PMOSFET అంటే ఏమిటి, మీకు తెలుసా?

I. ప్రాథమిక నిర్మాణం మరియు పని సూత్రం

1. ప్రాథమిక నిర్మాణం

PMOSFETలు n-రకం సబ్‌స్ట్రేట్‌లు మరియు p-ఛానెల్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి నిర్మాణంలో ప్రధానంగా గేట్ (G), మూలం (S) మరియు డ్రెయిన్ (D) ఉంటాయి. n-రకం సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లో, రెండు P+ ప్రాంతాలు వరుసగా మూలం మరియు కాలువగా పనిచేస్తాయి మరియు అవి p-ఛానల్ ద్వారా ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. గేట్ ఛానెల్ పైన ఉంది మరియు మెటల్ ఆక్సైడ్ ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ ద్వారా ఛానెల్ నుండి వేరుచేయబడుతుంది.

2. ఆపరేషన్ సూత్రాలు

PMOSFETలు NMOSFETల మాదిరిగానే పనిచేస్తాయి, కానీ వ్యతిరేక రకం క్యారియర్‌లతో ఉంటాయి. PMOSFETలో, ప్రధాన వాహకాలు రంధ్రాలు. మూలానికి సంబంధించి గేట్‌కు ప్రతికూల వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, గేట్ కింద ఉన్న n-రకం సిలికాన్ ఉపరితలంపై p-రకం విలోమ పొర ఏర్పడుతుంది, ఇది మూలం మరియు కాలువను కలిపే కందకం వలె పనిచేస్తుంది. గేట్ వోల్టేజీని మార్చడం ఛానెల్‌లోని రంధ్రాల సాంద్రతను మారుస్తుంది, తద్వారా ఛానెల్ యొక్క వాహకతను నియంత్రిస్తుంది. గేట్ వోల్టేజ్ తగినంత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఛానెల్‌లోని రంధ్రాల సాంద్రత మూలం మరియు కాలువ మధ్య ప్రసరణను అనుమతించడానికి తగినంత అధిక స్థాయికి చేరుకుంటుంది; దీనికి విరుద్ధంగా, ఛానెల్ నిలిపివేయబడుతుంది.

II. లక్షణాలు మరియు అప్లికేషన్లు

1. లక్షణాలు

తక్కువ మొబిలిటీ: P-ఛానల్ MOS ట్రాన్సిస్టర్‌లు సాపేక్షంగా తక్కువ హోల్ మొబిలిటీని కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి PMOS ట్రాన్సిస్టర్‌ల ట్రాన్స్‌కండక్టెన్స్ అదే జ్యామితి మరియు ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ కింద ఉన్న NMOS ట్రాన్సిస్టర్‌ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

తక్కువ-స్పీడ్, తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ అప్లికేషన్‌లకు అనుకూలం: తక్కువ మొబిలిటీ కారణంగా, తక్కువ-స్పీడ్, తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రాంతాల్లోని అప్లికేషన్‌లకు PMOS ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి.

వాహక పరిస్థితులు: PMOSFETల యొక్క ప్రసరణ పరిస్థితులు NMOSFETలకు వ్యతిరేకం, సోర్స్ వోల్టేజ్ కంటే తక్కువ గేట్ వోల్టేజ్ అవసరం.

1. అప్లికేషన్లు

హై సైడ్ స్విచింగ్: PMOSFETలు సాధారణంగా హై సైడ్ స్విచింగ్ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ మూలం సానుకూల సరఫరాకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు డ్రెయిన్ లోడ్ యొక్క సానుకూల ముగింపుకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. PMOSFET నిర్వహించినప్పుడు, అది లోడ్ యొక్క సానుకూల ముగింపును సానుకూల సరఫరాకు కలుపుతుంది, లోడ్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించేలా చేస్తుంది. ఈ కాన్ఫిగరేషన్ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు మోటారు డ్రైవ్‌ల వంటి ప్రాంతాల్లో చాలా సాధారణం.

రివర్స్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్‌లు: రివర్స్ పవర్ సప్లై లేదా లోడ్ కరెంట్ బ్యాక్‌ఫ్లో వల్ల సర్క్యూట్‌కు నష్టం జరగకుండా నిరోధించడానికి రివర్స్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్‌లలో కూడా PMOSFETలను ఉపయోగించవచ్చు.

III. డిజైన్ మరియు పరిగణనలు

1. గేట్ వోల్టేజ్ నియంత్రణ

PMOSFET సర్క్యూట్‌లను రూపొందిస్తున్నప్పుడు, సరైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి గేట్ వోల్టేజ్ యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణ అవసరం. PMOSFETల యొక్క వాహక పరిస్థితులు NMOSFETల యొక్క వాటికి విరుద్ధంగా ఉన్నందున, గేట్ వోల్టేజ్ యొక్క ధ్రువణత మరియు పరిమాణంపై శ్రద్ధ వహించాల్సిన అవసరం ఉంది.

2. లోడ్ కనెక్షన్

లోడ్‌ను కనెక్ట్ చేస్తున్నప్పుడు, PMOSFET ద్వారా కరెంట్ సరిగ్గా ప్రవహించేలా చూసుకోవడానికి లోడ్ యొక్క ధ్రువణతపై దృష్టి పెట్టాలి మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్, పవర్ వినియోగం మొదలైన PMOSFET పనితీరుపై లోడ్ ప్రభావం చూపుతుంది. , కూడా పరిగణించాల్సిన అవసరం ఉంది.

3. ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం

PMOSFETల పనితీరు ఉష్ణోగ్రత ద్వారా బాగా ప్రభావితమవుతుంది, కాబట్టి సర్క్యూట్‌లను రూపొందించేటప్పుడు PMOSFETల పనితీరుపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి మరియు సర్క్యూట్‌ల ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి సంబంధిత చర్యలు తీసుకోవాలి.

4. రక్షణ సర్క్యూట్లు

ఆపరేషన్ సమయంలో ఓవర్ కరెంట్ మరియు ఓవర్ వోల్టేజ్ వల్ల PMOSFETలు దెబ్బతినకుండా నిరోధించడానికి, ఓవర్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ మరియు ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ వంటి ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్‌లను సర్క్యూట్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయాలి. ఈ రక్షణ సర్క్యూట్‌లు PMOSFETని సమర్థవంతంగా రక్షించగలవు మరియు దాని సేవా జీవితాన్ని పొడిగించగలవు.

సారాంశంలో, PMOSFET అనేది ప్రత్యేక నిర్మాణం మరియు పని సూత్రంతో కూడిన MOSFET రకం. దీని తక్కువ చలనశీలత మరియు తక్కువ-వేగం, తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ అప్లికేషన్‌లకు అనుకూలత నిర్దిష్ట ఫీల్డ్‌లలో విస్తృతంగా వర్తించేలా చేస్తాయి. PMOSFET సర్క్యూట్‌లను రూపొందించేటప్పుడు, సర్క్యూట్ యొక్క సరైన ఆపరేషన్ మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి గేట్ వోల్టేజ్ నియంత్రణ, లోడ్ కనెక్షన్‌లు, ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం మరియు రక్షణ సర్క్యూట్‌లపై శ్రద్ధ వహించాలి.