制作场效应管功率放大器

一、实验目的1. 了解场效应管的基本特性和工作原理。

2. 掌握场效应管放大器的设计与调试方法。

3. 学习测量场效应管放大器的各项性能参数。

二、实验原理场效应管（Field-Effect Transistor，简称FET）是一种电压控制器件，具有输入阻抗高、动态范围大、热稳定性好、抗辐射能力强等优点。

根据结构，场效应管可分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。

1. 结型场效应管（JFET）：JFET是一种三端器件，包括源极（S）、漏极（D）和栅极（G）。

其工作原理是利用导电沟道之间耗尽区的宽窄来控制电流。

2. 绝缘栅型场效应管（IGFET）：IGFET是一种四端器件，包括源极（S）、漏极（D）、栅极（G）和衬底。

其工作原理是利用感应电荷的多少来控制导电沟道的宽窄，从而控制电流的大小。

场效应管放大器主要由输入级、中间级和输出级组成。

输入级主要起信号放大作用，中间级主要起信号传递作用，输出级主要起功率放大作用。

三、实验仪器与设备1. 实验箱：包含电源、示波器、信号发生器等。

2. 场效应管：JFET、IGFET各一只。

3. 电阻、电容、电感等电子元件。

4. 接线板、导线等。

四、实验步骤1. 搭建场效应管放大电路，包括输入级、中间级和输出级。

2. 调整电路参数，使放大器处于正常工作状态。

3. 使用示波器观察放大器的输出波形，分析放大器的性能。

4. 测量放大器的各项性能参数，如增益、带宽、输入阻抗、输出阻抗等。

五、实验结果与分析1. 放大器输出波形通过示波器观察，放大器输出波形基本符合预期，说明放大器能够正常工作。

2. 放大器性能参数（1）增益：通过测量输入信号和输出信号的幅度，计算得到放大器的增益为20dB。

（2）带宽：通过测量放大器的-3dB带宽，得到放大器的带宽为1MHz。

（3）输入阻抗：通过测量放大器输入端电压和电流，计算得到放大器的输入阻抗为1kΩ。

（4）输出阻抗：通过测量放大器输出端电压和电流，计算得到放大器的输出阻抗为50Ω。

otl功率放大电路原理
OTL功率放大电路原理
OTL功率放大电路是一种无输出变压器的功率放大电路，它的原理是利用晶体管或场效应管的高电压放大特性，将输入信号放大到足够的电平，以驱动负载。

OTL功率放大电路具有输出电阻小、失真低、频响宽等优点，被广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。

OTL功率放大电路的基本原理是利用晶体管或场效应管的高电压放大特性，将输入信号放大到足够的电平，以驱动负载。

在OTL功率放大电路中，晶体管或场效应管的输出端直接连接到负载，没有输出变压器，因此输出电阻很小，可以有效地驱动负载。

同时，由于没有输出变压器，OTL功率放大电路的失真很低，频响也很宽，可以保证音频信号的高保真度。

OTL功率放大电路的设计需要考虑多个因素，如输入电路、输出电路、功率管的选择等。

输入电路需要保证输入信号的稳定性和低噪声，输出电路需要保证输出电阻的小和输出功率的大。

功率管的选择需要考虑其工作电压、工作电流、最大功率等参数，以保证其能够稳定地工作在OTL功率放大电路中。

OTL功率放大电路的应用非常广泛，特别是在音频放大器领域。

由于OTL功率放大电路具有输出电阻小、失真低、频响宽等优点，可
以保证音频信号的高保真度，因此被广泛应用于音响设备、电视机、电脑音响等领域。

同时，OTL功率放大电路还可以应用于其他领域，如电动车控制器、太阳能控制器等。

OTL功率放大电路是一种无输出变压器的功率放大电路，具有输出电阻小、失真低、频响宽等优点，被广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。

在设计OTL功率放大电路时，需要考虑多个因素，如输入电路、输出电路、功率管的选择等，以保证其能够稳定地工作。

场效应管功率放大器设计经验汇总场效应管功率放大器是一种常用的电路，用于放大电信号的功率。

在电子领域中，功率放大器的设计和实现是非常重要的。

本文将综述场效应管功率放大器的设计经验，介绍其基本原理、设计要点和常见问题解决方法，帮助读者更好地理解和设计场效应管功率放大器。

1. 基本原理场效应管功率放大器是通过控制场效应管的栅极电压和漏源电流来放大输入信号的功率。

场效应管通过调节栅极-源极电压的变化来控制漏源电流的大小，从而实现对输入信号的放大。

场效应管的三个极端分别为栅极(Gate)，漏极(Drain)和源极(Source)。

其中，栅极电压作为控制信号，漏极-源极电压作为放大信号输入，漏极电流作为放大信号输出。

2. 设计要点2.1 选择合适的场效应管在设计场效应管功率放大器时，需要根据放大的频率范围、功率要求、输入输出阻抗等参数来选择合适的场效应管。

不同型号的场效应管有不同的特性参数，例如增益、输入输出容量、截止频率等。

需要根据实际需求来选择合适的场效应管，并进行模拟和实际测试来验证其性能。

2.2 设置偏置电路场效应管需要设置适当的偏置电路来确保其工作在合适的工作点上。

偏置电路的设计应考虑工作电流和工作温度等因素，以提高放大器的稳定性和线性度。

偏置电路的设计还要考虑功耗和效率的折中，尽量减小功耗并提高效率。

2.3 电源设计场效应管功率放大器的电源设计非常重要。

合理的电源设计可以提高功率放大器的工作效率和稳定性。

电源设计应考虑电源噪声、电源稳定性和功率输出等因素。

选择合适的电源电压和电源容量，并采取适合的滤波电路来降低电源噪声。

2.4 保护电路设计在场效应管功率放大器设计中，需要加入保护电路来保护场效应管和其他部件免受过负载、过电流等因素的影响。

常用的保护电路包括过载保护、过热保护和静电保护等。

保护电路的设计需要根据实际应用场景来确定，并进行充分测试和验证。

3. 常见问题解决方法在场效应管功率放大器的设计和应用过程中，可能会遇到一些常见的问题，例如功率输出不稳定、失真和频率响应不均等。

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。

场效应管后级大功率功放
在设计场效应管后级大功率功放时，需要考虑以下几个方面：
1. 电路设计，功率放大器的电路设计需要考虑到输入输出阻抗匹配、稳定性、线性度和功率传输效率。

场效应管的偏置电路和工作点选择对电路性能有重要影响。

2. 散热设计，大功率功放会产生较多的热量，因此需要设计有效的散热系统来确保场效应管工作在安全温度范围内。

3. 电源供应，高功率功放需要稳定的电源供应，以确保输出的稳定性和可靠性。

4. 保护电路，为了防止场效应管受到过电压、过电流等因素的损坏，需要设计相应的保护电路。

5. 输出匹配网络，为了最大化功率传输效率，需要设计合适的输出匹配网络来匹配负载阻抗。

场效应管后级大功率功放在音频放大、射频通信、雷达系统等
领域有着广泛的应用。

通过合理的设计和优化，可以实现高功率输出、低失真和高效率的功率放大器。

因此，在设计场效应管后级大功率功放时，需要综合考虑电路设计、散热设计、电源供应、保护电路和输出匹配网络等多个方面，以实现高性能的功率放大器。

本电路采用2个MOS 场效应管构成功率放大器，为甲乙类（AB类）功率放大器，上面采用N 沟道增强型MOS 场效应管IRF130，下面采用P 沟道增强型MOS 场效应管IRF9130，IRF130和IRF9130是IR 公司生产的配对N 沟道和P 沟道器件，性能几乎是对称的。

为了克服交越失真，必须使输入信号避开场效应管的截止区，可以给场效应管加入很小的静态偏置电流，使输入信号叠加在很小的静态偏置电流上，这样可以避开场效应管的截止区，使输出信号不失真。

增强型MOS 场效应管有个开启电压V T ，V GS 必须要大于V T ，该场效应管才能进入放大区。

IRF130和IRF9130的V GS 最小值为2V ，设计时使2个场效应管栅极之间的电压在2V*2=4V ，或者为了减小直流电源的消耗，取比4V 稍小一点，也是可以的。

只要保持电压的分压比，电阻上的电流是不必考虑的，因为场效应管的栅级输入阻抗是非常高的，栅级几乎不消耗电流，因此，分压GND_0VOFF = 0v电阻的阻值取常用的即可。

从单个场效应管看，这是源级跟随器，所以电压放大倍数为1。

功率放大器对输入电压范围是没有限制的，取决于场效应管的参数，IRF130和IRF9130的绝对最大V GS=±20V，就是说，输入电压范围±15V是没有问题的。

功率放大器根据输入电压，放大接近1倍，得到输出电压，由输出电压，根据负载，得到输出电流。

如果电源电压是±24V，减去2个场效应管的正常工作时的V DS，输出电压范围应该大于±22V，具体做一下实验，也是简单的事。

甲乙类放大器电路的主要特点如下所述：(a).这种放大器同乙类放大器电路一样，也是用两只场效应管分别放大输入信号的正、负半周，但给两只场效应管加入了很小的静态偏置电流，以使场效应管刚刚进入放大区。

(b).由于给场效应管所加的静态直流偏置电流很小，所以在没有输入信号时放大器对直流电源的消耗比较小(比起甲类放大器要小得多)，这样具有乙类放大器的省电优点，同时因加入的偏置电流克服了场效应管的截止区，对信号不存在失真，又具有甲类放大器没有非线性失真的优点。

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。

注意事项质量好的印刷电路板组装的电路。

制作场效应管功率放大器场效应管功率放大器是一种广泛应用于电子电路中的功率放大器，它通过场效应管的操控来实现信号的放大。

下面将介绍制作场效应管功率放大器的步骤。

首先，我们需要准备以下材料和工具：1.一块电路板2.场效应管（有源器件）3.小信号二极管4.电阻5.电容6.输入、输出端子7.直流电源8.滤波电容9.电流表和电压表10.焊接工具11.示波器（可选）步骤1：设计电路根据功率放大器的需求，设计所需电路图，确定电路中各个元器件的数值和连接方式。

主要包含输入信号源、输入电容、放大电路、输出电容、输出信号负载等部分，其中的输出电容和输出信号负载是用来保证放大的信号稳定和驱动外部负载。

步骤2：打开电路板按照电路图的设计，将电路板上不需要的部分切割或去除。

保留需要焊接进电路板的部分。

步骤3：焊接电路将先前准备好的各个元器件按照电路图的要求，一个接一个地焊接到电路板上。

注意焊接的顺序和技巧，确保焊点牢固可靠。

步骤4：连接输入和输出端子连接输入和输出端子，用于提供输入信号和接收输出信号。

输入端子可以连接到信号源，输出端子可以连接到负载。

步骤5：连接直流电源和滤波电容连接直流电源和滤波电容，用于提供工作电压和滤除电路中的杂散电压。

步骤6：安装场效应管将场效应管安装到电路板上，注意引脚的正确连接和插入方式。

在插入前，可以清洁引脚和插孔。

步骤7：测试和调试连接相应的测试设备，如电流表和电压表，对电路进行测试和调试。

通过测量输出电压、电流和输入电压等参数，调整电路的工作点和放大系数，以达到预期的功率放大效果。

步骤8：优化和改进根据实际测试结果和需求，对电路进行优化和改进。

可以尝试更换元器件，调整电路参数，改进电路拓扑结构，以提高功率放大器的性能和稳定性。

在制作场效应管功率放大器的过程中，需要注意以下几点：1.仔细阅读和理解电路图和规格书，确保元器件的正确使用和连接。

2.在焊接过程中，注意安全操作，避免因电路短路或电源短路而引起危险。

• 101•真空管由于存在空间电荷传输滞后特性，放大器具有特殊的音色，温暧柔和，尤其是重放人声，表现的醇美剔透，耐人回味无穷，尤以表现人声音乐情感见长。

而晶体管放大器具有犀利的分析力、宽畅的频响和强劲的动态，具有朝气蓬勃、催人奋进的感召力。

场效应管放大器音色介于以上两者之间，既有电子管功放声音细节温暖耐听，具有感染力；低音不浑浊，高音圆润，又兼有晶体管体积小、效率高等优点。

反复比较证明，场效应晶体管的适应范围大，表现力强，除具备胆管的特点外，对铜管乐、交响乐等各种乐器刻画逼真，干净利索，乐感朝气蓬勃，气势磅礴，是音乐爱好者的上佳选择。

在原电路结构的基础上，详细分析了电路参数，对音响爱好者自己开发前后级功放具有一定的指导意义。

1 前级放大器的结构与特点前级放大器结构如图1所示：图1 前级放大电路图前级放大器采用场效应三极管2SK30，T2接成共漏极电路以提高带负载能力。

1.1 静态工作点的确定根据2SK30的输出特性曲线（见图2），当i D=1.2mA附近时，静态工作点位于中部。

根据公式(1)：(1)I DSS为u GS=0时的漏极电流。

U GS(OFF)称为管子的夹断电压。

由图可见，I DSS=2.8mA，U GS(OFF)=-1.6V。

令i D=1.2mA带入公式得到两个解u GS1=-0.6，u GS2=-2.65V，u GS2与题意不符，故舍去。

图2 2SK30的特性曲线图对应地，T2的工作电流也是1.2mA附近，处于最理想的工作状态。

调节2SK30A的机理是：电阻R f3与电压放大倍数成正比，在确定了R f3后，场效应管T1漏极电压（以下称为U D1）11V为最佳，可通过调整R f5的阻值来进行。

值得一提的是，因为设计的是甲类放大器，T1是结型场效应三极管，源极电位设计在+0.6V，对应的漏极电流（以下称为I D1）在1.2mA。

如果U D1低于11V，说明I D1大了，此时应当调大R f 5；如果U D1提高了，说明I D1小了些，此时应当调小R f 5。