P Channel MOSFET کیا ہے: ورکنگ اور اس کی ایپلی کیشنز

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





MOSFET ایک تین ٹرمینل، وولٹیج کنٹرول، ہائی ان پٹ مائبادی، اور یونی پولر ڈیوائس ہے جو مختلف الیکٹرانک سرکٹس میں ضروری اجزاء ہیں۔ عام طور پر، ان آلات کو دو قسم کے اضافہ میں درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ Mosfet & Depletion Mosfet کی بنیاد پر کہ آیا ان کے چینلز اپنی ڈیفالٹ حالت میں ہیں یا اس کے مطابق نہیں۔ ایک بار پھر، اضافہ MOSFETs کو p چینل بڑھانے اور n چینل بڑھانے اور ختم کرنے والے MOSFETs کو p چینل کی کمی اور n چینل کی کمی MOSFETs میں درجہ بندی کیا گیا ہے۔ تو یہ مضمون MOSFETs کی ایک قسم پر بحث کرتا ہے۔ پی چینل MOSFET .


P چینل MOSFET کیا ہے؟

MOSFET کی ایک قسم جس میں چینل زیادہ تر چارج کیریئرز کے ساتھ سوراخ کے طور پر مشتمل ہوتا ہے p چینل MOSFET کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ایک بار جب یہ MOSFET ایکٹیویٹ ہو جاتا ہے، تو پھر چارج کیریئرز کی اکثریت جیسے سوراخ پورے چینل میں حرکت کرتے ہیں۔ یہ MOSFET N چینل MOSFET کے برعکس ہے کیونکہ N MOSFET میں چارج کیریئرز کی اکثریت الیکٹران ہیں۔ دی P چینل MOSFET کی علامتیں۔ افزائش موڈ اور ڈیپلیشن موڈ میں ذیل میں دکھایا گیا ہے۔



  پی چینل موسفیٹ کی علامتیں
پی چینل موسفیٹ کی علامتیں

P- چینل MOSFET میں P- چینل کا علاقہ شامل ہے جو دو ٹرمینلز جیسے سورس (S) اور ڈرین (D) کے درمیان ترتیب دیا گیا ہے اور جسم این-ریجن ہے۔ N چینل MOSFET کی طرح، اس قسم کے MOSFET میں بھی تین ٹرمینلز جیسے سورس، ڈرین اور گیٹ شامل ہیں۔ یہاں، دونوں سورس اور ڈرین ٹرمینلز کو p قسم کے مواد سے بہت زیادہ ڈوپ کیا جاتا ہے اور اس MOSFET میں استعمال ہونے والی سبسٹریٹ کی قسم n-type ہے۔

کام کرنا

P-Channel MOSFETs میں چارج کیریئرز کی اکثریت سوراخ ہیں جہاں N-Channel MOSFETs میں استعمال ہونے والے الیکٹران کے مقابلے میں ان چارج کیریئرز کی نقل و حرکت کم ہوتی ہے۔ p چینل اور n چینل MOSFET کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ p چینل میں MOSFET کو چالو کرنے کے لیے Vgs (گیٹ ٹرمینل ٹو سورس) سے منفی وولٹیج ضروری ہے جبکہ n چینل میں اسے مثبت VGS وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ تو یہ P-Channel type MOSFET کو ہائی سائیڈ سوئچز کے لیے ایک بہترین آپشن بناتا ہے۔



جب بھی ہم اس MOSFET کے گیٹ ٹرمینل پر منفی (-) وولٹیج دیتے ہیں، تو آکسائیڈ کی تہہ کے نیچے دستیاب چارج کیریئرز جیسے الیکٹران کو نیچے کی طرف دھکیل دیا جاتا ہے۔ لہذا سوراخوں کے زیر قبضہ کمی کا علاقہ ڈونر ایٹموں کے ساتھ جڑا ہوا ہے۔ لہذا، منفی (-) گیٹ وولٹیج ڈرین ریجن اور p+ سورس سے سوراخوں کو چینل کے علاقے کی طرف راغب کرے گا۔

کے بارے میں مزید جاننے کے لیے براہ کرم اس لنک کو دیکھیں MOSFET بطور سوئچ

پی چینل MOSFET کی اقسام

دو قسم کے p چینل MOSFETs دستیاب ہیں P چینل بڑھانے والے MOSFET اور P چینل کی کمی MOSFET۔

P-channel Enhancement MOSFET

پی چینل کو بڑھانے والا MOSFET آسانی سے ہلکے ڈوپڈ n-سبسٹریٹ کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہاں، بھاری ڈوپ والے دو پی قسم کے مواد کو چینل کی لمبائی جیسے 'L' کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے۔ سلکان ڈائی آکسائیڈ کی پتلی تہہ سبسٹریٹ پر جمع ہوتی ہے جسے عام طور پر ڈائی الیکٹرک تہہ کہا جاتا ہے۔

اس MOSFET میں، دو P قسم کے مواد ماخذ (S) اور ڈرین (D) بناتے ہیں اور گیٹ (G) ٹرمینل بنانے کے لیے ایلومینیم کو ڈائی الیکٹرک پر چڑھانے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہاں، MOSFET کا ماخذ اور جسم صرف GND سے جڑے ہوئے ہیں۔

  پی چینل انہانسمنٹ MOSFET
پی چینل انہانسمنٹ MOSFET

جب گیٹ (G) ٹرمینل پر منفی وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو چارجز کی +ve ارتکاز کیپیسیٹینس اثر کی وجہ سے ڈائی الیکٹرک تہہ کے نیچے طے ہو جائے گا۔ n سبسٹریٹ پر دستیاب الیکٹرانوں کو قابل نفرت قوتوں کی وجہ سے منتقل کیا جائے گا۔

جب ڈرین ٹرمینل پر منفی وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو ڈرین ریجن کے اندر منفی وولٹیج گیٹ اور ڈرین کے درمیان وولٹیج کے فرق کو کم کر دیتا ہے، اس طرح نالی کے علاقے کی طرف کنڈکٹیو چینل کی چوڑائی کم ہو جاتی ہے، اور کرنٹ سپلائی منبع سے ڈرین تک پہنچ جاتی ہے۔

MOSFET کے اندر بننے والا چینل ذریعہ سے نالی تک کرنٹ کے بہاؤ کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ یہاں، چینل کی مزاحمت بنیادی طور پر چینل کے سائیڈ ویو پر منحصر ہے اور دوبارہ اس چینل کا کراس سیکشن گیٹ ٹرمینل پر لاگو منفی وولٹیج پر منحصر ہے۔ اس طرح منبع سے نالی کی طرف موجودہ بہاؤ کو گیٹ ٹرمینل پر لگائے گئے وولٹیج کے ذریعے کنٹرول کیا جا سکتا ہے اس لیے MOSFET کو وولٹیج کنٹرول ڈیوائس کے طور پر جانا جاتا ہے۔ جب سوراخ کا ارتکاز چینل بناتا ہے اور منفی گیٹ وولٹیج کے اندر اضافے کی وجہ سے پورے چینل میں کرنٹ کا بہاؤ بہتر ہو جاتا ہے، اس لیے اسے P – Channel Enhancement MOSFET کے نام سے جانا جاتا ہے۔

P-channel Depletion MOSFET

پی چینل کی کمی MOSFET کی تعمیر کو n چینل کی کمی MOSFET میں تبدیل کر دیا گیا ہے۔ اس MOSFET میں چینل پہلے سے بنایا گیا ہے کیونکہ اس میں موجود p قسم کی نجاست ہے۔ ایک بار گیٹ ٹرمینل پر منفی (-) وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو n-type میں الیکٹران جیسے اقلیتی چارج کیریئر p-type چینل کی طرف متوجہ ہو جاتے ہیں۔ اس حالت میں، ایک بار جب ڈرین ریورس بائیسڈ ہو جاتی ہے تو ڈیوائس چلنا شروع کر دیتی ہے، حالانکہ، جب نالی کے اندر منفی وولٹیج کو بڑھایا جاتا ہے تو اس کے نتیجے میں ڈیپلیشن پرت کی تشکیل ہوتی ہے۔

  پی چینل کی کمی MOSFET
پی چینل کی کمی MOSFET

یہ خطہ بنیادی طور پر سوراخوں کی وجہ سے بننے والی پرت کے ارتکاز پر منحصر ہے۔ کمی کی پرت کے علاقے کی چوڑائی چینل کی چالکتا کی قدر کو متاثر کرے گی۔ لہذا، خطے کی وولٹیج کی قدروں کے تغیرات سے، کرنٹ کے بہاؤ کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔ آخر میں، گیٹ اور ڈرین منفی قطبیت پر رہیں گے جبکہ ماخذ '0' قدر پر رہے گا۔

آپ P-Channel Mosfet کا استعمال کیسے کرتے ہیں؟

موٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے تکمیلی MOSFET سوئچ سرکٹ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ یہ سوئچ سرکٹ موٹر کو دونوں سمتوں میں کنٹرول کرنے کے لیے دو MOSFETs جیسے P چینل اور N چینل کا استعمال کرتا ہے۔ اس سرکٹ میں، یہ دو MOSFETs عام ڈرین اور GND حوالہ کے درمیان منسلک موٹر کے ذریعے دوہری سپلائی کا استعمال کرتے ہوئے ایک دو طرفہ سوئچ بنانے کے لیے آسانی سے جڑے ہوئے ہیں۔

  ایک سوئچ کے طور پر تکمیلی MOSFET
ایک سوئچ کے طور پر تکمیلی MOSFET

ایک بار جب ان پٹ وولٹیج کم ہو جائے تو پھر سرکٹ میں منسلک P-چینل MOSFET کو آن کر دیا جائے گا اور N چینل MOSFET کو بند کر دیا جائے گا کیونکہ اس کا گیٹ ٹو سورس جنکشن منفی طور پر متعصب ہے جس کے نتیجے میں سرکٹ میں موٹر ایک سمت میں مڑ جاتی ہے۔ یہاں، موٹر کو +VDD سپلائی ریل کا استعمال کرکے چلایا جاتا ہے۔
اسی طرح جب ان پٹ زیادہ ہوتا ہے، تو N-چینل MOSFET سوئچ آن اور P-چینل ڈیوائس سوئچ آف کر دیتا ہے کیونکہ اس کا گیٹ ٹو سورس جنکشن مثبت طور پر متعصب ہے۔ اب موٹر الٹی سمت میں مڑتی ہے کیونکہ جب اسے -VDD سپلائی ریل کے ذریعے سپلائی کیا جاتا ہے تو موٹر کا ٹرمینل وولٹیج الٹ جاتا ہے۔

اس کے بعد، موٹر کی فارورڈنگ سمت کے لیے، P-چینل کی قسم MOSFET کا استعمال موٹر میں +ve سپلائی کو سوئچ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جبکہ ریورس سمت کے لیے، N-چینل MOSFET کو -ve سپلائی کو موٹر میں سوئچ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ موٹر

  • یہاں، جب دونوں MOSFETs بند ہوں گے تو موٹر کام کرنا بند کر دے گی۔
  • جب MOSFET1 آن ہوتا ہے، MOSFET2 آف ہوتا ہے تو موٹر فارورڈنگ سمت میں چلتی ہے۔
  • جب MOSFET1 آف ہوتا ہے، MOSFET2 آن ہوتا ہے تو موٹر الٹی سمت میں چلتی ہے۔

آپ پی چینل MOSFET کی جانچ کیسے کرتے ہیں؟

پی چینل MOSFET کی جانچ درج ذیل مراحل کو استعمال کرتے ہوئے ڈیجیٹل ملٹی میٹر کے ذریعے کی جا سکتی ہے۔

  • سب سے پہلے، آپ کو ملٹی میٹر کو ڈائیوڈ رینج پر سیٹ کرنے کی ضرورت ہے۔
  • MOSFET کو لکڑی کی کسی بھی میز پر اس کی پرنٹ شدہ سائیڈ کو اپنی طرف رکھیں۔
  • ڈیجیٹل ملٹی میٹر کی تحقیقات کا استعمال کرتے ہوئے، MOSFET کے ڈرین اور گیٹ ٹرمینلز کو مختصر کریں، یہ سب سے پہلے ڈیوائس کی اندرونی گنجائش کو خارج ہونے دے گا، لہذا یہ MOSFET جانچ کے عمل کے لیے بہت ضروری ہے۔
  • اب ملٹی میٹر کی ریڈ کلر پروب کو سورس ٹرمینل پر اور بلیک پروب کو ڈرین ٹرمینل پر رکھیں۔
  • ملٹی میٹر ڈسپلے پر آپ کو اوپن سرکٹ ریڈنگ ملے گی۔
  • اس کے بعد، MOSFET کے سورس ٹرمینل سے ریڈ کلر پروب کو تبدیل کیے بغیر، ڈرین ٹرمینل سے بلیک کلر پروب کو ہٹا دیں اور اسے MOSFET کے گیٹ ٹرمینل پر چند سیکنڈ کے لیے رکھیں اور اسے MOSFET کے ڈرین ٹرمینل پر واپس رکھیں۔
  • اس وقت، ملٹی میٹر ملٹی میٹر کے ڈسپلے پر کم قدر یا تسلسل کی قدر دکھائے گا۔
  • بس، یہ تصدیق کرے گا کہ آپ کا MOSFET ٹھیک ہے اور بغیر کسی پریشانی کے۔ کسی بھی دوسری قسم کی پڑھائی ایک عیب دار MOSFET کی وضاحت کرے گی۔

P چینل MOSFET فیلور موڈز

MOSFET کی ناکامی اکثر بظاہر ناقابل فہم وجوہات کی بنا پر ہوتی ہے یہاں تک کہ اچھے ڈیزائن، بہترین اجزاء اور نئی موٹر کے باوجود۔ عام طور پر، MOSFETs بہت مضبوط ہوتے ہیں - تاہم، حد سے زیادہ درجہ بندی کی وجہ سے وہ بہت جلد ناکام ہو سکتے ہیں۔ یہاں ہم MOSFET کے ناکامی کے چند اہم طریقوں اور ان سے بچنے کے طریقے بتانے جا رہے ہیں۔

MOSFET کے اندر ہونے والی ناکامیوں کا پتہ لگانا بہت مشکل ہے کیونکہ ہم اس بات سے واقف نہیں ہیں کہ ناکامیوں کا اصل سبب کیا ہوا۔ یہاں ہم نے کچھ ناکامی کے طریقوں کو درج کیا ہے جو MOSFET میں درج ذیل ہیں۔

  • جب بھی MOSFET میں زیادہ کرنٹ سپلائی ہوتا ہے تو یہ گرم ہو جاتا ہے۔ ناقص گرمی کا ڈوبنا MOSFET کو انتہائی درجہ حرارت سے بھی نقصان پہنچا سکتا ہے۔
  • خراب بیٹری۔
  • برفانی تودے کی ناکامی۔
  • dV/dt ناکامی
  • بند یا بند موٹر۔
  • تیز رفتاری یا تنزل۔
  • اضافی بجلی کی کھپت۔
  • اضافی کرنٹ
  • شارٹ سرکٹ کے ساتھ لوڈ کریں۔
  • غیر ملکی اشیاء۔

خصوصیات

دی P چینل MOSFET کی خصوصیت s ذیل میں بحث کی جاتی ہے.

  • یہ MOSFETs وولٹیج پر قابو پانے والے آلات ہیں۔
  • ان آلات میں اعلی ان پٹ مائبادی اقدار ہیں۔
  • پی چینل میں، چینل کی چالکتا گیٹ ٹرمینل پر منفی قطبیت کی وجہ سے ہے۔
    n چینل کے مقابلے میں، p چینل Mosfet کی خصوصیات ایک جیسی ہیں لیکن فرق صرف قطبیت کا ہے کیونکہ ذیلی جگہوں کی قدریں یہاں ایک جیسی نہیں ہیں۔

فوائد

دی P چینل MOSFET کے فوائد مندرجہ ذیل شامل ہیں.

  • یہ MOSFET ڈیزائن بہت آسان ہے لہذا یہ لاگو ہوتا ہے جہاں کم وولٹیج ڈرائیوز اور غیر الگ تھلگ POLs ایپلی کیشنز کی طرح جگہ محدود ہوتی ہے۔
  • یہ ہائی سائیڈ سوئچ جگہ کے اندر گیٹ ڈرائیونگ کا آسان طریقہ ہے اور کثرت سے مجموعی لاگت کو کم کرتا ہے
  • کم وولٹیج پر کام کرتے وقت MOSFETs کے ذریعہ فراہم کردہ کارکردگی زیادہ ہوتی ہے۔
  • جیسا کہ JFETs کے مقابلے میں، MOSFETs میں اعلی ان پٹ رکاوٹ ہے۔
  • کم چینل مزاحمت کی وجہ سے ان میں ڈرین مزاحمت زیادہ ہے۔
  • یہ تیار کرنے کے لئے بہت آسان ہیں.
  • یہ JFETs کے مقابلے میں تیز رفتار آپریشن کی حمایت کرتا ہے۔

دی P چینل MOSFET کے نقصانات مندرجہ ذیل شامل ہیں.

  • MOSFET کی پتلی آکسائیڈ تہہ اسے الیکٹرو سٹیٹک چارجز کی وجہ سے نقصان پہنچانے کا خطرہ بنا دے گی۔
  • جب ہائی وولٹیج استعمال کیے جاتے ہیں تو یہ مستحکم نہیں ہوتے ہیں۔

اس طرح، یہ پی چینل کا ایک جائزہ ہے۔ MOSFET - کام کر رہا ہے۔ ، اقسام، اور اس کے اطلاقات۔ یہاں آپ کے لیے ایک سوال ہے، N چینل MOSFET کیا ہے؟