log \left(\text{0.41 } V_{\text{ds}}+1\right)}{\text{0.41 }}$

কিউ এর একটি প্লট দেখায় যে এটি সর্বদা বৃহত্তর পরিবর্তনের জন্য বৃদ্ধি পায় $V_{\text{ds}}$।

একমাত্র উপায় যদি এটি সত্য হয় না তবে তা হবে $C_{\text{gd}}$ কিছু মান জন্য নেতিবাচক হয়ে ওঠে $V_{\text{ds}}$যা শারীরিকভাবে উপলব্ধিযোগ্য নয়। সুতরাং, আরও বেশি।

Comments

সুন্দর উত্তর, +1

— ব্রায়ান বোয়েচার

@ গিলস, ধরে নিন যে ভিডিডিতে প্রতিরোধকের মাধ্যমে ড্রেনটি টানানো হয়েছে। গেটের ভোল্টেজ প্রান্তিকতা পেরিয়ে যাওয়ার পরে এবং নালার প্রবাহ সীমাতে পৌঁছানোর পরে (প্রতিরোধকের দ্বারা নির্ধারিত), কেন ভিডিএস পড়তে শুরু করে? ভিডিএস = ভিডিডি - আইডি * আর যেহেতু আমি ধ্রুবক, ভিডিএসগুলিও কি ধ্রুবক হওয়া উচিত?

— আনহ্নাহ

Answer 2

একবার মোসফেট পরিচালনা করতে শুরু করলে, চ্যানেলে এমন কিছু ক্যারিয়ার রয়েছে যেখানে আগে আর নেই, এবং গেট-টু-চ্যানেল ক্যাপাসিট্যান্স উপরে যায়, নীচে যায় না। নোট করুন যে চিত্র 5 এ পরিমাপ করা ক্যাপাসিটেন্সগুলি সমস্ত ভি _জিএস = 0 এ রয়েছে।

যেহেতু প্রদত্ত ভি _{জিএসের} জন্য চ্যানেলের বর্তমানের _{প্রস্থতা} কিছুটা ভি _{ডিএসের} উপর নির্ভরশীল , তাই কার্যকর ক্যাপাসিট্যান্স বৃদ্ধি।

বক্ররেখার দ্বিতীয় "হাঁটু" এর অবস্থানটি সেই বিন্দুর প্রতিনিধিত্ব করে যেখানে প্রদত্ত ভি _{ডি ডি এর} জন্য চ্যানেল কারেন্টটি বৃদ্ধি বন্ধ করে দেয় ।

Answer 3

গ্রেটার ড্রেন ভোল্টেজ মানে সিজিডিতে আরও চার্জ। এটা যে সহজ। সিজিডি-এর মাধ্যমে স্রোত সিজিডি-তে ভোল্টেজ পরিবর্তনের হার নির্ধারণ করে। এই বর্তমান আইজি যা উত্স দ্বারা সীমাবদ্ধ তাই আরও চার্জ স্রাব করতে আরও সময় লাগে।