MOS管知识,V-MOS场效应管功放工作原理普及

(一)V-MOS场效应管功放：电路工作原理

V-MOS场效应管功放由输入、激励和功率放大三级构成,级间采用直接耦合，主电源士18V,电路属于OCL形式，如图4-17所示。该电路工作原理简述如下。

(1)为保持输出端直流零电位的稳定,输入级采用典型的差动放大电路，由T1、T2、T3等元件构成，射极回路中串接的R5、R6不仅对扩展这一级的线性动态范围有利,而且使频带随之展宽。

在增益余量较大的情况下，R5、R6的值取得大一些有利，本电路取200Ω,使输入级电压增益限制在32dB左右。为减小漂移和噪声影响，输入差动级每管工作电流以0.5~0.6mA为宜,由恒流源电路供给，以此保证电路的直流稳定性。T3是一个普通结型场效应管，其栅源短接便成为一简单的恒流源,电流值可由调节w1来决定。本级选用差动电路的另一目的是完成信号的倒相任务。

(2)T4、T5等组成第二差动放大电路,作为整个电路的中间电压放大用，兼有电位配合作用。射极电阻R9、R10起电流负反馈作用，使本级电压增益控制在12dB左右。稳压管D1是为了配合T4、T5发射极电位而设置的，稳压值的选择决定于前级集电极负载R3、R4上的直流电压降，本电路选用的D1稳压值为6V,这是考虑到在这一电压附近时稳压管的温度系数接近为零。

T6在这里起电位调节作用，使T4的直流工作状态与T5尽量接近。R11、R12分别是T4、T5集电极的负载，阻值要根据本级工作电流和末级V-MOS管的阀值电压来确定，其上的直流压降将作为T7、T8的栅极偏压，而交流信号电压便是T7、T8栅极的激励电压。

(3)T7、T8等组成放大器的末级功放单元。但有一点须注意，V-MOS场效应管的G-S极间耐压BU(gss)-般只有30~40V,为使它能安全工作，在G-S间设有稳压管D2、D3,起保护作用,其稳压值应小于T7、T8的栅源耐压值,一般选10~12V的稳压管即能满足使用要求。

(4)激励级输出与末级栅极之间接入电阻R13、R14,能有效地抑制高频振荡。因为V-MOS场效应管所需栅极电流极小，甚至可以忽略，所以R13、R14的取值范围较宽，可由lkΩ到100kΩ之间选取，本电路中，R13、R14取33kΩ。

(5)电容C4、C5和电阻R15、R16、R17构成大环路负反馈网络，能使放大器获得合适的增益与最小的失真度，放大器的闭环增益和负反馈均由R16/R17的比值来决定。C4、C5还具有超前补偿作用。

(二)V-MOS场效应管功放：主要元器件的选取

该电路对所用元器件的要求和参数如表4-1、表4-2所示。

(三)V-MOS场效应管功放：调试与安装

因为V-MOS场效应管输入阻抗很高，为防止感应电压将G-S击穿, V-MOS场效应管应最后接入电路，并且，焊接时烙铁外壳应妥善接地。调试过程中，为防止中点电压不稳定冲击损坏扬声器，可用一只20W、8Ω的假负载代替。

本电路的具体调试很简单，可分如下两步进行:

(1)未装V-MOS场效应管前，调整恒流源电路中的W1,使R11、R12两端的电压降为3.4V左右。

(2)接入V-MOS场效应管后,调整中点零电位。进行调整前，先将一只30k电阻和一只10k电位器串联，以代替R15接入电路，调试完毕后再换上等值固定电阻。

(四)放大器的性能指标

(1)频率响应20Hz~ 50kHz<士0.5dB; 10Hz~ 100kHz<士3dB。

(2)闭环增益26dB;开环增益43.5dB。

(3)谐波失真(1kHz时)额定输出<0.05%(24W、4Ω);不削顶最大输出<0.1%(32W、4Ω)。

(4)额定输出功率24W、4Ω。

(5)满功率输出半小时零点漂移0.05V。

v-mos管注意事项

（1）V-MOS管亦分N沟道管与P沟道管，但绝大多数产品属于N沟道管。对于P沟道管，测量时应交换表笔的位置。

（2）有少数VMOS管在G-S之间并有保护二极管。

（3）目前市场上还有一种V-MOS管功率模块，专供交流电机调速器、逆变器使用。例如美国IR公司生产的IRFT001型模块，内部有N沟道、P沟道管各三只，构成三相桥式结构。

（4）现在市售VNF系列（N沟道）产品，是美国Supertex公司生产的超高频功率场效应管，其最高工作频率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小信号低频跨导gm=2000μS。适用于高速开关电路和广播、通信设备中。

（5）使用V-MOS管时必须加合适的散热器后。以VNF306为例，该管子加装140×140×4（mm）的散热器后，最大功率才能达到30W。

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