Hello… दोस्तों मैं हूँ खोमन साहू आप सबका स्वागत है चिपटेक सोल्यूशन में दोस्तों आज हम देखेंगे कि मोस्फेट क्या है (What Is MOSFET), यह कैसे काम करता है मात्रक, टेस्टिंग और इसका उपयोग कैसे किया जाता है इसकी पूरी जानकारी आज हम इस पोस्ट में पढ़ेंगे, दोस्तों आज का पोस्ट थोड़ा लंबा होने वाला है क्योंकि आज के पोस्ट में मैंने MOSFET के बारे में पूरा डिटेल चित्र के साथ समझने की कोशिश की है, दोस्तों इस पोस्ट को हम गहन अध्ययन करने के बाद ही लिखते और पोस्ट करते हैं और आशा करते हैं कि आपको हमारा यह पोस्ट पसंद आएगा और आपके ज्ञान में वृद्धि करेगा अगर आपको हमारे पोस्ट में कोई कमी हो तो कृपा हमें कमेंट बॉक्स में बताएं ।
मॉस्फेट के बारे में
मोस्फेट (MOSFET) एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स है जो सेमीकंडक्टर उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग होता है। MOSFET का पूरा नाम ‘मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर’ (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) है।
MOSFET का उपयोग बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल होता है। यह MOSFET तीन प्रमुख पर्यायों में उपलब्ध होता है: N-प्रकार MOSFET (NMOS), P-प्रकार MOSFET (PMOS), और CMOS (कॉम्पलिमेंटरी MOSFET)।
इन तीन प्रकार के MOSFET में, प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक गेट (Gate) प्रयोग किया जाता है, जिसके माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को चालू या बंद किया जा सकता है। MOSFET विद्युत उपकरणों में प्रवेश और निकासी के लिए प्रवेश द्वार (Gate) के रूप में कार्य करता है।
Denoting Letter – किसी भी सर्किट डायग्राम में मोस्फेट (MOSFET) को Q, Pq से प्रदर्शित किया जाता है।
MOSFET अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, सिलिकॉन चिप्स, प्रोसेसर्स, माइक्रोकंट्रोलर्स, तार-विद्युत प्रकार उपकरणों, सौर ऊर्जा प्रणालियों, बायोमेट्रिक डिवाइस, डिजिटल और एनालॉग एलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों में व्यापक रूप से प्रयोग होता है। MOSFET की मुख्य विशेषता यह है कि यह विद्युत वातावरण में अच्छी नंबरिक सुरंगी प्रदान करता है और इसका उपयोग शक्तियों के प्रबंधन में उच्च स्तर पर किया जा सकता है।
मोस्फेट के विभिन्न विद्युतीय उपयोगों में से कुछ निम्नलिखित हैं:
डिजिटल इंटीग्रेटेड सर्किट्स (Digital Integrated Circuits): MOSFET डिजिटल लॉजिक गेटों के रूप में प्रयोग होते हैं जो संकेतिक संचार, मेमोरी, माइक्रोप्रोसेसर्स और अन्य डिजिटल उपकरणों में इस्तेमाल होते हैं।
ऊर्जा प्रबंधन (Power Management): MOSFET ऊर्जा प्रबंधन संदर्भों में उपयोग होते हैं, जैसे कि इनवर्टर, उच्च अवधि इनवर्टर, सौर ऊर्जा प्रणालियां, ऊर्जा संचय, और विद्युतीय वाहनों में।
रेडियो और वायरलेस संचार (Radio and Wireless Communications): MOSFET संचार उपकरणों में उपयोग होते हैं जो रेडियो, सेल्युलर संचार, वाई-फाई, ब्लूटूथ, और अन्य वायरलेस संचार प्रणालियों को संचालित करते हैं। MOSFET द्वारा विभिन्न तरंगबंधी तंत्रों, विभिन्न बांधकों, वाई-फाई राउटर्स, सेल्युलर नेटवर्क ट्रांसीवर्स, अंतर्देशीय (International) टेलीफोन संचार प्रणालियों में उपयोग होते हैं।
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आवृत्ति संचार (Frequency Communication): इलेक्ट्रॉनिक आवृत्ति संचार उपकरणों में MOSFET का व्यापक उपयोग होता है। यह आवृत्ति मिक्रोन, एमआईएमओ, और विभिन्न तार-निर्मित वायरलेस संचार प्रणालियों में एमपी-टीएमएस (Amplitude-Shift Keying), फेज-शिफ्ट कीबंधन (Phase-Shift Keying), और क्वाड्रेचर-एमटीएस (Quadrature-Amplitude Modulation) जैसी तकनीकों के लिए उपयोग होता है।
ऊर्जा इलेक्ट्रॉनिक्स (Energy Electronics): ऊर्जा इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में MOSFET उपकरणों का व्यापक प्रयोग होता है। इसका उपयोग ऊर्जा संचय, ऊर्जा नियंत्रण, ऊर्जा अभिन्यास, और ऊर्जा प्रबंधन सिस्टम में होता है।
MOSFET एक महत्वपूर्ण सेमीकंडक्टर उपकरण है जो विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को संचालित करने और ऊर्जा प्रबंधन Power Management) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह तकनीकी विकास और उन्नति में महत्वपूर्ण योगदान देता है। MOSFET की यह गुणवत्ताएं और उपयोग उसे व्यापक रूप से प्रयोग्य बनाती हैं।
इसके अलावा, MOSFET अनुक्रमणिका (Index) उपकरणों में भी प्रयोग होता है। यह विभिन्न संचार उपकरणों, बिजली उत्पादन और वितरण के प्रणालियों, इलेक्ट्रॉनिक गेजेट्स और उपकरणों, सिग्नल प्रोसेसिंग उपकरणों, और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग होता है।
MOSFET का उपयोग विभिन्न सेक्टरों में आवश्यकताओं के आधार पर होता है। इसकी ऊर्जा प्रबंधन, संचार, संचार प्रणालियों, और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अद्यतन और प्रगति (Updates and Progress) के साथ, MOSFET की गुणवत्ताएं और प्रदर्शन क्षमता भी सुधारी गई हैं।
इस प्रकार, MOSFET एक महत्वपूर्ण उपकरण है जो विभिन्न उद्योगों में उपयोग होता है और विद्युत विज्ञान की वैज्ञानिक प्रगति में महत्वपूर्ण योगदान देता है।
मोस्फेट के प्रकार
MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) कई प्रकार के होते हैं। ये प्रकार MOSFET के विभिन्न डिजाइन और कार्यात्मकता पर आधारित होते हैं। यहां कुछ प्रमुख MOSFET के प्रकार हैं:
N-Channel MOSFET: यह MOSFET का प्रमुख प्रकार है जिसमें N-Type सेमीकंडक्टर में P-Type सब्स्ट्रेट के बीच MOSFET विद्युतीय कनेक्शन होता है। इसमें पोजिटिव वोल्टेज के लिए प्राथमिक पोर्ट (गेट) के साथ ग्राउंड कनेक्शन होता है।
P-Channel MOSFET: यह एक अन्य प्रमुख MOSFET प्रकार है जिसमें P-Type सेमीकंडक्टर में N-Type सब्स्ट्रेट के बीच MOSFET विद्युतीय कनेक्शन होता है। इसमें नेगेटिव वोल्टेज के लिए प्राथमिक पोर्ट (गेट) के साथ स्रोत कनेक्शन होता है।
Enhancement MOSFET: इस प्रकार के MOSFET में, गेट पर एक पूरक वोल्टेज लागू करने पर ही MOSFET कार्यात्मक (Active) होता है। यह अप्राप्तिकारी (Non-Receipt) MOSFET के रूप में भी जाना जाता है।
Depletion MOSFET: इस प्रकार के MOSFET में, गेट पर नियंत्रण वोल्टेज लागू करने पर मूल्यांकन (ट्रांजिस्टर के तत्विकों की योग्यता) अवशोषित हो जाती है, और MOSFET का आपूर्ति-प्राप्ति (Supply Receipt) पथ बंद हो जाता है। यह प्रकार प्राथमिक रूप से उपयोग में नहीं लिया जाता है।
इन प्रमुख MOSFET प्रकारों के अलावा, आजकल आधुनिक विद्युतीय उपकरणों में नवीनतम और विशेष रूप से विकसित MOSFET आवृत्तियाँ (Variants) भी मौजूद हैं। इनमें कुछ प्रमुख आवृत्तियाँ हैं:
डबल-डिफ्यूज़्ड MOSFET (D-MOSFET): इसमें अधिक संख्या के द्वितीय डिफ्यूज़न योग्यताएँ होती हैं जो उत्पादन प्रक्रिया में उपयोग की जाती हैं।
वर्टिकल MOSFET (VMOSFET): यह MOSFET विशेष रूप से उपयोग की जाने वाली आवृत्ति है जिसमें पंखाकार संरचना होती है। इसमें गेट और स्रोत के लिए उच्च प्रतिरोधकता वाले विलय पदार्थ (Fusion Substance) का उपयोग किया जाता है।
आंतरिक संचार गेट MOSFET (IGBT): यह एक संचार गेट उपयोग करने वाला MOSFET है जिसमें नियंत्रण के लिए आंतरिक संचार गेट का उपयोग किया जाता है। IGBT उच्च प्रदर्शन, ऊच्च बिजली उपयोग कर, और ऊच्च वोल्टेज एप्लीकेशन में आमतौर पर प्रयोग किया जाता है।
सिलिकॉन-ऑन-इन्सुलेटर MOSFET (SOI-MOSFET): यह MOSFET एक पतली सिलिकॉन परत पर बनाया जाता है जो सबस्ट्रेट से विभाजित होती है। SOI-MOSFET निम्नाधिकारी क्षेत्र, उन्नत प्रदर्शन, और कम बिजली उपयोग करने में मदद करती है।
हाइब्रिड MOSFET: यह एक मिश्रित प्रकार का MOSFET है जिसमें MOSFET और बिपोलर (Bipolar) जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) की संरचना संयोजित होती है। इसका उपयोग उच्च गति और ऊच्च वोल्टेज एप्लीकेशनों में किया जाता है।
वाणिज्यिक MOSFET (VFET): यह एक प्रकार का पावर MOSFET है जो वाणिज्यिक प्रदर्शन के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया जाता है। यह ऊच्च विद्युतीय उपकरणों में उपयोग होता है, जहां उच्च प्रदर्शन और ऊच्च विभाजन योग्यता की आवश्यकता होती है।
मोटर ड्राइवर MOSFET: यह एक विशेष प्रकार का MOSFET है जिसे मोटर नियंत्रण परिपथों में उपयोग किया जाता है। इसकी खासियत है कि इसमें ऊच्च ध्रुवणी और तापमान नियंत्रण की क्षमता होती है, जो मोटर के संचालन में मदद करती है।
ये केवल कुछ मुख्य MOSFET आवृत्तियाँ हैं जो आधुनिक उपकरणों और ऊर्जा प्रणालियों में उपयोग होती हैं।
मोस्फेट के प्रमुख कार्य
मोस्फेट (MOSFET) एक विद्युत उपकरण है जिसका उपयोग संवेदनशील बिजली के निदान (Electrical Diagnostics) और स्विचिंग के लिए किया जाता है। यह त्रि-विद्युतीय निर्माण का एक प्रकार है जिसमें पूरे विद्युतीय संबंधों को नियंत्रित करने की क्षमता होती है।
Sensitive Diagnostics (संवेदनशील निदान): मोस्फेट का प्रमुख कार्य संवेदनशील निदान (Amplification) है। यह सिग्नल को बढ़ाने की क्षमता रखता है। यह ध्यान देने के लिए उपयुक्त विद्युतीय प्रवाह को निर्माण करने के लिए एक छोटे आंतरिक विद्युतीय प्रवाह को नियंत्रित करता है।
Switching (स्विचिंग): मोस्फेट एक प्रभावी स्विच (Switch) के रूप में काम करता है। यह आंतरिक विद्युतीय प्रवाह को नियंत्रित करके इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को चालू और बंद करने की क्षमता रखता है। स्विच के रूप में, मोस्फेट बिना उच्च विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता के काम कर सकता है और इसलिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बैटरी ऊर्जा से बंद कर सकता है, जिससे ऊर्जा की बचत होती है। इसलिए, मोस्फेट स्विचिंग उपयोगों के लिए बहुत प्रचलित है, जैसे कि कंप्यूटर प्रोसेसर, आईसी (Integrated Circuits), वाहनों के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम, उच्च विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स, और बहुत कुछ।
Electrical Diagnosis (विद्युतीय निदान): मोस्फेट एक प्रमुख निदान (Voltage-Controlled Device) है, जिसे आंतर द्वारा लागू किए गए विद्युत विभिन्नता पर नियंत्रित किया जा सकता है। इसका अर्थ है कि मोस्फेट विद्युतीय धारा को आंतरिक विद्युतीय उपयोग के लिए नियंत्रित करने की क्षमता रखता है।
Unpredictable Action अप्रत्याशित कार्य: मोस्फेट अप्रत्याशित कार्य (Unexpected Behavior) करने की क्षमता रखता है। इसका उपयोग कंप्यूटर सुरक्षा, विद्युत विपथन और विद्युतीय लॉजिक मानवों (Electrical Logic Humans) की सुरक्षा बढ़ाने के लिए किया जाता है।
मोस्फेट के इन कार्यों के आधार पर, इसे विभिन्न विद्युतीय उपयोगों में एक महत्वपूर्ण उपकरण माना जाता है। यह उच्च संचार, संचार उपकरण, विद्युतीय प्रयोगों के लिए आवश्यक बिजली के निदान, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन, बिजली के संचार और नियंत्रण, सतहीय प्रिंट कार्य, सौर ऊर्जा प्रणालियों, इलेक्ट्रिक वाहनों, बिजली के ऊर्जा संग्रह, विद्युतीय निदान और विद्युतीय विपथन के क्षेत्र में व्यापक उपयोग होता है।
मोस्फेट तकनीकी रूप से विशेष रूप से विकसित किया गया है और विद्युतीय प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण अद्यतन (Updates) लाया है। यह उच्च संचार गति, कम बिजली की खपत, ऊर्जा की बचत, छोटे आकार और उच्च संचार क्षमता के साथ अप्रत्याशित और संवेदनशील कार्य करने की क्षमता प्रदान करता है। इसलिए, मोस्फेट विद्युतीय प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में व्यापक उपयोग पाया जाता है और उच्च संचार समाधानों, ऊर्जा प्रणालियों, विद्युतीय इलेक्ट्रॉनिक्स, और विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
SMD मोस्फेट क्या है
SMD MOSFETs, पारंपरिक through-hole कॉंपोनेंट्स की तुलना में छोटे और कंपैक्ट होते हैं। इन्हें सर्फेस माउंट टेक्नोलॉजी (Surface Mount Technology) का उपयोग करके प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (Printed Circuit Board) पर सोल्डर करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। SMD MOSFETs के विभिन्न वेरिएशंस होते हैं, जैसे कि एंहांसमेंट मोड (enhancement mode) MOSFETs और डिप्लीशन मोड (depletion mode) MOSFETs।
ये छोटे आकार के MOSFETs अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में इस्तेमाल होते हैं, जहां कम स्थान और बोर्ड के साथ-साथ ऊंची गति वाली स्विचिंग और आवृत्ति प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
मोस्फेट को मल्टीमीटर से कैसे चेक करते हैं
मोस्फेट को मल्टीमीटर से चेक करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन करें:
- मल्टीमीटर को रेजिस्टेंस (आंकड़े) मोड पर सेट करें।
- ड्रेन (D) और स्रोत (S) पिन को जोड़ें: मोस्फेट के ड्रेन और स्रोत पिन को मल्टीमीटर के प्रॉब्स के साथ जोड़ें। यदि मोस्फेट त्रांसिस्टर टाइप का है, तो प्रॉब्स की पोलारिटी का ध्यान रखें (पॉजिटिव और नेगेटिव संदर्भ मार्करों के अनुसार)।
- रेजिस्टेंस की माप करें: मोस्फेट के गेट (G) पिन पर कोई छूने का प्रयास न करते हुए, मल्टीमीटर को मापें। आपको कुछ रेजिस्टेंस (आंकड़ा) दिखाई देगा।
- गेट-स्रोत क्षेत्रीय पारगमन (threshold voltage) की माप करें (वैकल्पिक): यदि आपके मल्टीमीटर में ट्रांजिस्टर टेस्ट मोड है, तो आप गेट-स्रोत क्षेत्रीय पारगमन की माप भी कर सकते हैं। मल्टीमीटर को ट्रांजिस्टर टेस्ट मोड पर सेट करें और गेट (G) और स्रोत (S) पिन को जोड़ें। मापी ग्राफ पर ट्रांजिस्टर के प्रमुख चरणों को प्रदर्शित करेगी, जिसमें गेट-स्रोत क्षेत्रीय पारगमन (threshold voltage) भी शामिल होगा। आप मापकर्म करके ग्राफ को देखकर या आंकड़ों को संदर्भ में रखकर गेट-स्रोत क्षेत्रीय पारगमन की मान्यता को निर्धारित कर सकते हैं।
P-Channel MOSFET – Multimeter के Continuity Point सेट करके मल्टीमीटर के रेड प्रॉब को Drain पर रखते हैं तथा ब्लैक प्रॉब को Source पर लगाते हैं जिससे मल्टीमीटर में कुछ वैल्यू दर्शाता है और ब्लैक प्रॉब कों हम Gate पर लगाएंगे तो कुछ भी नहीं बताता तो वह P चैनल MOSFET है।
N-Channel MOSFET – N-Channel MOSFET को मल्टीमीटर से पता लगाने के लिए मल्टीमीटर के black prob को Drain पर रखते.हैं तथा Red Prob को Source पर रखते हैं । जिससे मल्टीमीटर कुछ Value दर्शाता है। और यदि Red Prob को हम Gate पर लगाएं तो कुछ भी वैल्यू नहीं दर्शाता है।
Source और Drain पिनों के बीच डायोड की तरह वैल्यू शो करता है।
Source और Drain पिनों के बीच डायोड की तरह 240 -960 ओम के बीच value show करता है।
यहां एक साधारण तरीका दिया गया है, लेकिन ध्यान दें कि इसमें विवरण और निर्देशिका की अभाव हो सकती है। आपके विशिष्ट मल्टीमीटर मॉडल के उपयोगकर्ता मैनुअल को संदर्भ लें और निर्माता के द्वारा प्रदान की गई जानकारी का उपयोग करें।
तो दोस्तों आज के इस Post में हमने देखा कि मोस्फेट क्या है (What Is MOSFET) यह कैसे काम करता है इसका उपयोग कैसे किया जाता है आशा करते हैं कि यह Post आप को पसंद आया होगा आपको इसी तरह का और Post मिलते रहे इसके लिए आप हमारी website को Follow करते रहो आशा करते हैं कि आज की ये टॉपिक में हमने हैं तो आपको MOSFET के बारे में सही जानकारी दिया है अगर आपको किसी भी प्रकार की समस्या है तो आप हमारे Comment Box में Comments कर सकते हैं और अगर यह Post आपको अच्छा लगा तो अपने दोस्तों को Share करे Comment और Like करे। धन्यावाद
