MOS管知識，V-MOS場效應管功放工作原理-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2020-10-30
V-MOS場效應管功放由輸入、激勵和功率放大三級構成,級間采用直接耦合，主電源士18V,電路屬于OCL形式，如圖4-17所示。該電路工作原理簡述如下。
(1)為保持輸出端直流零電位的穩(wěn)定,輸入級采用典型的差動放大電路，由T1、T2、T3等元件構成，射極回路中串接的R5、R6不僅對擴展這一級的線性動態(tài)范圍有利,而且使頻帶隨之展寬。
在增益余量較大的情況下，R5、R6的值取得大一些有利，本電路取200Ω,使輸入級電壓增益限制在32dB左右。為減小漂移和噪聲影響，輸入差動級每管工作電流以0.5~0.6mA為宜,由恒流源電路供給，以此保證電路的直流穩(wěn)定性。T3是一個普通結型場效應管，其柵源短接便成為一簡單的恒流源,電流值可由調節(jié)w1來決定。本級選用差動電路的另一目的是完成信號的倒相任務。
(2)T4、T5等組成第二差動放大電路,作為整個電路的中間電壓放大用，兼有電位配合作用。射極電阻R9、R10起電流負反饋作用，使本級電壓增益控制在12dB左右。穩(wěn)壓管D1是為了配合T4、T5發(fā)射極電位而設置的，穩(wěn)壓值的選擇決定于前級集電極負載R3、R4上的直流電壓降，本電路選用的D1穩(wěn)壓值為6V,這是考慮到在這一電壓附近時穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)接近為零。
T6在這里起電位調節(jié)作用，使T4的直流工作狀態(tài)與T5盡量接近。R11、R12分別是T4、T5集電極的負載，阻值要根據(jù)本級工作電流和末級V-MOS管的閥值電壓來確定，其上的直流壓降將作為T7、T8的柵極偏壓，而交流信號電壓便是T7、T8柵極的激勵電壓。
(3)T7、T8等組成放大器的末級功放單元。但有一點須注意，V-MOS場效應管的G-S極間耐壓BU(gss)-般只有30~40V,為使它能安全工作，在G-S間設有穩(wěn)壓管D2、D3,起保護作用,其穩(wěn)壓值應小于T7、T8的柵源耐壓值,一般選10~12V的穩(wěn)壓管即能滿足使用要求。
(4)激勵級輸出與末級柵極之間接入電阻R13、R14,能有效地抑制高頻振蕩。因為V-MOS場效應管所需柵極電流極小，甚至可以忽略，所以R13、R14的取值范圍較寬，可由lkΩ到100kΩ之間選取，本電路中，R13、R14取33kΩ。
(5)電容C4、C5和電阻R15、R16、R17構成大環(huán)路負反饋網(wǎng)絡，能使放大器獲得合適的增益與最小的失真度，放大器的閉環(huán)增益和負反饋均由R16/R17的比值來決定。C4、C5還具有超前補償作用。
該電路對所用元器件的要求和參數(shù)如表4-1、表4-2所示。
因為V-MOS場效應管輸入阻抗很高，為防止感應電壓將G-S擊穿, V-MOS場效應管應最后接入電路，并且，焊接時烙鐵外殼應妥善接地。調試過程中，為防止中點電壓不穩(wěn)定沖擊損壞揚聲器，可用一只20W、8Ω的假負載代替。
本電路的具體調試很簡單，可分如下兩步進行:
(1)未裝V-MOS場效應管前，調整恒流源電路中的W1,使R11、R12兩端的電壓降為3.4V左右。
(2)接入V-MOS場效應管后,調整中點零電位。進行調整前，先將一只30k電阻和一只10k電位器串聯(lián)，以代替R15接入電路，調試完畢后再換上等值固定電阻。
(1)頻率響應20Hz~ 50kHz<士0.5dB; 10Hz~ 100kHz<士3dB。
(2)閉環(huán)增益26dB;開環(huán)增益43.5dB。
(3)諧波失真(1kHz時)額定輸出<0.05%(24W、4Ω);不削頂最大輸出<0.1%(32W、4Ω)。
(4)額定輸出功率24W、4Ω。
(5)滿功率輸出半小時零點漂移0.05V。
v-mos管注意事項
（1）V-MOS管亦分N溝道管與P溝道管，但絕大多數(shù)產(chǎn)品屬于N溝道管。對于P溝道管，測量時應交換表筆的位置。
（2）有少數(shù)VMOS管在G-S之間并有保護二極管。
（3）目前市場上還有一種V-MOS管功率模塊，專供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產(chǎn)的IRFT001型模塊，內部有N溝道、P溝道管各三只，構成三相橋式結構。
（4）現(xiàn)在市售VNF系列（N溝道）產(chǎn)品，是美國Supertex公司生產(chǎn)的超高頻功率場效應管，其最高工作頻率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用于高速開關電路和廣播、通信設備中。
（5）使用V-MOS管時必須加合適的散熱器后。以VNF306為例，該管子加裝140×140×4（mm）的散熱器后，最大功率才能達到30W。
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