خصوصیات کی منتقلی

ٹرانجسٹروں میں منتقلی کی خصوصیات کو ان پٹ کو کنٹرول کرنے والے وسعت کے خلاف آؤٹ پٹ کرنٹ کی منصوبہ بندی کے طور پر سمجھا جاسکتا ہے ، جس کے نتیجے میں گراف میں نمودار منحنی خط میں ان پٹ سے آؤٹ پٹ میں متغیر کی براہ راست 'منتقلی' کی نمائش ہوتی ہے۔

ہم جانتے ہیں کہ ایک دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) کے لئے ، آؤٹ پٹ کلیکٹر موجودہ آئی سی اور کنٹرول ان پٹ بیس موجودہ آئی بی پیرامیٹر کے ذریعہ متعلق ہیں بیٹا ، جو تجزیہ کے لئے مستقل سمجھا جاتا ہے۔

نیچے کی مساوات کا حوالہ دیتے ہوئے ، ہمیں آئی سی اور آئی بی کے مابین ایک خطی رشتہ ملا ہے۔ اگر ہم آئی بی لیول 2 ایکس بناتے ہیں تو پھر آئی سی بھی تناسب سے ڈبل ہوجاتا ہے۔

لیکن افسوس کی بات یہ ہے کہ جے ایف ای ٹی میں ان کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ طول و عرض میں یہ آسان لکیری رشتہ ممکن نہیں ہوسکتا ہے۔ بلکہ ، ڈرین موجودہ ID اور گیٹ وولٹیج VGS کے مابین تعلقات کی طرف سے وضاحت کی گئی ہے شاکلی کی مساوات :

یہاں ، مربع اظہار شناخت اور وی جی ایس کے غیر لکیری ردعمل کے لئے ذمہ دار ہوجاتا ہے ، جو تیزی سے بڑھتے ہوئے منحنی خطوط کو جنم دیتا ہے ، کیوں کہ وی جی ایس کی وسعت میں کمی آرہی ہے۔

اگرچہ ڈی سی تجزیہ کے لئے ریاضی کے نقطہ نظر کو آسان بنانا آسان ہوگا ، لیکن گرافیکل انداز میں مندرجہ بالا مساوات کی منصوبہ بندی کی ضرورت پڑسکتی ہے۔

یہ سوال میں آلہ اور ایک جیسے متغیر سے متعلق نیٹ ورک مساوات کی سازش کو پیش کرسکتا ہے۔

ہم دو منحنی خطوط کے نقطہ نظر کو دیکھ کر حل تلاش کرتے ہیں۔

یاد رکھیں ، جب آپ گرافیکل طریقہ استعمال کرتے ہیں تو ، آلہ کی خصوصیات اس نیٹ ورک سے متاثر نہیں رہتی ہیں جہاں آلہ لاگو ہوتا ہے۔

چونکہ دونوں منحنی خطوط کے درمیان چوراہا بدل جاتا ہے ، یہ نیٹ ورک کی مساوات کو بھی تبدیل کرتا ہے ، لیکن اس کا تبادلہ مندرجہ بالا Eq ، 5.3 سے بیان کردہ منحنی خطوط پر کوئی اثر نہیں پڑتا ہے۔

لہذا ، عام طور پر ہم یہ کہہ سکتے ہیں کہ:

شوکلی کی مساوات کے ذریعہ بیان کردہ منتقلی کی خصوصیت اس نیٹ ورک سے متاثر نہیں ہوتی جہاں آلہ لاگو ہوتا ہے۔

ہم شوکلے کی مساوات کا استعمال کرتے ہوئے ، یا آؤٹ پٹ کی خصوصیات سے ٹرانسفر وکر حاصل کرسکتے ہیں جیسا کہ شکل 5.10 میں دکھایا گیا ہے

ذیل کی شکل میں ، ہم دو گراف دیکھ سکتے ہیں۔ عمودی لائن دو گراف کے لئے ملییمپیر کی پیمائش کرتی ہے۔

ایک گراف ڈرین ٹو ماخذ وولٹیج VDS کے مقابلے میں نالی کی موجودہ پلاٹ پلاٹ کرتا ہے ، دوسرا گراف ڈرین کرنٹ کے مقابلے میں گیٹ ٹو سورس وولٹیج یا ID بمقابلہ وی جی ایس کو پلاٹ کرتا ہے۔

'ی' محور کے دائیں طرف دکھائے جانے والے نالی کی خصوصیات کی مدد سے ، ہم ID کے بطور ظاہر کردہ محور تک VGS = 0 V کے طور پر دکھائے گئے منحنی خطوط کے خطے میں شروع ہونے والی ایک افقی لکیر کھینچنے کے اہل ہیں۔

موجودہ سطح جو اس طرح دو گراف کے لئے حاصل کی گئی ہے IDSS ہے۔

ID بمقابلہ VGS کے وکر پر چوراہا کا نقطہ ذیل میں دیا جائے گا ، کیونکہ عمودی محور کو VGS = 0 V سے تعبیر کیا گیا ہے۔

نوٹ کریں کہ نالی کی خصوصیات ایک اور نالی آؤٹ پٹ کی پیمائش کے ساتھ ایک نالی آؤٹ پٹ کی پیمائش کے مابین تعلقات کو ظاہر کرتی ہے ، جس میں دو محور موزف خصوصیات کے اسی خطے میں متغیر کے ذریعہ بیان کیے جاتے ہیں۔

اس طرح ، منتقلی کی خصوصیات کو کسی مقدار کے مقابلہ میں یا کسی ان پٹ کنٹرول کے طور پر کام کرنے والے سگنل کے مقابلے میں موسفٹ نالے کے پلاٹ کے طور پر بیان کیا جاسکتا ہے۔

اس کے نتیجے میں ان پٹ / آؤٹ پٹ متغیرات میں براہ راست 'ٹرانسفر' ہوجاتا ہے ، جب وکر 5.15 کے بائیں طرف استعمال ہوتا ہے۔ اگر یہ لکیری رشتہ ہوتا تو ID Vs VGS کا پلاٹ IDSS اور VP میں ایک سیدھی لائن ہوتا۔

تاہم ، اس کا نتیجہ VGS کے درمیان نالی کی خصوصیات پر قدم رکھنے والے عمودی وقفے کی وجہ سے پیرابولک وکر کا نتیجہ ہے ، جس کی وجہ سے قابل تحسین حد تک کم ہوتا ہے کیونکہ VGS تیزی سے منفی ہوتا جاتا ہے ، تصویر 5.15 میں۔

اگر ہم VGS = 0 V اور VGS = -1V کے درمیان VS = -3 V اور چوٹکی کے درمیان کی جگہ کا موازنہ کرتے ہیں ، تو ہم دیکھتے ہیں کہ فرق ایک جیسا ہونا چاہئے ، حالانکہ ID کی قدر کے ل it's یہ بہت مختلف ہے۔

ہم VGS = -1 V وکر سے ID کے محور تک افقی لائن کھینچ کر اور بعد میں اسے دوسرے محور تک بڑھا کر منتقلی وکر پر ایک اور نکتے کی نشاندہی کرنے کے اہل ہیں۔

مشاہدہ کریں کہ VGS = - 1V منتقلی وکر کے نچلے محور پر جب ID = 4.5 mA ہے۔

یہ بھی نوٹ کریں ، VGS = 0 V اور -1 V میں ID کی تعریف میں ، ID کی سنترپتی کی سطح کا استعمال کیا جاتا ہے ، جبکہ اوہمک علاقہ نظرانداز کیا جاتا ہے۔

VGS = -2 V اور - 3V کے ساتھ مزید آگے بڑھنا ، ہم منتقلی وکر پلاٹ کو ختم کرنے کے اہل ہیں۔

شاکلی کی مساوات کو کیسے استعمال کریں

آپ شاکلی کی مساوات (Eq.5.3) کو لاگو کرتے ہوئے ، تصویر 5.15 کی منتقلی وکر کو براہ راست حاصل کرسکتے ہیں ، بشرطیکہ IDSS اور Vp کی قدریں دی جائیں۔

IDSS اور VP کی سطح دو محوروں کے لئے وکر کی حدود کی وضاحت کرتی ہے ، اور صرف کچھ انٹرمیڈیٹ پوائنٹس کی منصوبہ بندی کی ضرورت ہوتی ہے۔

حقیقت ہے شاکلی کی مساوات اعداد و شمار 5.15 کے منتقلی وکر کے ایک ماخذ کے طور پر کسی خاص متغیر کی مخصوص مخصوص سطح کا معائنہ کرکے اور پھر دوسرے متغیر کی اسی سطح کی نشاندہی کرتے ہوئے ، مکمل طور پر اظہار کیا جاسکتا ہے:

یہ تصویر 5.15 میں دکھائے گئے پلاٹ سے مماثل ہے۔

مشاہدہ کریں کہ مندرجہ بالا حسابات میں وی جی ایس اور وی پی کے لئے کتنی احتیاط سے منفی علامات کا انتظام کیا جاتا ہے۔ یہاں تک کہ ایک منفی علامت سے محروم رہنا بھی سراسر غلط نتائج کا باعث بن سکتا ہے۔

مذکورہ بالا بحث سے یہ بات بالکل واضح ہے ، کہ اگر ہمارے پاس IDSS اور VP (جو ڈیٹاشیٹ سے بھیجا جاسکتا ہے) کی قدر رکھتے ہیں ، تو ہم VGS کی کسی بھی حد تک ID کی قدر کو جلد ہی طے کرسکتے ہیں۔

دوسری طرف ، معیاری الجبرا کے ذریعہ ہم ایک مساوات اخذ کرسکتے ہیں (Eq.5.3 کےذریعہ) ، نتیجے میں آئی جی کی دیئے گئے سطح کیلئے وی جی ایس سطح کے لئے۔

یہ حاصل کرنے کے لئے ، بہت آسانی سے اخذ کیا جا سکتا ہے:

اب آئیے VGS کی سطح کا تعین کرتے ہوئے مذکورہ بالا مساوات کی تصدیق کریں جو ایک MOSFET کے لئے 4.5 MA کی ڈرین کرنٹ تیار کرتی ہے جس کی خصوصیات 5.15 سے ملتی ہے۔

یہ نتیجہ مساوات کی تصدیق کرتا ہے کیونکہ یہ تصویر 5.15 کے مطابق ہے۔

شارٹ ہینڈ کا طریقہ استعمال کرنا

چونکہ ہمیں منتقلی کے منحنی خطوط کو اکثر کثرت سے پلاٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے لہذا ، کسی کو وکر کو پلاٹ کرنے کے لئے شارٹ ہینڈ تکنیک حاصل کرنا آسان ہوسکتا ہے۔ ایک مطلوبہ طریقہ یہ ہوگا کہ صارف درستگی پر سمجھوتہ کیے بغیر ، وکر کو تیزی سے اور موثر طریقے سے پلاٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

مساوات 5.3 جو ہم نے اوپر سیکھا ہے اس طرح ڈیزائن کیا گیا ہے کہ خاص طور پر وی جی ایس کی سطح آئی ڈی کی سطح تیار کرتی ہے جسے منتقلی کے منحنی خطوط کو ڈرائنگ کرتے وقت پلاٹ پوائنٹس کے طور پر استعمال کرنے کے لئے یاد رکھا جاسکتا ہے۔ اگر ہم وی جی ایس کو چوٹکیوں سے دور والی قیمت VP کے 1/2 کی حیثیت سے تعی ،ن کرتے ہیں تو ، نتیجے کے شناختی درجے کا تعین مندرجہ ذیل طریقے سے شاکلی کی مساوات کے ذریعے کیا جاسکتا ہے۔

یہ واضح رہے کہ مندرجہ بالا مساوات VP کی ایک مخصوص سطح کے ل for نہیں بنائی گئی ہے۔ مساوات VGS = VP / 2 تک اتنے عرصے تک تمام VP سطحوں کے لئے ایک عام شکل ہے۔ مساوات کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ جب تک گیٹ ٹو سورس وولٹیج کی قدر ہوتی ہے تو وہ ڈرین موجودہ موجودہ سنترپتی سطح IDSS کا 1/4 واں ہی رہے گا جو چوٹکی سے دور والی قیمت سے 50٪ کم ہے۔

براہ کرم نوٹ کریں کہ نمبر 5.15 کے مطابق VGS = VP / 2 = -4V / 2 = -2V کے لئے ID کی سطح

ID = IDSS / 2 کا انتخاب کرنا اور اسے EQ.5.6 میں تبدیل کرنا ہمیں مندرجہ ذیل نتائج ملتے ہیں:

اگرچہ مزید نمبر نکات کو قائم کیا جاسکتا ہے ، لیکن صرف 4 پلاٹ پوائنٹس کا استعمال کرتے ہوئے منتقلی کے منحنی خطوط کی مدد سے کافی حد تک درستگی حاصل کی جاسکتی ہے ، جیسا کہ اوپر کی نشاندہی کی گئی ہے اور نیچے جدول 5.1 میں بھی۔

زیادہ تر معاملات میں ہم VGS = VP / 2 کا استعمال کرتے ہوئے محض پلاٹ پوائنٹ پر ملازمت کرسکتے ہیں ، جبکہ IDSS اور VP میں محور چوراہا ہمیں زیادہ تر تجزیے کے ل reliable کافی حد تک قابل اعتماد ایک منحنی خطوط فراہم کرے گا۔