సెమీకండక్టర్ పరికరాలు - రకాలు, అవలోకనం మరియు ఉపయోగాలు
ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల అప్లికేషన్ యొక్క రంగాల యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధి మరియు విస్తరణ సెమీకండక్టర్ పరికరాలపై ఆధారపడిన మూలకం బేస్ యొక్క మెరుగుదల కారణంగా ఉంది ... కాబట్టి, ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల పనితీరు యొక్క ప్రక్రియలను అర్థం చేసుకోవడానికి, తెలుసుకోవడం అవసరం. పరికరం మరియు ప్రధాన రకాల సెమీకండక్టర్ పరికరాల ఆపరేషన్ సూత్రం.
సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు వారి నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన పరంగా, వారు కండక్టర్లు మరియు విద్యుద్వాహకముల మధ్య ఇంటర్మీడియట్ స్థానాన్ని ఆక్రమిస్తారు.
సెమీకండక్టర్ పరికరాల తయారీకి ప్రధాన పదార్థాలు సిలికాన్ (Si), సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC), గాలియం మరియు ఇండియం సమ్మేళనాలు.
సెమీకండక్టర్ వాహకత మలినాలను మరియు బాహ్య శక్తి ప్రభావాలు (ఉష్ణోగ్రత, రేడియేషన్, ఒత్తిడి మొదలైనవి) ఉనికిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు - రెండు రకాల ఛార్జ్ క్యారియర్ల వల్ల ప్రస్తుత ప్రవాహం ఏర్పడుతుంది. రసాయన కూర్పుపై ఆధారపడి, స్వచ్ఛమైన మరియు అపరిశుభ్రమైన సెమీకండక్టర్ల మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది.
ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల ఉత్పత్తికి, స్ఫటికాకార నిర్మాణంతో ఘన సెమీకండక్టర్లను ఉపయోగిస్తారు.
సెమీకండక్టర్ పరికరాలు అంటే సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్ యొక్క లక్షణాల ఉపయోగం ఆధారంగా దీని ఆపరేషన్ పరికరాలు.
సెమీకండక్టర్ పరికరాల వర్గీకరణ
నిరంతర సెమీకండక్టర్ల ఆధారంగా, సెమీకండక్టర్ రెసిస్టర్లు:
లీనియర్ రెసిస్టర్ - రెసిస్టెన్స్ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్పై కొద్దిగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల యొక్క "మూలకం".
Varistor - నిరోధకత అనువర్తిత వోల్టేజ్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.
థర్మిస్టర్ - నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రెండు రకాలు ఉన్నాయి: థర్మిస్టర్ (ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది, ప్రతిఘటన తగ్గుతుంది) మరియు పోసిస్టర్లు (ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది, ప్రతిఘటన పెరుగుతుంది).
ఫోటోరేసిస్టర్ - నిరోధకత ప్రకాశం (రేడియేషన్) మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. డిఫార్మర్ - నిరోధకత యాంత్రిక వైకల్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
చాలా సెమీకండక్టర్ పరికరాల ఆపరేషన్ సూత్రం ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జంక్షన్ p-n-జంక్షన్ లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సెమీకండక్టర్ డయోడ్లు
ఇది ఒక p-n జంక్షన్ మరియు రెండు టెర్మినల్స్ కలిగిన సెమీకండక్టర్ పరికరం, దీని ఆపరేషన్ p-n జంక్షన్ యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
p-n జంక్షన్ యొక్క ప్రధాన ఆస్తి ఏకదిశాత్మక ప్రసరణ - ప్రస్తుత ఒక దిశలో మాత్రమే ప్రవహిస్తుంది. డయోడ్ యొక్క సంప్రదాయ గ్రాఫిక్ హోదా (UGO) ఒక బాణం రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది పరికరం ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశను సూచిస్తుంది.
నిర్మాణాత్మకంగా, డయోడ్ ఒక సందర్భంలో జతచేయబడిన p-n జంక్షన్ (మైక్రోమోడ్యూల్ ఓపెన్ ఫ్రేమ్లను మినహాయించి) మరియు రెండు టెర్మినల్స్ను కలిగి ఉంటుంది: p-ప్రాంతం-యానోడ్ నుండి, n-ప్రాంతం-కాథోడ్ నుండి.
ఇవి. డయోడ్ అనేది సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది యానోడ్ నుండి కాథోడ్ వరకు ఒక దిశలో మాత్రమే కరెంట్ను నిర్వహిస్తుంది.
అనువర్తిత వోల్టేజ్పై పరికరం ద్వారా ప్రస్తుత ఆధారపడటాన్ని ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం (VAC) పరికరం I = f (U) అని పిలుస్తారు.డయోడ్ యొక్క ఏక-వైపు ప్రసరణ దాని I-V లక్షణం (Fig. 1) నుండి స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.
మూర్తి 1 - డయోడ్ కరెంట్-వోల్టేజ్ లక్షణం
ప్రయోజనంపై ఆధారపడి, సెమీకండక్టర్ డయోడ్లు రెక్టిఫైయర్, యూనివర్సల్, పల్స్, జెనర్ డయోడ్లు మరియు స్టెబిలైజర్లు, టన్నెల్ మరియు రివర్స్ డయోడ్లు, LED లు మరియు ఫోటోడియోడ్లుగా విభజించబడ్డాయి.
ఒక-వైపు ప్రసరణ డయోడ్ యొక్క సరిదిద్దే లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. డైరెక్ట్ కనెక్షన్తో («+» యానోడ్కు మరియు «-» కాథోడ్కు) డయోడ్ తెరిచి ఉంటుంది మరియు తగినంత పెద్ద ఫార్వర్డ్ కరెంట్ దాని గుండా ప్రవహిస్తుంది. రివర్స్లో ( «-» యానోడ్కు మరియు «+» కాథోడ్కు), డయోడ్ మూసివేయబడింది, కానీ చిన్న రివర్స్ కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది.
రెక్టిఫైయర్ డయోడ్లు తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ను (సాధారణంగా 50 kHz కంటే తక్కువ) డైరెక్ట్ కరెంట్గా మార్చడానికి రూపొందించబడ్డాయి, అనగా. నిలబడటానికి. వారి ప్రధాన పారామితులు గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఫార్వర్డ్ కరెంట్ Ipr గరిష్టంగా మరియు గరిష్టంగా అనుమతించదగిన రివర్స్ వోల్టేజ్ Uo6p గరిష్టంగా ఉంటాయి. ఈ పారామితులను పరిమితం చేయడం అని పిలుస్తారు - వాటిని మించి ఉంటే పరికరాన్ని పాక్షికంగా లేదా పూర్తిగా నిలిపివేయవచ్చు.
ఈ పారామితులను పెంచడానికి, డయోడ్ నిలువు వరుసలు, నోడ్స్, మాత్రికలు తయారు చేయబడతాయి, ఇవి సిరీస్-సమాంతర, వంతెన లేదా p-n- జంక్షన్ల యొక్క ఇతర కనెక్షన్లు.
విస్తృత ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో (అనేక వందల మెగాహెర్ట్జ్ వరకు) ప్రవాహాలను సరిచేయడానికి యూనివర్సల్ డయోడ్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ డయోడ్ల పారామితులు రెక్టిఫైయర్ డయోడ్ల మాదిరిగానే ఉంటాయి, అదనపు వాటిని మాత్రమే నమోదు చేస్తారు: గరిష్ట ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ (MHz) మరియు డయోడ్ కెపాసిటెన్స్ (pF).
పల్స్ డయోడ్లు పల్స్ సిగ్నల్ మార్పిడి కోసం రూపొందించబడ్డాయి, అవి హై-స్పీడ్ పల్స్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడతాయి.ఈ డయోడ్ల అవసరాలు, సరఫరా చేయబడిన వోల్టేజ్ యొక్క ప్రేరణ స్వభావానికి పరికరం యొక్క వేగవంతమైన ప్రతిస్పందనను నిర్ధారించడానికి సంబంధించినవి - డయోడ్ క్లోజ్డ్ స్టేట్ నుండి ఓపెన్ స్టేట్కి మరియు వైస్ వెర్సాకు డయోడ్ యొక్క చిన్న పరివర్తన సమయం.
జెనర్ డయోడ్లు - ఇవి సెమీకండక్టర్ డయోడ్లు, వోల్టేజ్ తగ్గుదల ప్రస్తుత ప్రవాహంపై కొద్దిగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది ఉద్రిక్తతను స్థిరీకరించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
వరికపి - రివర్స్ వోల్టేజ్ యొక్క విలువ దానిపై మారినప్పుడు అవరోధం కెపాసిటెన్స్ యొక్క విలువను మార్చడానికి p-n-జంక్షన్ యొక్క ఆస్తిపై ఆపరేషన్ సూత్రం ఆధారపడి ఉంటుంది. అవి వోల్టేజ్ నియంత్రిత వేరియబుల్ కెపాసిటర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. పథకాలలో, వరికాప్స్ వ్యతిరేక దిశలో ఆన్ చేయబడతాయి.
LED లు - ఇవి సెమీకండక్టర్ డయోడ్లు, దీని సూత్రం p-n జంక్షన్ నుండి ప్రత్యక్ష ప్రవాహం దాని గుండా వెళుతున్నప్పుడు కాంతి ఉద్గారంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ఫోటోడియోడ్లు - రివర్స్ కరెంట్ p-n-జంక్షన్ యొక్క ప్రకాశంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
షాట్కీ డయోడ్లు - మెటల్-సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ ఆధారంగా, అవి సంప్రదాయ డయోడ్ల కంటే చాలా ఎక్కువ స్పందన రేటును కలిగి ఉంటాయి.
మూర్తి 2 — డయోడ్ల యొక్క సంప్రదాయ గ్రాఫికల్ ప్రాతినిధ్యం
డయోడ్లపై మరింత సమాచారం కోసం ఇక్కడ చూడండి:
రెక్టిఫైయర్ యొక్క పారామితులు మరియు పథకాలు
ఫోటోడియోడ్లు: పరికరం, లక్షణాలు మరియు ఆపరేషన్ సూత్రాలు
ట్రాన్సిస్టర్లు
ట్రాన్సిస్టర్ అనేది ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్లను విస్తరించడానికి, ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు మార్చడానికి అలాగే ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లను మార్చడానికి రూపొందించిన సెమీకండక్టర్ పరికరం.
ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ను విస్తరించే సామర్ధ్యం - ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఇన్పుట్లో పనిచేసే వోల్టేజీలు మరియు కరెంట్లు దాని అవుట్పుట్ వద్ద గణనీయంగా అధిక వోల్టేజీలు మరియు ప్రవాహాల రూపానికి దారితీస్తాయి.
డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు పల్స్ సర్క్యూట్ల వ్యాప్తితో, ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రధాన ఆస్తి నియంత్రణ సిగ్నల్ ప్రభావంతో ఓపెన్ మరియు క్లోజ్డ్ స్టేట్లో ఉండే సామర్థ్యం.
ట్రాన్సిస్టర్కి ట్రాన్ (sfer) (re) sistor - కంట్రోల్డ్ రెసిస్టర్ అనే రెండు ఆంగ్ల పదాల సంక్షిప్తీకరణ నుండి దాని పేరు వచ్చింది. ఈ పేరు ప్రమాదవశాత్తు కాదు, ఎందుకంటే ట్రాన్సిస్టర్కు వర్తించే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ చర్యలో, దాని అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ మధ్య నిరోధకత చాలా విస్తృత పరిధిలో సర్దుబాటు చేయబడుతుంది.
ట్రాన్సిస్టర్ సున్నా నుండి గరిష్ట విలువకు సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత సర్దుబాటు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
ట్రాన్సిస్టర్ల వర్గీకరణ:
- చర్య యొక్క సూత్రం ప్రకారం: ఫీల్డ్ (యూనిపోలార్), బైపోలార్, మిళితం.
- వెదజల్లబడిన శక్తి విలువ ద్వారా: తక్కువ, మధ్యస్థ మరియు అధిక.
- పరిమితం చేసే ఫ్రీక్వెన్సీ విలువ ద్వారా: తక్కువ, మధ్యస్థ, అధిక మరియు అల్ట్రా-హై ఫ్రీక్వెన్సీ.
- ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ విలువ ద్వారా: తక్కువ మరియు అధిక వోల్టేజ్.
- ఫంక్షనల్ ప్రయోజనం ద్వారా: సార్వత్రిక, ఉపబల, కీ, మొదలైనవి.
-డిజైన్ పరంగా: ఓపెన్ ఫ్రేమ్తో మరియు బాక్స్-టైప్ వెర్షన్లో, దృఢమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన టెర్మినల్స్తో.
ప్రదర్శించిన విధులపై ఆధారపడి, ట్రాన్సిస్టర్లు మూడు రీతుల్లో పని చేయవచ్చు:
1) యాక్టివ్ మోడ్ - అనలాగ్ పరికరాలలో విద్యుత్ సంకేతాలను విస్తరించేందుకు ఉపయోగిస్తారు.ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన సున్నా నుండి గరిష్ట విలువకు మారుతుంది - వారు ట్రాన్సిస్టర్ "ఓపెన్" లేదా "క్లోజ్" అని చెప్పారు.
2) సంతృప్త మోడ్ - ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రతిఘటన సున్నాకి ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ట్రాన్సిస్టర్ క్లోజ్డ్ రిలే పరిచయానికి సమానం.
3) కట్-ఆఫ్ మోడ్ - ట్రాన్సిస్టర్ మూసివేయబడింది మరియు అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, అనగా. ఇది ఓపెన్ రిలే పరిచయానికి సమానం.
సంతృప్తత మరియు కటాఫ్ మోడ్లు డిజిటల్, పల్స్ మరియు స్విచింగ్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడతాయి.
బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ అనేది రెండు p-n జంక్షన్లు మరియు ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్స్ యొక్క పవర్ యాంప్లిఫికేషన్ను అందించే మూడు కండక్టర్లతో కూడిన సెమీకండక్టర్ పరికరం.
బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లలో, కరెంట్ రెండు రకాలైన ఛార్జ్ క్యారియర్ల కదలిక వల్ల ఏర్పడుతుంది: ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు, వాటి పేరుకు కారణమవుతాయి.
రేఖాచిత్రాలపై, ట్రాన్సిస్టర్లను సర్కిల్లో మరియు అది లేకుండా చిత్రీకరించడానికి ఇది అనుమతించబడుతుంది (Fig. 3). బాణం ట్రాన్సిస్టర్లో ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశను చూపుతుంది.
మూర్తి 3 - ట్రాన్సిస్టర్ల సంప్రదాయ-గ్రాఫిక్ సంజ్ఞామానం n-p-n (a) మరియు p-n-p (b)
ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఆధారం సెమీకండక్టర్ ప్లేట్, దీనిలో వేరియబుల్ రకం వాహకత కలిగిన మూడు విభాగాలు - ఎలక్ట్రాన్ మరియు రంధ్రం - ఏర్పడతాయి. పొరల ప్రత్యామ్నాయంపై ఆధారపడి, రెండు రకాల ట్రాన్సిస్టర్ నిర్మాణం ప్రత్యేకించబడింది: n-p-n (Fig. 3, a) మరియు p-n-p (Fig. 3, b).
ఉద్గారిణి (E) - ఛార్జ్ క్యారియర్లు (ఎలక్ట్రాన్లు లేదా రంధ్రాలు) మూలంగా ఉండే పొర మరియు పరికరంలో కరెంట్ను సృష్టిస్తుంది;
కలెక్టర్ (కె) - ఉద్గారిణి నుండి వచ్చే ఛార్జ్ క్యారియర్లను అంగీకరించే పొర;
బేస్ (B) - ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కరెంట్ను నియంత్రించే మధ్య పొర.
ట్రాన్సిస్టర్ సర్క్యూట్కు కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, దాని ఎలక్ట్రోడ్లలో ఒకటి ఇన్పుట్ (ఇన్పుట్ ఆల్టర్నేటింగ్ సిగ్నల్ యొక్క మూలం ఆన్లో ఉంది), మరొకటి అవుట్పుట్ (లోడ్ ఆన్లో ఉంది), మూడవ ఎలక్ట్రోడ్ ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్కు సాధారణం. చాలా సందర్భాలలో, ఒక సాధారణ ఉద్గారిణి సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది (మూర్తి 4). 1 V కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్ బేస్కు వర్తించబడుతుంది, కలెక్టర్కు 1 V కంటే ఎక్కువ, ఉదాహరణకు +5 V, +12 V, +24 V, మొదలైనవి.
మూర్తి 4 — ఒక సాధారణ ఉద్గారిణి బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాలు
బేస్ కరెంట్ Ib (Ube ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది) ప్రవహిస్తున్నప్పుడు మాత్రమే కలెక్టర్ కరెంట్ ఏర్పడుతుంది.మరింత Ib, మరింత Ik. Ib mA యూనిట్లలో కొలుస్తారు మరియు కలెక్టర్ కరెంట్ పదుల మరియు వందల mAలలో కొలుస్తారు, అనగా. IbIk. అందువల్ల, బేస్కు చిన్న యాంప్లిట్యూడ్ AC సిగ్నల్ వర్తించినప్పుడు, చిన్న Ib మారుతుంది మరియు పెద్ద Ic దానికి అనులోమానుపాతంలో మారుతుంది. సర్క్యూట్లో లోడ్ రెసిస్టెన్స్ కలెక్టర్ను చేర్చినప్పుడు, దానికి సిగ్నల్ పంపిణీ చేయబడుతుంది, ఇన్పుట్ ఆకారాన్ని పునరావృతం చేస్తుంది, కానీ పెద్ద వ్యాప్తితో, అనగా. విస్తరించిన సిగ్నల్.
ట్రాన్సిస్టర్ల యొక్క గరిష్టంగా అనుమతించదగిన పారామితులు అన్నింటిలో మొదటిది: కలెక్టర్ Pk.maxపై వెదజల్లబడిన గరిష్టంగా అనుమతించదగిన శక్తి, కలెక్టర్ మరియు ఉద్గారిణి Uke.max మధ్య వోల్టేజ్, కలెక్టర్ కరెంట్ Ik.max.
పరిమిత పారామితులను పెంచడానికి, ట్రాన్సిస్టర్ సమావేశాలు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఇవి ఒకే గృహంలో అనేక వందల సమాంతర-కనెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లను కలిగి ఉంటాయి.
బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లు ఇప్పుడు తక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ముఖ్యంగా పల్సెడ్ పవర్ టెక్నాలజీలో. ఈ ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలో వివాదాస్పద ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్న MOSFETలు మరియు మిళిత IGBTలచే వాటిని భర్తీ చేస్తారు.
ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లలో, కరెంట్ కేవలం ఒక సంకేతం (ఎలక్ట్రాన్లు లేదా రంధ్రాలు) యొక్క క్యారియర్ల కదలిక ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. బైపోలార్ వలె కాకుండా, ట్రాన్సిస్టర్ కరెంట్ కండక్టింగ్ ఛానల్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ను మార్చే విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా నడపబడుతుంది.
ఇన్పుట్ సర్క్యూట్లో ఇన్పుట్ కరెంట్ లేనందున, ఈ సర్క్యూట్ యొక్క విద్యుత్ వినియోగం ఆచరణాత్మకంగా సున్నాగా ఉంటుంది, ఇది నిస్సందేహంగా ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రయోజనం.
నిర్మాణాత్మకంగా, ట్రాన్సిస్టర్ ఒక n- లేదా p-రకం వాహక ఛానెల్ని కలిగి ఉంటుంది, దాని చివర్లలో ప్రాంతాలు ఉన్నాయి: ఛార్జ్ క్యారియర్లను విడుదల చేసే మూలం మరియు క్యారియర్లను అంగీకరించే కాలువ.ఛానెల్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ సర్దుబాటు చేయడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రోడ్ను గేట్ అంటారు.
ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ అనేది సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది కండక్టింగ్ ఛానల్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ను మార్చడం ద్వారా సర్క్యూట్లోని కరెంట్ను నియంత్రిస్తుంది.
pn జంక్షన్ రూపంలో మరియు ఒక వివిక్త గేట్తో ఒక గేట్తో ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లు ఉన్నాయి.
సెమీకండక్టర్ ఛానల్ మరియు మెటల్ గేట్ మధ్య ఇన్సులేటెడ్ గేట్ ఉన్న ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లలో విద్యుద్వాహక - MIS ట్రాన్సిస్టర్లు (మెటల్ - డైఎలెక్ట్రిక్ - సెమీకండక్టర్), ప్రత్యేక సందర్భంలో - సిలికాన్ ఆక్సైడ్ - MOS ట్రాన్సిస్టర్ల ఇన్సులేటింగ్ పొర ఉంటుంది.
ఒక అంతర్నిర్మిత ఛానెల్ MOS ట్రాన్సిస్టర్ ప్రారంభ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లేనప్పుడు (Uzi = 0), గరిష్టంగా దాదాపు సగం ఉంటుంది. వోల్టేజ్ Uzi = 0 వద్ద ప్రేరేపిత ఛానెల్తో ఉన్న MOS ట్రాన్సిస్టర్లలో, అవుట్పుట్ కరెంట్ ఉండదు, Ic = 0, ఎందుకంటే ప్రారంభంలో ఎలాంటి వాహక ఛానెల్ లేదు.
ప్రేరేపిత ఛానెల్తో కూడిన MOSFETలను MOSFETలు అని కూడా అంటారు. అవి ప్రధానంగా కీలక అంశాలుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు విద్యుత్ సరఫరాలను మార్చడంలో.
MOS ట్రాన్సిస్టర్లపై ఆధారపడిన కీలక అంశాలు అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి: సిగ్నల్ సర్క్యూట్ నియంత్రణ చర్య యొక్క మూలానికి గాల్వానికల్గా కనెక్ట్ చేయబడదు, కంట్రోల్ సర్క్యూట్ కరెంట్ను వినియోగించదు మరియు ద్విపార్శ్వ వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లు, బైపోలార్ వాటిలా కాకుండా, వేడెక్కడానికి భయపడవు.
ట్రాన్సిస్టర్ల గురించి మరింత సమాచారం కోసం ఇక్కడ చూడండి:
థైరిస్టర్లు
థైరిస్టర్ అనేది రెండు స్థిరమైన స్థితులలో పనిచేసే సెమీకండక్టర్ పరికరం - తక్కువ ప్రసరణ (థైరిస్టర్ మూసివేయబడింది) మరియు అధిక ప్రసరణ (థైరిస్టర్ ఓపెన్). నిర్మాణాత్మకంగా, థైరిస్టర్ మూడు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ p-n జంక్షన్లు మరియు మూడు అవుట్పుట్లను కలిగి ఉంటుంది.
యానోడ్ మరియు కాథోడ్తో పాటు, థైరిస్టర్ రూపకల్పనలో మూడవ అవుట్పుట్ (ఎలక్ట్రోడ్) అందించబడుతుంది, దీనిని నియంత్రణ అని పిలుస్తారు.
థైరిస్టర్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ల నాన్-కాంటాక్ట్ స్విచింగ్ (ఆన్ మరియు ఆఫ్) కోసం రూపొందించబడింది. అవి అధిక వేగం మరియు చాలా ముఖ్యమైన పరిమాణంలో (1000 A వరకు) ప్రవాహాలను మార్చగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అవి క్రమంగా ట్రాన్సిస్టర్లను మార్చడం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతున్నాయి.
మూర్తి 5 - సాంప్రదాయ - థైరిస్టర్ల గ్రాఫికల్ హోదా
డైనిస్టర్లు (రెండు-ఎలక్ట్రోడ్) - సాంప్రదాయ రెక్టిఫైయర్ల వలె, వాటికి యానోడ్ మరియు కాథోడ్ ఉంటాయి. ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ ఒక నిర్దిష్ట విలువ Ua = Uon వద్ద పెరిగినప్పుడు, dinistor తెరుచుకుంటుంది.
Thyristors (SCRs - మూడు-ఎలక్ట్రోడ్) - ఒక అదనపు నియంత్రణ ఎలక్ట్రోడ్ కలిగి; కంట్రోల్ ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా ప్రవహించే కంట్రోల్ కరెంట్ ద్వారా Uin మార్చబడుతుంది.
థైరిస్టర్ను క్లోజ్డ్ స్టేట్కి బదిలీ చేయడానికి, రివర్స్ వోల్టేజ్ (- యానోడ్కి, + కాథోడ్కి) వర్తింపజేయడం లేదా ఐడర్ హోల్డింగ్ కరెంట్ అని పిలువబడే విలువ క్రింద ఫార్వర్డ్ కరెంట్ను తగ్గించడం అవసరం.
లాకింగ్ థైరిస్టర్ - రివర్స్ ధ్రువణత యొక్క నియంత్రణ పల్స్ను వర్తింపజేయడం ద్వారా క్లోజ్డ్ స్టేట్కు మారవచ్చు.
Thyristors: ఆపరేషన్ సూత్రం, డిజైన్, రకాలు మరియు చేర్చే పద్ధతులు
ట్రయాక్స్ (సిమెట్రిక్ థైరిస్టర్లు) - రెండు దిశలలో విద్యుత్తును నిర్వహించడం.
ఆటోమేషన్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రికల్ కరెంట్ కన్వర్టర్లలో థైరిస్టర్లు సామీప్య స్విచ్లు మరియు నియంత్రించదగిన రెక్టిఫైయర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. ప్రత్యామ్నాయ మరియు పల్సెడ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లలో, థైరిస్టర్ యొక్క బహిరంగ స్థితి యొక్క సమయాన్ని మార్చడం సాధ్యమవుతుంది మరియు అందువల్ల లోడ్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క సమయం. ఇది లోడ్కు పంపిణీ చేయబడిన శక్తిని సర్దుబాటు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.