புலவிளைவு திரான்சிற்றர் (FET)

ஒரு முனைவு திரான்சிற்றர் அல்லது புலவிளைவு திரான்சிற்றர் (FET)

புலவிளைவு திரான்சிற்றர் என்பது அதன் உட்பகுதியில் உருவாக்கப்படும் மின்புலம் காரணமாக மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்தும் செயற்பாட்டைக் கொண்ட உபகரணமாகும். இரு முனைவு திரான்சிற்றர் போல் ஒரு முனைவு திரான்சிற்றரிலும் இலும் இரு வகைகளுண்டு.

  1. n – வழிச் சந்திப்புலவிளைவு திரான்சிற்றர்
    – இலத்திரன்களினால் மாத்திரம் மின் கடத்தப்படும்.
  2. p – வழிச் சந்திப்புலவிளைவு திரான்சிற்றர்
    – துளைகளினால் மாத்திரம் மின் கடத்தப்படும்.

n-p-n, p-n-p திரான்சிற்றர்களில் மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்துவதிலும், கடத்துவதிலும் இரு வகை காவிகளும் பங்களிப்பு செய்கின்றன. ஆனால் FET இல் அதன் வகையை பொறுத்து ஒரு வகைக் காவியினால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றது. இதன் காரணமாக FET ஆனது ஒரு முனைவு திரான்சிற்றர் என அழைக்கப்படும். இரு வகைகளில் பெய்ப்புக்களுக்கு பிரயோகிக்கப்படும் பெய்ப்பு அழுத்தம் (இரு முனைவு திரான்சிற்றரில், அடி – காலி அழுத்தம் VBE,  ஒரு முனைவு திரான்சிற்றரில், கதவம் – முதல் அழுத்தம் VGS ) ஆனது பயப்பு மினோட்டத்தினால் (இரு முனைவு திரான்சிற்றரில் -Ic, ஒரு முனைவு திரான்சிற்றரில் – ID) கட்டுப்படுத்தப்படும்.

n – வழி சந்திப் புல விளைவு திரான்சிற்றர்:

முதல் (S):
பெரும்பான்மைக் காவிகளை வழியினுள் உட்புகவிடும் முடிவிடமாகும்.

வடிகால் (D):
பெரும்பான்மைக் காவிகளை வழியிலிருந்து வெளியேறும் முடிவிடமாகும்.

கதவம் அல்லது படலை (G):
இரு p – n சந்திகளிலிருந்து இரு உட்புறமாக இணைக்கப்பட்ட கனமாக மாசுபடுத்தப்பட்ட பகுதிகளை கொண்டது. கதவ – முதல் அழுத்தம் (VGS) ஆனது கதவங்களை பின்முகக்கோடல் நிலையில் வைத்திருக்கும்.

வழி (Channel):
ஏனுளு அழுத்தம் பிரயோகிக்கப்படும் போது இரு கதவங்களுக்கிடையான பகுதியுடாக பெரும்பான்மைக் காவிகள் செல்லும் பகுதியாகும்.

p – வழி சந்திப் புல விளைவு திரான்சிற்றர்

சுற்றுக் குறியீடு

சந்திப் புலவிளைவு திரான்சிற்றரின் கட்டமைப்பு (JFET)

n – வழி சந்திப் புலவிளைவு திரான்சிற்றர் (JFET) ஆனது ஒரு n – வகை Si சட்டத்துடன் p வகைப் பகுதிகளை பரவ விடுவதனால் உருவாகும் p – n சந்தியைக் கொண்டுள்ளது.

சந்திப் புலவிளைவு திரான்சிற்றரில் (JFET) முடிவிடங்கள் படலை (G), வடிகால் (D), முதல் (S) என்பன முறையே இரு முனைவு திரான்சிற்றரில் (BJT) அடி (B), சேகரிப்பான் (C), காலி (E) என்பவற்றிற்கு ஒத்ததாகும்.

வடிகாலுக்கும் (D), முதலுக்குமிடையே (S) அழுத்தவேறுபாடு VDS ஐ பிரயோகிக்கும் போது வழியினூடு மின்னோட்டம் பாயும். முதல் (S) சார்பாக கதவத்திற்கு (G) மறை அழுத்தம் பிரயோகிப்பதன் மூலம் p – n சந்தியானது பின்முகக் கோடலில் பேணப்படும். இதனால் சந்தியில் ஓர் வறிதாக்கல் பிரதேசம் உருவாகும். இது வழியின் கடத்தும் பகுதியின் அகலத்தை குறைக்கும். அதாவது வறிதாக்கல் பிரதேசத்தில் உருவாகும் மின்புலத்தினால் வழியின் அகலம் குறைகின்றது. பின்முகக் கோடல் அழுத்தத்தை (VGS) அதிகரிக்கும் போது வறிதாக்கல் பிரதேசத்தின் அகலம் அதிகரிக்கும். இதனால் வழியின் அகலம் மேலும் குறையும். எனவே n – வழியின் தடை அதிகரிக்கும். எனவே இங்கு JFET ஆனது மின்புலத்தினால் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஒரு மாறும் தடையாக தொழிற்படுகின்றது.

n – வழி சந்திப் புலவிளைவு திரான்சிற்றரின் செயற்பாடு (JFET)

n – வழி சந்திப் புலவிளைவு திரான்சிற்றர் (JFET) ஆனது படத்தில் காட்டியவாறு ஒரு மின்சுற்றுக்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. VGS = 0 ஆக இருக்கும் போது VDS அழுத்தம் பிரயோகிக்கப்படும் போது வடிகாலிலிருந்து முதலுக்கு மின்னோட்டம் பாயும். அதாவது ஓர் ஓமிய கடத்தி போல் செயற்படும்.

முதல் சார்பாக கதவத்திற்கு ஒரு மறை அழுத்தம் பிரயோகிக்கப்படும் போது கதவ – வழி சந்தியின் வறிதாக்கல் பிரதேசம் அகலமாவதுடன் அதற்கேற்றவாறு வடிகால் – வழி தடை அதிகரிப்பதுடன் வடிகால் மின்னோட்டம் (ID) தரப்பட்ட VDS இற்கு குறைவடையும். VDS இன் சிறிய பெறுமதிகளுக்கு வழியானது சீரான அகலமுடையதாகவும் VDS உடன் ID ஆனது சீராக அதிகரிக்கும் இயல்பையும் கொண்டிருக்கும்.

VDS இன் பெறுமானத்தை சிறியதாக பேணிக்கொண்டு தொடர்ந்து மறைத் திசையிலே VGS ஜ அதிகரிக்கும் போது ஒரு குறித்த கணத்தில் வறிதாக்கல் பிரதேசம் வழி முழுவதையும் மூடும்.VGS இன் இப்பெறுமதிக்கு ஏற்றக்காவிகள் முற்றாக வறிதாகும். அதாவது வடிகால் மின்னோட்டம் பூச்சியம் (ID = 0) ஆகும். VGS இன் இவ் எல்லைப் பெறுமானம் இதன் நுளைவாய் அழுத்தம் எனப்படும். JFET இன் நுழைவாய் அழுத்தமானது கிள்ளல் அழுத்தம் (Vp – pinch off voltage) எனப்படும்.

VGS ஜ மாறாது பேணிக்கொண்டு VDS ஜ அதிகரிக்கும் நிலையை கருதுக.வழிக்குக் குறுக்கே ஓர் அழுத்த வீழ்ச்சி VDS ஐ கொடுக்கும் போது முதலிலிருந்து வடிகாலுக்கு வழி வழியே அழுத்தமானது அதிகரிக்கும். இதனை தொடரும் போது கதவத்திற்கும் வழிக்கும் இடையே பின்முகக்கோடல் அழுத்தம் வழி வழியே வெவ்வேறு புள்ளிகளில் வேறுபடும். வடிகால் முடிவிடத்தில் உயர்பெறுமானமும், முதல் முடிவிடத்தில் இழிவுப் பெறுமானமும் தோன்றும். கதவம் சார்பாக முதல் முனையில் இப் பின்முகக் கோடல் அழுத்தம் VGS ஆகவும், கதவம் சார்பாக வடிகால் முனையில் இப் பின்முகக் கோடல் அழுத்தம் VGS – VDS ஆகும்.

இதன் காரணமாக வழியானது ஒரு கூம்பு வடிவை உருவாக்கும். (மேலுள்ள உருவிலுள்ளவாறு) எனவே ID எதிர் VDS வரைபு ஏகபரிமாணமாக இருக்காது. இந்நிலையில் அதாவது வழி மூடப்படாத நிலையில் VGS – VDS > Vp ஆகும்.

VDS ஐ தொடர்ந்து அதிகரிக்கும் போது ஒரு நிலையில் வடிகால் முனையில் வறிதாக்கல் பிரதேசம் வழியை மூடும். இந்நிலையில் வழி கிள்ளப்பட்டுள்ளது எனப்படும். இதன் போது மின்னோட்டம் நிரம்பலடையும்.

வடிகால் முனை மூடப்பட்ட பின்னர் VDS ஐ தொடர்ந்து அதிகரிக்கும் போது வடிகால் மின்னோட்டத்தில் மாற்றம் ஏற்படாது.

Note:
n – வழி JFET இல் நுழைவாய் அழுத்தம் மறையானது
p – வழி JFET இல் நுழைவாய் அழுத்தம் நேரானது

 713 total views,  1 views today

Leave a Reply

Your email address will not be published.