MOSFET বুনিয়াদি: 13 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

হাই! এই নির্দেশনায়, আমি আপনাকে MOSFETs এর মূল বিষয়গুলি শিখিয়ে দেব, এবং মূল বিষয়গুলি দ্বারা, আমি সত্যিই মূল বিষয়গুলি বোঝাতে চাই। এই ভিডিওটি এমন একজন ব্যক্তির জন্য আদর্শ, যিনি কখনো পেশাগতভাবে MOSFET অধ্যয়ন করেননি, কিন্তু প্রকল্পে তাদের ব্যবহার করতে চান। আমি n এবং p চ্যানেল MOSFETs সম্পর্কে কথা বলব, কিভাবে সেগুলো ব্যবহার করতে হয়, কিভাবে তারা আলাদা, কেন উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ, কেন MOSFET ড্রাইভার এবং এরকম জিনিস। আমি MOSFETs এবং আরও অনেক কিছু সম্পর্কে কিছু পরিচিত তথ্য সম্পর্কে কথা বলব।

এর মধ্যে প্রবেশ করা যাক।

ধাপ 1: ভিডিওটি দেখুন।

ভিডিওগুলিতে এই প্রকল্পটি নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় সবকিছু বিস্তারিতভাবে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ভিডিওটিতে কিছু অ্যানিমেশন রয়েছে যা দ্রুত ঘটনাগুলি বুঝতে সাহায্য করবে। আপনি যদি ভিজ্যুয়াল পছন্দ করেন তবে আপনি এটি দেখতে পারেন তবে যদি আপনি পাঠ্য পছন্দ করেন তবে পরবর্তী পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন।

ধাপ 2: FET।

MOSFETs শুরু করার আগে, আমি আপনাকে তার পূর্বসূরী, JFET বা জংশন ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের সাথে পরিচয় করিয়ে দিই। এটি মোসফেটকে বোঝা আরও সহজ করে তুলবে।

একটি JFET এর ক্রস বিভাগ ছবিতে দেখানো হয়েছে। টার্মিনালগুলি MOSFETs টার্মিনালের অনুরূপ। কেন্দ্রের অংশটিকে সাবস্ট্রেট বা বডি বলা হয় এবং এটি শুধুমাত্র একটি এন টাইপ বা পি টাইপ সেমিকন্ডাক্টর যা FET- এর ধরনের উপর নির্ভর করে। ভূগর্ভস্থ অঞ্চলের বিপরীত প্রকারের স্তরগুলিতে তখন অঞ্চলগুলি উত্থিত হয় যার নাম গেট, ড্রেন এবং উত্স। আপনি যে ভোল্টেজ প্রয়োগ করুন না কেন, আপনি এই অঞ্চলগুলিতে প্রয়োগ করেন।

আজ, ব্যবহারিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এটির গুরুত্ব খুব কম। আমি এর বাইরে আরও ব্যাখ্যা করতে যাব না কারণ এটি খুব প্রযুক্তিগত হবে এবং যাইহোক এটির প্রয়োজন নেই।

JFET এর প্রতীক MOSFET এর প্রতীক বুঝতে আমাদের সাহায্য করবে।

ধাপ 3: MOSFET।

এর পরে MOSFET আসে, গেট টার্মিনালে একটি বড় পার্থক্য রয়েছে। গেট টার্মিনালের জন্য পরিচিতি তৈরির আগে স্তরের উপরে সিলিকন ডাই অক্সাইডের একটি স্তর জন্মে। এই কারণেই এটির নামকরণ করা হয়েছে মেটালিক অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর। SiO2 একটি খুব ভাল ডাইলেট্রিক, অথবা আপনি অন্তরক বলতে পারেন। এটি দশের স্কেলে গেটের প্রতিরোধ ক্ষমতা দশ ওহম পর্যন্ত বৃদ্ধি করে এবং আমরা ধরে নিই যে একটি MOSFET গেটে কারেন্ট আইজি সবসময় শূন্য থাকে। এই কারণেই এটিকে ইনসুলেটেড গেট ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর (IGFET)ও বলা হয়। অ্যালুমিনিয়ামের মতো একটি ভাল কন্ডাক্টরের একটি স্তর তিনটি অঞ্চলের উপরে অতিরিক্তভাবে উত্থিত হয়, এবং তারপর যোগাযোগ তৈরি হয়। গেট অঞ্চলে, আপনি দেখতে পারেন যে একটি সমান্তরাল প্লেট ক্যাপাসিটরের মতো কাঠামো তৈরি হয়েছে এবং এটি আসলে গেট টার্মিনালে একটি উল্লেখযোগ্য ক্যাপাসিট্যান্স প্রবর্তন করে। এই ক্যাপ্যাসিট্যান্সকে গেট ক্যাপ্যাসিট্যান্স বলা হয় এবং যদি আপনার হিসাব না নেওয়া হয় তবে সহজেই আপনার সার্কিট ধ্বংস করতে পারে। পেশাদার পর্যায়ে পড়াশোনার সময় এগুলিও খুব গুরুত্বপূর্ণ।

MOSFETs এর প্রতীক সংযুক্ত ছবিতে দেখা যাবে। গেটে আরেকটি লাইন স্থাপন করা বোধগম্য হয় যখন তাদের JFET- এর সাথে সম্পর্কিত করে, নির্দেশ করে যে গেটটি নিরোধক হয়েছে। এই প্রতীকটিতে তীরের দিকটি একটি MOSFET এর ভিতরে ইলেকট্রন প্রবাহের প্রচলিত দিক নির্দেশ করে, যা বর্তমান প্রবাহের বিপরীত

ধাপ 4: MOSFET একটি 4 টার্মিনাল ডিভাইস?

আরেকটি বিষয় যা আমি যোগ করতে চাই তা হল অধিকাংশ মানুষ মনে করে MOSFET একটি তিনটি টার্মিনাল ডিভাইস, যখন MOSFETs আসলে একটি চারটি টার্মিনাল ডিভাইস। চতুর্থ টার্মিনাল হল বডি টার্মিনাল। আপনি MOSFET এর জন্য সংযুক্ত প্রতীকটি দেখে থাকতে পারেন, কেন্দ্র টার্মিনালটি শরীরের জন্য।

কিন্তু কেন প্রায় সব MOSFETs এর থেকে মাত্র তিনটি টার্মিনাল বের হচ্ছে?

বডি টার্মিনালটি উৎসে অভ্যন্তরীণভাবে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে কারণ এই সাধারণ আইসিগুলির প্রয়োগে এটি কোনও কাজে আসে না এবং এর পরে প্রতীকটি আমরা পরিচিত হয়ে উঠি।

বডি টার্মিনাল সাধারণত ব্যবহৃত হয় যখন একটি জটিল সিএমওএস প্রযুক্তি আইসি গড়া হয়। মনে রাখবেন যে এটি n চ্যানেল MOSFET এর ক্ষেত্রে, MOSFET p চ্যানেল হলে ছবিটি একটু ভিন্ন হবে।

ধাপ 5: এটি কিভাবে কাজ করে।

ঠিক আছে, তাহলে এখন দেখি কিভাবে এটি কাজ করে।

একটি বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টার বা একটি বিজেটি একটি বর্তমান নিয়ন্ত্রিত যন্ত্র, তার মানে তার বেস টার্মিনালে বর্তমান প্রবাহের পরিমাণ ট্রানজিস্টরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিদ্যুৎ নির্ধারণ করে, কিন্তু আমরা জানি যে MOSFETs গেট টার্মিনালে এবং সমষ্টিগতভাবে কারেন্টের কোন ভূমিকা নেই। আমরা বলতে পারি যে এটি একটি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস নয় কারণ গেট কারেন্ট সর্বদা শূন্য কিন্তু এর কাঠামোর কারণে যা আমি এই নির্দেশনায় ব্যাখ্যা করব না এর জটিলতার কারণে।

একটি n চ্যানেল MOSFET বিবেচনা করা যাক। যখন গেট টার্মিনালে কোন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় না, তখন সাবস্ট্রেট এবং ড্রেন এবং সোর্স অঞ্চলের মধ্যে দুটি ব্যাক টু ব্যাক ডায়োড বিদ্যমান থাকে যার ফলে ড্রেন এবং সোর্স এর মধ্যে পথটি 10 থেকে 12 ওহমের ক্রম অনুসারে প্রতিরোধের সৃষ্টি করে।

আমি এখন উৎস গ্রাউন্ড এবং গেট ভোল্টেজ বৃদ্ধি শুরু। যখন একটি নির্দিষ্ট ন্যূনতম ভোল্টেজ পৌঁছে যায়, প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায় এবং MOSFET সঞ্চালন শুরু করে এবং স্রোত থেকে উৎসে প্রবাহ শুরু হয়। এই ন্যূনতম ভোল্টেজকে MOSFET এর থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ বলা হয় এবং MOSFET এর স্তরে ড্রেন থেকে উৎসে একটি চ্যানেল গঠনের কারণে বর্তমান প্রবাহ। নাম থেকে বোঝা যায়, একটি n চ্যানেল MOSFET- এ, চ্যানেলটি n প্রকারের বর্তমান বাহক অর্থাৎ ইলেকট্রন দ্বারা গঠিত, যা স্তরের ধরণের বিপরীত।

ধাপ 6: কিন্তু …

এটি কেবল এখানেই শুরু হয়েছে। থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করার অর্থ এই নয় যে আপনি MOSFET ব্যবহার করতে প্রস্তুত। যদি আপনি IRFZ44N, একটি n চ্যানেল MOSFET এর ডাটা শীটটি দেখেন, আপনি দেখতে পাবেন যে এর থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজে, শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট ন্যূনতম কারেন্ট এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে। এটা ভাল যদি আপনি শুধু LEDs এর মত ছোট লোড ব্যবহার করতে চান, কিন্তু, তাহলে কি লাভ। তাই বেশি লোড ব্যবহার করে যেগুলো বেশি কারেন্ট টানবে আপনাকে গেটে আরো ভোল্টেজ প্রয়োগ করতে হবে। ক্রমবর্ধমান গেট ভোল্টেজ চ্যানেলকে বাড়িয়ে দেয় যার ফলে এর মধ্য দিয়ে আরও বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হয়। MOSFET সম্পূর্ণরূপে চালু করার জন্য, ভোল্টেজ Vgs, যা গেট এবং উৎসের মধ্যে ভোল্টেজ হতে হবে প্রায় 10 থেকে 12 ভোল্টের মধ্যে, এর মানে হল যে যদি উৎসটি গ্রাউন্ড করা হয়, গেটটি 12 ভোল্ট বা তারও বেশি হতে হবে।

আমরা যে MOSFET নিয়ে আলোচনা করেছি সেগুলিকে বর্ধনশীল টাইপ MOSFET বলা হয় এই কারণে যে চ্যানেলটি বাড়তি গেটের ভোল্টেজের সাথে উন্নত হয়। আরও একটি ধরনের MOSFET আছে যাকে বলে ডিপ্লেশন টাইপ MOSFET। প্রধান পার্থক্য হল যে চ্যানেলটি ইতিমধ্যেই ক্ষয়প্রাপ্ত টাইপ MOSFET এ উপস্থিত। এই ধরনের MOSFETs সাধারণত বাজারে পাওয়া যায় না। ক্ষয়প্রাপ্ত টাইপ MOSFET এর প্রতীকটি ভিন্ন, কঠিন রেখাটি নির্দেশ করে যে চ্যানেলটি ইতিমধ্যেই উপস্থিত।

ধাপ 7: MOSFET ড্রাইভার কেন?

এখন ধরা যাক আপনি MOSFET নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করছেন, তাহলে আপনি গেটে সর্বোচ্চ 5 ভোল্ট বা তার কম প্রয়োগ করতে পারেন, যা উচ্চ কারেন্ট লোডের জন্য যথেষ্ট হবে না।

আপনি যা করতে পারেন তা হল TC4420 এর মত একটি MOSFET ড্রাইভার ব্যবহার করা, আপনাকে শুধু তার ইনপুট পিনে একটি লজিক সিগন্যাল প্রদান করতে হবে এবং এটি বাকিদের যত্ন নেবে অথবা আপনি নিজেই একজন ড্রাইভার তৈরি করতে পারবেন, কিন্তু একটি MOSFET ড্রাইভার এর অনেক বেশি সুবিধা আছে সত্য যে এটি আরও বেশ কয়েকটি জিনিসের যত্ন নেয় যেমন গেট ক্যাপাসিট্যান্স ইত্যাদি।

যখন MOSFET সম্পূর্ণভাবে চালু হয়, তখন এর প্রতিরোধ Rdson দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং সহজেই ডেটশীটে পাওয়া যায়।

ধাপ 8: পি চ্যানেল MOSFET

একটি পি চ্যানেল MOSFET হল n চ্যানেল MOSFET এর ঠিক বিপরীত। কারেন্ট উৎস থেকে ড্রেনে প্রবাহিত হয় এবং চ্যানেলটি পি ধরনের চার্জ ক্যারিয়ার, অর্থাৎ গর্ত দ্বারা গঠিত।

একটি পি চ্যানেল এমওএসএফইটি -র উৎস অবশ্যই সর্বোচ্চ সম্ভাব্যতা এবং এটি সম্পূর্ণরূপে ভিজিএস চালু করতে 10 থেকে 12 ভোল্টের নেতিবাচক হতে হবে।

উদাহরণস্বরূপ, যদি উৎসটি 12 ভোল্টের সাথে সংযুক্ত থাকে তবে শূন্য ভোল্টের গেটটি সম্পূর্ণরূপে চালু করতে সক্ষম হওয়া উচিত এবং এই কারণেই আমরা সাধারণত গেট টার্ন এপি চ্যানেল MOSFET চালু করতে 0 ভোল্ট প্রয়োগ করি এবং এই প্রয়োজনীয়তার কারণে MOSFET ড্রাইভার n চ্যানেল MOSFET এর সাথে সরাসরি ব্যবহার করা যাবে না। পি চ্যানেল MOSFET ড্রাইভার বাজারে পাওয়া যায় (যেমন TC4429) অথবা আপনি কেবল n চ্যানেল MOSFET ড্রাইভার দিয়ে একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ব্যবহার করতে পারেন। P চ্যানেল MOSFETs এর n n MOSFETs এর তুলনায় অপেক্ষাকৃত বেশি প্রতিরোধ ক্ষমতা আছে কিন্তু এর অর্থ এই নয় যে আপনি সর্বদা সম্ভাব্য কোনো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি n চ্যানেল MOSFET ব্যবহার করতে পারেন।

ধাপ 9: কিন্তু কেন?

ধরা যাক আপনাকে প্রথম কনফিগারেশনে MOSFET ব্যবহার করতে হবে। এই ধরণের সুইচিংকে লো সাইড সুইচিং বলা হয় কারণ আপনি ডিভাইসটিকে মাটিতে সংযুক্ত করতে MOSFET ব্যবহার করছেন। একটি n চ্যানেল MOSFET এই কাজের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত হবে কারণ Vgs ভিন্ন নয় এবং সহজেই 12 ভোল্টে রক্ষণাবেক্ষণ করা যায়।

কিন্তু যদি আপনি হাই সাইড স্যুইচিংয়ের জন্য একটি n চ্যানেল MOSFET ব্যবহার করতে চান, উৎসটি স্থল এবং Vcc এর মধ্যে যেকোনো স্থানে হতে পারে, যা শেষ পর্যন্ত ভোল্টেজ Vgs কে প্রভাবিত করবে কারণ গেট ভোল্টেজ ধ্রুবক। এটি MOSFET- এর যথাযথ কার্যক্রমে ব্যাপক প্রভাব ফেলবে। এছাড়াও MOSFET পুড়ে যায় যদি Vgs উল্লিখিত সর্বাধিক মূল্যের চেয়ে বেশি হয় যা গড়ে প্রায় 20 ভোল্ট।

অতএব, এখানে n চ্যানেল MOSFETs ব্যবহার করার জন্য এটি একটি কেক হাঁটা নয়, আমরা যা করি তা হল আমরা একটি p চ্যানেল MOSFET ব্যবহার করি যদিও বৃহত্তর অন প্রতিরোধ থাকা সত্ত্বেও এটির সুবিধা হল যে একটি উচ্চ সাইড স্যুইচিংয়ের সময় Vgs ধ্রুবক থাকবে। বুটস্ট্র্যাপিংয়ের মতো অন্যান্য পদ্ধতিও রয়েছে তবে আমি সেগুলি আপাতত আচ্ছাদন করব না।

ধাপ 10: আইডি-ভিডিএস বক্ররেখা।

পরিশেষে, আসুন এই আইডি-ভিডিএস বক্ররেখার দিকে দ্রুত নজর দেওয়া যাক। একটি MOSFET তিনটি অঞ্চলে পরিচালিত হয়, যখন Vgs থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজের চেয়ে কম হয়, MOSFET কাটা অঞ্চলে থাকে, যেমন এটি বন্ধ। যদি Vgs থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজের চেয়ে বড় হয় কিন্তু ড্রেন এবং সোর্স এবং থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজের মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপের যোগফলের চেয়ে কম হয়, তাহলে এটিকে ট্রায়োড অঞ্চল বা রৈখিক অঞ্চলে বলা হয়। লাইনার অঞ্চলে, একটি MOSFET একটি ভোল্টেজ পরিবর্তনশীল প্রতিরোধক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি ভিজিএস উল্লিখিত ভোল্টেজের সমষ্টির চেয়ে বেশি হয়, তাহলে ড্রেন কারেন্ট স্থির হয়ে যায় এটাকে বলা হয় স্যাচুরেশন অঞ্চলে কাজ করা এবং MOSFET কে সুইচ হিসাবে কাজ করার জন্য এই অঞ্চলে এটি চালানো উচিত কারণ সর্বোচ্চ কারেন্ট MOSFET এর মধ্য দিয়ে যেতে পারে এই অঞ্চলে।

ধাপ 11: অংশ পরামর্শ।

n চ্যানেল MOSFET: IRFZ44N

ভারত - https://amzn.to/2vDTF6DUS - https://amzn.to/2vB6oXwUK -

p চ্যানেল MOSFET: IRF9630US - https://amzn.to/2vB6oXwUK -

n চ্যানেল MOSFET ড্রাইভার: TC4420US -

p চ্যানেল MOSFET ড্রাইভার: TC4429

ধাপ 12: এটাই।

আপনি এখন MOSFETs এর মূল বিষয়গুলির সাথে পরিচিত হবেন এবং আপনার প্রকল্পের জন্য নিখুঁত MOSFET সিদ্ধান্ত নিতে সক্ষম হবেন।

কিন্তু একটি প্রশ্ন এখনও রয়ে গেছে, আমাদের কখন MOSFETs ব্যবহার করা উচিত? সহজ উত্তর হল যখন আপনাকে আরও বড় লোড পরিবর্তন করতে হবে যার জন্য আরো ভোল্টেজ এবং কারেন্ট প্রয়োজন। উচ্চতর স্রোতে এমনকি বিজেটি -র তুলনায় MOSFET- র ন্যূনতম বিদ্যুৎ ক্ষতির সুবিধা রয়েছে।

যদি আমি কিছু মিস করি, অথবা ভুল, অথবা আপনার কোন টিপস আছে, দয়া করে নীচে মন্তব্য করুন।

আমাদের Instructables এবং ইউটিউব চ্যানেলে সাবস্ক্রাইব করার কথা বিবেচনা করুন। পড়ার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ, পরবর্তী নির্দেশনায় দেখা হবে।

ধাপ 13: ব্যবহৃত অংশ।

n চ্যানেল MOSFET: IRFZ44NINDIA - https://amzn.to/2vDTF6DUS - https://amzn.to/2vB6oXwUK -

p চ্যানেল MOSFET: IRF9630US - https://amzn.to/2Jmm437UK -

n চ্যানেল MOSFET ড্রাইভার: TC4420US -

p চ্যানেল MOSFET ড্রাইভার: TC4429