功率MOSFET管构成的功率放大器电路
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三极管增强驱动mosfet电路
三极管增强驱动MOSFET电路是一种常见的电路配置,用于控制
高功率负载。
在这种电路中,三极管被用作信号放大器,以便控制MOSFET的导通和截止。
这种配置通常用于需要高电流和高速开关的
应用中,比如电源放大器和PWM控制器。
首先,让我们来看看这种电路的基本原理。
三极管的输入信号
被放大,然后通过一个电阻网络传输到MOSFET的栅极。
这样,当三
极管处于导通状态时,它会驱动MOSFET导通,从而使得电流通过负载。
当三极管处于截止状态时,MOSFET也会截止,电流不再通过负载。
三极管增强驱动MOSFET电路的优点之一是它可以提供电流放大,从而可以控制更大功率的负载。
此外,它还可以提供电压隔离,保
护输入信号源不受高电压影响。
另外,由于MOSFET的输入电容较大,使用三极管进行驱动可以加快开关速度,提高系统的响应速度。
然而,这种电路也有一些缺点。
例如,由于三极管的饱和电压
和截止电压,可能会引起一定的功耗。
此外,三极管的驱动能力也
会受到限制,因此在一些高功率应用中可能需要考虑使用其他驱动
方案。
总的来说,三极管增强驱动MOSFET电路是一种常见且有效的驱动方案,特别适用于需要高功率和高速开关的应用中。
通过合理设计电路参数和选择合适的元器件,可以实现稳定可靠的电路性能。
mosfet推挽栅极电路
MOSFET推挽(也称为共射极)极电路是一种常用的电子电路,通常用于功率放大器和开关电路中。
它由两个MOSFET晶体管组成,一个负责将信号放大到正电压,另一个负责将信号放大到负电压。
这种电路结构可以实现双向的电流放大和功率放大功能。
在MOSFET推挽极电路中,两个MOSFET晶体管被连接在共源极上,一个负责放大正半周的信号,另一个负责放大负半周的信号。
当输入信号为正电压时,第一个MOSFET导通,输出信号为正电压;当输入信号为负电压时,第二个MOSFET导通,输出信号为负电压。
这样就实现了输入信号的放大和反向放大,从而得到了输出信号的双向放大。
MOSFET推挽极电路具有高效率、低失真和高输出功率的优点,因此在功率放大器和开关电路中应用广泛。
它常用于音频功率放大器、直流电机驱动器和开关模式电源等领域。
需要注意的是,在设计和使用MOSFET推挽极电路时,需要考虑两个MOSFET的匹配性、阻抗匹配、功率损耗和热管理等问题,以确保电路的稳定性和可靠性。
总的来说,MOSFET推挽极电路是一种功能强大的电子电路结构,能够实现双向的信号放大和功率放大,广泛应用于各种电子设备和
系统中。
开关电源功放电路原理
开关电源功放电路是一种利用开关管(如MOSFET)进行开关控
制的功率放大器电路。
其原理是通过控制开关管的导通和截止来控
制电源的输出,从而实现对输入信号的放大。
下面我会从几个方面
来详细解释这个原理。
首先,开关电源功放电路的工作原理是利用开关管的开关特性
来控制电源的输出。
当输入信号进入电路时,控制电路会根据输入
信号的变化来控制开关管的导通和截止,使其以一定的频率进行开
关操作。
这样就能够控制电源的输出,实现对输入信号的放大。
其次,开关电源功放电路的工作原理还涉及到脉冲宽度调制(PWM)技术。
通过改变开关管导通的时间比例,即调节脉冲的宽度,可以实现对输出信号的控制。
这种方式可以高效地将电源能量转换
为输出信号,提高功率放大器的效率。
此外,开关电源功放电路还需要配合滤波电路来去除开关操作
产生的高频噪音,以及保护电路来防止过载和短路等情况。
这些辅
助电路的设计也是开关电源功放电路原理的重要组成部分。
总的来说,开关电源功放电路的原理是利用开关管的开关特性和PWM技术来控制电源的输出,实现对输入信号的放大。
配合滤波和保护电路,可以构成一个稳定可靠的功率放大器系统。
希望这些解释能够帮助你理解开关电源功放电路的工作原理。
50瓦mosfet放大器电路50瓦MOSFET放大器电路是一种常见的放大器电路,它可以将输入信号放大到较高的功率水平。
本文将对50瓦MOSFET放大器电路进行详细介绍。
我们来了解一下MOSFET放大器的基本原理。
MOSFET是一种金属氧化物半导体场效应管,它的特点是输入电阻高、噪声低、频率响应宽等。
MOSFET放大器的核心是MOSFET管,通过控制其栅极电压来控制输出信号的放大倍数。
在50瓦MOSFET放大器电路中,通常会采用功率MOSFET管作为放大器的输出级。
功率MOSFET管具有较高的功率承受能力和较低的输出电阻,能够实现较大的输出功率和较低的失真。
在电路中,通常会使用耦合电容器将输入信号与MOSFET管的栅极相连。
这样可以实现输入信号的隔离和直流偏置。
同时,为了保证MOSFET管的工作状态稳定,还需要在栅极和源极之间串联一个电阻,以形成稳定的工作点。
在50瓦MOSFET放大器电路中,还需要一个驱动电路来提供足够的栅极驱动电流。
通常会采用晶体管作为驱动电路的核心元件。
晶体管可以实现输入信号的放大和驱动MOSFET管的栅极。
在50瓦MOSFET放大器电路中,为了保证电路的稳定性和可靠性,还需要合适的电源滤波和稳压电路。
这样可以有效地减小电源噪声和波动,提供稳定的工作电压。
总结一下,50瓦MOSFET放大器电路是一种常见的放大器电路,通过控制MOSFET管的栅极电压来实现信号的放大。
在电路中还需要耦合电容器、电阻、晶体管等元件来实现信号的隔离、偏置和驱动。
同时,合适的电源滤波和稳压电路也是保证电路稳定性和可靠性的重要因素。
希望通过本文的介绍,读者对50瓦MOSFET放大器电路有了更加深入的了解。
目录场效应管功率放大电路 (1)场效应管80W音频功率放大电路 (1)一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图 (2)100W的MOSFET功率放大器 (2)场效应管(MOSFET)组成的25W音频功率放大器电路图 (4)一种单电源供电的MOSFET功放电路 (6)100W的V-MOSFET功率放大器电路 (6)100W场效应管功率放大电路 (8)全对称MOSFET OCL功率放大器电路图 (9)场效应管功率放大电路如图所示电路是采用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。
电路中差动第二级采用2SJ77***率MOSFET,电流镜像电路采用2SK214。
其工作电流为6mA,但电源电压较高(为±50V),晶体管会发热,因此要接人小型散热器。
场效应管80W音频功率放大电路一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图100W的MOSFET功率放大器电路图关于电路电容C8是阻止直流电压,如果从输入源的输入直流去耦电容。
如果畅通,将改变这个直流电压偏置值S后续阶段。
电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。
晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。
预设R1用于调整放大器的输出电压。
电阻R3和R2设置放大器的增益。
第二差的阶段是由晶体管,第三季度和Q6,而晶体管Q4和Q5形式电流镜,这使得第二个差分对漏一个相同的电流。
这样做是为了提高线性度和增益。
Q7和Q8在AB 类模式运行的功率放大级的基础上。
预设R8可用于调整放大器的静态电流。
电容C3和电阻R19组成的网络,提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。
F1和F2是安全的保险丝。
电路设置设置在中点R1开机前,然后慢慢调整为了得到一个最低电压(比50mV)输出。
下一步是成立的静态电流,并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。
准互补场效应管功放
准互补场效应管功放是一种采用准互补对称结构设计的功率放大电路。
它主要由内部N
沟道MOSFET管和P沟道MOSFET管组成。
这种结构可以有效地降低失真,提高功率放大效率。
准互补场效应管功放的工作原理与传统的场效应管功放类似。
输入信号经过电容耦合进入功放电路,内部的MOSFET管进行放大,输出信号通过输出电阻耦合到负载上。
由于采用了准互
补结构,当输入信号为正半周时,N沟道MOSFET管处于放大状态,而P沟道MOSFET管处
于截止状态;当输入信号为负半周时,P沟道MOSFET管处于放大状态,而N沟道MOSFET
管处于截止状态。
通过这种方式,可以获得更好的线性度和更高的输出功率。
准互补场效应管功放具有一些优点。
首先,由于采用了准互补结构,它可以有效地降低失真,提高线性度。
其次,它具有较高的功率放大效率。
此外,准互补场效应管功放还具有较高的频率响应和较低的输出阻抗。
然而,准互补场效应管功放也存在一些缺点。
由于需要使用两种不同类型的MOSFET管,制
造成本较高。
此外,由于两种管子特性的不对称性,需要进行精确的匹配,加工过程较为复杂。
总之,准互补场效应管功放是一种具有较好线性度和功率放大效率的功放电路,它在音频放大器和功率放大器等领域有广泛的应用。
MOS功放温补电路是一种用于补偿温度变化对MOS场效应晶体管(MOSFET)功率放大器性能影响的电路。
在功率放大器的设计中,MOS晶体管的参数会随着温度的变化而变化,这会影响放大器的增益、线性度和效率等关键性能指标。
为了保持放大器的性能稳定,通常需要设计温度补偿电路来抵消这些变化。
以下是一些关于MOS功放温补电路的设计要点:
1. 温度检测:温补电路需要能够准确地检测到晶体管的工作温度。
这可以通过集成在芯片上的温度传感器来实现,或者使用外部的温度传感器。
2. 电压调节:为了补偿温度引起的阈值电压变化,温补电路会根据检测到的温度调整MOS 晶体管的栅极电压。
这通常是通过一个与温度相关的电压参考源来实现的。
3. 电流调节:除了电压调节外,温补电路还可能需要调整晶体管的驱动电流,以保持放大器的线性度和效率。
4. 稳定性:温补电路的设计需要确保在整个温度范围内放大器的稳定性,避免引入不必要的振荡或噪声。
5. 系数对应:温补电路的温度系数应与MOS晶体管的温度系数相对应,以确保有效的补偿效果。
总的来说,MOS功放温补电路是确保功率放大器在不同温度下都能保持稳定性能的重要部分。
设计时需要考虑到多种因素,包括温度检测的准确性、电压和电流调节的精确性以及整体电路的稳定性。
通过精心设计的温补电路,可以显著提高功率放大器的可靠性和性能。
篇首1. 概述MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)差分放大电路是一种常用的电子器件,在各种电路中广泛应用。
其跨导是衡量MOSFET差分放大电路性能的重要参数之一。
本文将对MOSFET差分放大电路和跨导进行详细讨论。
2. MOSFET差分放大电路的基本原理MOSFET差分放大电路是由MOSFET管构成的,其基本原理是利用MOSFET的场效应实现放大作用。
该电路包含两个输入端和一个输出端,输入信号通过两个输入端分别输入到两个MOSFET管中,经过放大处理后输出到输出端。
具体的放大原理将在下文详细阐述。
3. MOSFET差分放大电路的结构MOSFET差分放大电路的结构包括两个MOSFET管和若干电阻、电容等元件构成。
其中,两个MOSFET管分别作为放大器的输入端,承担信号的放大工作。
各种元器件之间通过电路连接在一起,构成完整的差分放大电路。
下文将对具体的结构进行详细介绍。
4. MOSFET差分放大电路的工作原理MOSFET差分放大电路的工作原理是利用MOSFET管的场效应特性进行信号放大。
当输入信号作用在MOSFET管上时,根据场效应的不同,MOSFET管的导通特性发生相应的改变,导致输出信号的放大。
具体的工作原理将在下文中解释。
5. 跨导的概念及其在MOSFET差分放大电路中的应用跨导是指输出电流与输入电压之间的增益关系。
在MOSFET差分放大电路中,跨导是衡量其放大性能的重要参数。
通过对跨导的计算和分析,可以评估MOSFET差分放大电路的放大能力和稳定性。
下文将对跨导的概念和在MOSFET差分放大电路中的应用进行详细介绍和分析。
6. MOSFET差分放大电路的性能分析MOSFET差分放大电路的性能分析是对其跨导、增益、输入阻抗等性能指标进行评估和测试。
通过对性能的分析,可以了解MOSFET 差分放大电路的优缺点,为其在实际应用中的选择和优化提供参考。
下文将对MOSFET差分放大电路的性能分析进行详细阐述。
以MOSFET作为SEPP输出级的OCL放大电路附图为近年来流行的以MOSFET作为SEPP输出级的典型OCL放大器,虚线框内为前级部分。
由JFET对管Ql、Q2组成两臂差分放大器,采用对管无疑使其对称性更好,前级噪声更低。
同时共模抑制比也更理想,对输出温漂的抑制也更有效。
Q3、Q4、Q5、Q6和恒流二极管Dl、D2组成双路恒流源供电,以使差分放大器形成直流内阻低,交流阻抗高的动态负载,得到更高的前级增益,弥补JFET电压增益偏低的影响。
电压驱动级由双极型对管2SA968/2SC2238组成,为了有足够的增益和输出幅度.选择了Bvceo=160V、lCEO=1.5A,25W的功率管,Q7、Q8的参数有极佳的对称性。
当静态电流为27mA 时.输出足够的驱动信号,大电流驱动级也有较低输出阻抗.可满足MOSFET输出级的要求,直接驱动输出级。
输出级选用MOSFET对管2SK405/2Sl115,其VDSS160/-160V,JD为8A,最大功耗为100W(25℃),栅一源极最大电压Vcss为+20V。
此放大器当V CC+V 时,A类输出功率可达10W左右。
如欲有更大的输出功率.可采用多组对管并联,此时驱动电压不变,但是输出级输入电容增大。
为了避免驱动信号变形,应在每组输出对管的栅极加入隔离电阻,同时适当选用功耗更大的驱动对管,以降低驱动级输出阻抗。
全直耦OCL电路是通过100%的直流反馈保持各SEPP推挽电路的对称,电路中VR1、VR2用以预调静态平衡,VR3(VR4)则用以预设输出级静态电流。
放大器的动态平衡则依赖负反馈电路的自动调整作用,此方面和通常OCL放大器相同本文不再重述。
对于FETOCL放大器而言,特别在于FET对管有较好的线性,因而在交流负反馈量的选取中要适度。
一般而言,FET输出管尤其是MOSFET对管,其非线性失真小于双极型输出管,所以MOSFET放大器中无须加入过大的交流负反馈,可以避免由负反馈量过大引起的负面效应。
计控学院
College of computer and control engineering
Qiqihar university EDA课程设计报告
系别电气工程系
学生姓名
班级
学号
指导教师
提交日期
功率MOSFET管构成的功率放大器电路一、选择功率MOSFET管的原因:
“MOSFET”是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的缩写,译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。
它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。
所谓功率MOSFET(Power MOSFET)是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安),用于功率输出级的器件。
1.1 功率MOSFET管的种类:
按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET主要是N沟道增强型.
功率MOSFET主要用于计算机外设(软、硬驱动器、打印机、绘图机)、电源(AC/DC变换器、DC /DC变换器)、汽车电子、音响电路及仪器、仪表等领域
1.2 功率MOSFET的结构:
按垂直导电结构的差异,又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET)..
功率MOSFET为多元集成结构,如国际整流器公司(International Rectifier)的HEXFET采用了六边形单元;西门子公司(Siemens)的SIPMOSFET采用了正方形单元;摩托罗拉公司(Motorola)的TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列。
1.3 功率MOSFET的工作原理:
截止:漏源极间加正电源,栅源极间电压为零。
P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏,漏源极之间无电流流过。
导电:在栅源极间加正电压UGS,栅极是绝缘的,所以不会有栅极电流流过。
但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开,而将P区中的少子—电子吸引到栅极下面的P区表面当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时,栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,使P 型半导体反型成N型而成为反型层,该反型层形成N沟道而使PN结J1消失,漏极和源极导电。
1.4 功率MOSFET的结构图:
功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。
导电机理与小功率MOS管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
1.5 功率MOSFET驱动电路:
功率MOSFET是电压型驱动器件,没有少数载流子的存贮效应,输入阻抗高,因而开关速度可以很高,驱动功率小,电路简单。
但功率MOSFET的极间电容较大,输入电容CISS、输出电容COSS 和反馈电容CRSS与极间电容的关系可表述为:功率MOSFET的栅极输入端相当于一个容性网络,它的工作速度与驱动源内阻抗有关。
由于CISS的存在,静态时栅极驱动电流几乎为零,但在开通和关断动态过程中,仍需要一定的驱动电流。
假定开关管饱和导通需要的栅极电压值为VGS,开关管的开通时间TON包括开通延迟时间TD和上升时间TR两部分。
开关管关断过程中,CISS通过ROFF放电,COSS由RL充电,COSS较大,VDS(T)上升较慢,随着VDS(T)上升较慢,随着VDS(T)的升高COSS迅速减小至接近于零时,VDS(T)再迅速上升。
根据以上对功率MOSFET特性的分析,其驱动通常要求:触发脉冲要具有足够快的上升和下降速度;②开通时以低电阻力栅极电容充电,关断时为栅极提供低电阻放电回路,以提高功率MOSFET 的开关速度;③为了使功率MOSFET可靠触发导通,触发脉冲电压应高于管子的开启电压,为了防止误导通,在其截止时应提供负的栅源电压;④功率开关管开关时所需驱动电流为栅极电容的充放电电流,功率管极间电容越大,所需电流越大,即带负载能力越大。
MOSFET的优点——单极型,电压驱动,开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小而且驱动电路简单
1.6 功率MOSFET与双极型功率相比具有如下特点:
1.MOSFET是电压控制型器件(双极型是电流控制型器件),因此在驱动大电流时无需推动级,电路较简单;
2.输入阻抗高,可达108Ω以上;
3.工作频率范围宽,开关速度高(开关时间为几十纳秒到几百纳秒),开关损耗小;
4.有较优良的线性区,并且MOSFET的输入电容比双极型的输入电容小得多,所以它的交流输入阻抗极高;噪声也小,最合适制作Hi-Fi音响;
5.功率MOSFET可以多个并联使用,增加输出电流而无需均流电阻。
电路主要元件:电阻,电容,二极管,功率MOSFET管,NPN型晶闸管。
二、电路图:
VT1~VT4采用2SC1775,VT5~VT6采用2ST77,VT7~VT8采用2SK214,VT9采用2SC945,VT10采用2SC945,VT11采用2SA733,VT12~VT13采用2SK134,VT14~VT15采用2SJ49,VD1~VD2采
用IS1588
三、电路的工作原理及作用:
上图采用功率MOSFET管构成的功率放大器电路。
决定转换速率的驱动级与输出级都是采用功率MOSFET管,这样可提高电路的高频特性。
输出功率由电源电压和负载电阻决定,可连续输出100W~150W的工作状态,对负载短路也有较强的承受能力。
差动第2级采用2SJ77中功率MOSFET 管,电流镜像电路采用2SK214,工作电流为6mA,但电源电压较高(为正负50V),因此晶体管会发热,要接入小型散热器。
输出级不经过射随器而采用直接驱动方式,为此增加了驱动电路的负载,为了增大转换速率,可VT5~VT8允许损耗范围内加大漏级偏置电流。
功率MOSFET管容易产生振荡,简单的解决方法是在栅极附近接入电阻RG,其电阻值随MOSFET 管不同而异,一般为50Ω~500Ω,但这样要牺牲电路的一些高频特性。
差动级工作电流可由输入级的偏置电路进行调整,若R7阻值小,电流既增大,转换速率也增大。
当R1=R11时失调电压减小,但完全凋零时,可在VT1和VT2的发射极入半可调电位器。
输出级偏置电流由RP1设定,每个输出管的漏极电流为100mA左右。
四、心得体会:
通过本次课程设计加深了对功率MOSFET的理解和认识,对其结构及工作原理等的掌握更加扎实,以及其在具体电路中的作用也有了一些认识,并且在电路图的绘制中也提高了动手能力。