MOSFET गेट ग्राउंडिंग के लिए उच्च मूल्य अवरोधक क्यों आवश्यक है?
इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में नया। मैं एक परिचयात्मक कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के पाठ्यक्रम का अनुसरण कर रहा हूं, लेकिन व्याख्याता जो कह रहा है, उस पर पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, और परामर्श करने के लिए कोई भी नहीं है क्योंकि मैं पाठ्यक्रम के इस हिस्से को विशाल समय की कमी के तहत आत्म-शिक्षण कर रहा हूं।
यहाँ के चित्र में R G है । मैं समझता हूं कि गेट एक MOSFET में संधारित्र के रूप में कार्य करता है, एक धातु ऑक्साइड परत के कारण, जो इसे अनिवार्य रूप से अनंत इनपुट प्रतिबाधा देता है। तो, बस एक तार के साथ गेट को जमीन से क्यों नहीं जोड़ा जाए? यह सुनिश्चित करता है कि यह फ्लोटिंग नहीं है, क्योंकि चार्ज बिल्डअप नहीं होता है। इसके अलावा, व्याख्याता का कहना है कि आर जी अनंत से एक परिमित मूल्य तक इनपुट प्रतिबाधा का मूल्य निर्धारित करता है (और इसलिए एक एम्पलीफायर में उपयोग के लिए उपयुक्त रूप से बड़ा होना चाहिए), जो मुझे समझ में नहीं आता है, क्योंकि अभी भी कैपेसिटिव की संपत्ति है विचार करने के लिए एमओ परत। मुझे यह भी समझ में नहीं आता है कि एक अनन्त प्रतिरोध एक व्यावहारिक परिदृश्य में एक समस्या क्यों है।
मैंने इसी तरह के पदों को खोजने की कोशिश की: यह MOSFET का "पुलअप" अवरोधक क्यों आवश्यक है? ऐसा लगता है कि इसमें प्रासंगिक बिंदु हो सकते हैं (विशेषकर केवल वी डीडी और वी डीएस को जोड़ने में सक्षम नहीं होने के विचार पर )। हालाँकि मुझे लगता है कि मुझे बहुत सारी बुनियादी जानकारी याद आ रही है। मस्जिद गेट रोकनेवाला के बारे में सवाल कहते हैं कि एक उच्च मूल्य रोकनेवाला 'ट्रांजिस्टर को चलाने पर कैपेसिटिव कपलिंग से बचता है जब यह अन्यथा जुड़ा नहीं होता है', और 'एक अवरोध को जगह देना आम बात है ... गेट से जमीन तक, बस सुनिश्चित करने के लिए एमओएसएफईटी बंद हो जाएगा अगर बात यह ड्राइविंग ... उत्पादन चल रहा है। अन्यथा, आपकी उंगली से बहुत छोटी धाराएं, कैपेसिटिव कपलिंग, आगमनात्मक युग्मन, या अन्य चीजें जिनके बारे में आप चिंता नहीं करेंगे, MOSFET के गेट वोल्टेज को बदल सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अनपेक्षित व्यवहार '। आउटपुट को तैरने देने का क्या मतलब है, और कैपेसिटिव ड्राइविंग क्या है?
जवाब
शायद आप इसे खत्म कर रहे हैं।
आपके द्वारा दिखाए गए आरेख का अर्थ है कि एक गेट सिग्नल कनेक्शन है जो खुला है। आर जी यह सुनिश्चित करने के लिए है कि गेट सिग्नल की अनुपस्थिति में गेट का स्रोत (जीएनडी) के लिए एक डीसी मार्ग है । जैसा कि आपने उल्लेख किया, FET गेट प्रतिबाधा व्यावहारिक रूप से अनंत होने के कारण इसकी आवश्यकता है।
आर जी की जरूरत नहीं है एक जमीन-संदर्भित गेट संकेत मौजूद है या नहीं।
तो, बस एक तार के साथ गेट को जमीन से क्यों नहीं जोड़ा जाए?
फिर आप इसे कैसे चालू और बंद करेंगे? यदि गेट स्थायी रूप से 0V से बंधा हुआ है, तो आप कभी भी इस ट्रांजिस्टर को संचालित करने के लिए नहीं कह पाएंगे।
डेविड नॉर्म ने पहले से ही पुल-डाउन रोकनेवाला के मूल्य पर चर्चा की। जब MOSFET गेट पर कोई अन्य इनपुट नहीं होता है, तो Rg यह सुनिश्चित करता है कि यह 0V पर बैठा है, और इस प्रकार यह आचरण नहीं करेगा। हालांकि, आपको वहां प्रतिरोध की आवश्यकता है क्योंकि आप MOSFET को चालू करने के लिए बताने के लिए गेट पर बाहरी सिग्नल लगाकर इसके प्रभाव को दूर करने में सक्षम होना चाहते हैं।
यदि आप इसे सीधे नीचे बांधते हैं, जैसा कि आप उपरोक्त उद्धरण में सुझाव देते हैं, तो यदि आप गेट पर वोल्टेज लागू करते हैं, तो इसे तुरंत जमीन पर ले जाया जाएगा और आपका MOSFET कभी भी स्विच नहीं कर पाएगा। संक्षेप में, आरजी 0 वोल्ट (एक ज्ञात स्थिति) में "गेट" रखता है जब तक कि आप इसे उच्च बल नहीं देते। कोई भी बीच में नहीं है।
फ्लोटिंग गेट वाला MOSFET सभी प्रकार की समस्याओं का कारण बन सकता है। क्योंकि इसका इनपुट प्रतिबाधा इतना अधिक है, इसलिए गेट पर किसी भी वोल्टेज का उतार-चढ़ाव आंशिक रूप से चालू कर सकता है। यह अक्सर अधिक उतार-चढ़ाव की ओर जाता है, और MOSFET दोलन करना शुरू कर देगा। यह, जाहिर है, आपके सर्किट को गलत तरीके से व्यवहार करने का कारण होगा और, कुछ मामलों में, ट्रांजिस्टर के हीटिंग और संभावित रूप से स्थायी क्षति का कारण होगा। इस प्रकार के व्यवहार की संभावना को समाप्त करने के लिए एक ज्ञात स्थिति में MOSFET (या अन्य उच्च प्रतिबाधा इनपुट) के गेट के लिए यह महत्वपूर्ण है।
पुल-डाउन प्रभाव के अलावा, आरजी उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में एक और उद्देश्य प्रदान कर सकता है। क्योंकि एक MOSFET का फाटक प्रभावी रूप से एक संधारित्र है, यदि आप उच्च गति पर स्विच कर रहे हैं तो गेट को डिस्चार्ज होने और ट्रांजिस्टर को बंद करने में कुछ समय लगेगा। मान लीजिए कि MOSFET एक 2n7000 है जिसमें 50 pF के इनपुट समाई और सर्किट में कोई Rg नहीं है। गेट और ग्राउंड के बीच की बाधा, 50 M the हो सकती है। आरसी विलंब तब R x C = [50x10 ^ (- 12)] x [50x10 ^ (6)] = 2.5x10 ^ (- 3), या 2.5 मिलीसेकंड होगा। यदि आप ट्रांजिस्टर को 100 kHz (10 माइक्रोसेकंड की अवधि) में बदलने की कोशिश कर रहे हैं, तो MOSFET पर्याप्त तेजी से चालू या बंद नहीं कर पाएगा। गेट और जमीन के बीच जुड़ा एक रोकनेवाला गेट कैपेसिटेंस को काफी तेजी से डिस्चार्ज कर देगा, जिससे आप MOSFET को बहुत तेजी से स्विच कर सकते हैं।
खुले कलेक्टर जैसे ट्रांजिस्टर प्रतिरोधों को खींचते हैं, वैसे ही MOSFETs को भी पुल अप की आवश्यकता होती है यदि गेट पिन किसी बिंदु पर तैरता हुआ बचा हो। जब MOSFET गेट एक शक्ति स्रोत या एक माइक्रोकंट्रोलर पिन से जुड़ा होता है, तो गेट में एक ज्ञात स्थिति (या तो उच्च या निम्न) होती है। गेट के लिए यह भी एक अच्छा विचार है कि किसी ज्ञात स्थिति में मस्जिद के गेट को रखने के लिए एक प्रतिरोधक आरजी का पुल डाउन होना चाहिए, ढीले कनेक्शन के मामले में, यह गेट को कम क्षमता पर रखेगा। यह MOSFET के आरडीएस प्रतिरोध को कम रखेगा। किसी भी गलती के मामले में और गेट को छोड़ दिया जाता है, MOSFET की Rds ऊंची हो जाती है और MOSFET एक शानदार हीटर में बदल जाता है। यह एक एन-प्रकार MOSFET है, इसे रोकनेवाला रुपये की आवश्यकता नहीं है, खासकर जब आप एक प्रेरक भार जैसे कि मोटर से कनेक्ट करते हैं। जब एक प्रतिरोधक भार जुड़ा होता है तो रु। खेलने में आता है। यह एन-प्रकार के लिए एक सामान्य अभ्यास नहीं है।
संक्षेप में; जब इनपुट स्रोत में बहुत अधिक प्रतिबाधा होती है (यानी बंद होती है), R G गेट को डिस्चार्ज करने के लिए एक वर्तमान पथ प्रदान करता है, जबकि इनपुट स्रोत के उच्च होने पर यह केवल एक सीमित प्रवाह की आपूर्ति कर सकता है। R G का मान इन दो आवश्यकताओं के बीच एक समझौता है; कम समय में गेट को डिस्चार्ज करने के लिए पर्याप्त, स्रोत को अधिभार नहीं देने के लिए पर्याप्त उच्च।
यदि ड्राइवर बंद है (उच्च प्रतिबाधा) और कहीं और के लिए कोई रास्ता नहीं है, तो किसी भी प्रत्यक्ष वोल्टेज से इनपुट और सर्किट तत्व (इस मामले में गेट) को अलग-थलग करने के लिए, उन्हें "फ्लोट" कहा जाता है। जब एक घटक तैरता है, तो यह स्थिर चार्ज या आवारा क्षेत्रों को उठा सकता है जो या तो एक नकली संकेत पैदा करेगा या घटक को नुकसान पहुंचाएगा।
गेट की समाई केवल उच्च एसी आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण है और इसलिए स्विचिंग समय पर इसका प्रभाव पड़ता है। यह डीसी व्यवहार को किसी अन्य तरीके से प्रभावित नहीं करता है।
कैपेसिटिव कपलिंग एक संधारित्र के माध्यम से संकेत गुजरता है। यह किसी भी शुद्ध डीसी पूर्वाग्रह को अवरुद्ध करता है, संकेत है लेकिन इसके माध्यम से तेजी से स्विच करने वाले संक्रमण की अनुमति देता है।