MOS管功率放大器电路图_百度百科
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MOS管功率放大器电路图
MOS管功率放大器电路图是由电路模块、带阻滤波模块、模块、放大模块、模块以及模块组成。
MOS管功率放大器电路图系统设计
电路实现简单，功耗低，性价比很高。该电路，图1所示是其组成框图。电路稳压电源模块为系统提供能量；要实现50Hz频率点输出功率衰减；电压放大模块采用两级放大来将小信号放大，以便为功率放大提供足够电压；功率放大模块主要提高负载能力；模块便于信号采集；显示模块则实时显示功率和整机效率。
系统组成框图
MOS管功率放大器电路图硬件电路设计
MOS管功率放大器电路图带阻滤波电路的设计
采用组成的二阶的阻带范围为40～60 Hz，其电路如图2所示。带阻滤波器的性能参数有ω0或f0，带宽BW和Q。越高，阻带越窄，效果越好。
二阶带阻滤波电路
MOS管功率放大器电路图放大电路的设计
电压可选用两个INA128芯片来对进行放大。若采用一级放大，当放大倍数较大时，电路可能不稳定，故应采用两级放大，并在级间采用电路，图3所示是其电路图。图中，INA128具有低漂移和低噪声等性能指标，且放大倍数设置简单，只用一个外部电阻就能改变放大倍数。图3中1、8脚跨接的电阻就是用来调整放大倍率，4、7脚需提供正负相等的工作电压，2、3脚输入要放大的电压，并从6脚输出放大的电压值。5脚则是参考基准，如果接地，则6脚的输出即为与地之间的相对电压。
MOS管功率放大器电路图功率放大电路的设计
往往要求其驱动负载的能力较强，从能量控制和转换的角度来看，功率放大电路与其它在本质上没有根本的区别，只是功放既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。
本电路采用两个构成的功率放大电路，其电路如图4所示。此电路分别采用一个N沟道和一个P沟道对接而成，其中RP2和RP3为，用来调节电路的。fT放大电路上限频率的关系为：fT≈fhβh，系统阶跃相应的tr与放大电路上限频率的关系为：trfh=0.35。
功率放大电路
对于OCL放大器来说，一般有：PTM≈0.2POM，其中为单管的最大管耗，POM为最大不失真输出管耗。根据计算，并考虑到项目要求，本设计选用IRF950和IRF50来实现放大。
MOS管功率放大器电路图AD转换电路的设计
此工作可由内部的10位AD完成，但实验发现，单片机的10位AD芯片的处理效果不是很好。因此本设计采用了两个芯片来对负载输出的信号进行转换，并使用单片机控制计算，然后送入其和效率。
AD1674是一片高速12位逐次比较型A/D转换器，该芯片内置双极性电路构成的混合集成转换器，具有外接元件少，功耗低，精度高等特点，并具有自动校零和自动极性转换功能，故只需外接少量的电阻和即可构成一个完整的A/D转换器。是推出的16位高速，其转换速度快，好，精度高。AD8326和A1674的电路连接图分别如图5和图6所示。
MOS管功率放大器电路图显示电路
本电路采用来实时显示输出的功率、供给的功率和整机效率。该液晶具有屏幕反应速度快、高、功耗低等优点。可以实现友好的人机交互。为了简化电路，本设计采用。并在的控制下，按照要求的格式显示接收到的数据和。图7为电路的连接图。其中D0～D7为数据口，R/W为液晶读写信号，E是。
液晶显示器电路
MOS管功率放大器电路图系统软件设计
由于本系统是的放大，要求能测量并显示、整机效率等信息，所以要用到。AD芯片测量的，所以，测量的电压数据进行比较，以获得最大电压值，此值即为正弦信号的最大值。而要想得到正弦信号的有效值，就要对最大值进行处理，从而获得有效值。这样，就可以将电源的输出功率和供给功率，根据计算出其数值，并将测得的数据用液晶适时的显示出来。
因此，本系统软件实现的功能应当可以实现对正弦信号有效值的测量；同时能够通过液晶准确显示输出功率和系统供给功率和整机效率。
图8所示是本系统软件的设计。
软件设计流程功率MOS场效应晶体管_百度百科
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功率MOS场效应晶体管
功率MOS场效应晶体管，即MOSFET，其原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。
功率MOS场效应晶体管分类
功率MOS场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型，但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET），简称功率MOSFET（Power MOSFET）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其容量小，耐压低，一般只适用于不超过10kW的电力电子装置。
功率MOS场效应晶体管种类
功率MOS场效应晶体管的种类：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MOS场效应晶体管结构
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。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，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。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；公司（Motorola）的TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列。
功率MOS场效应晶体管工作原理
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。
功率MOS场效应晶体管基本特性
功率MOS场效应晶体管静态特性
其转移特性和输出特性如图2所示。
漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性，ID较大时，ID与UGS的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导Gfs　　MOSFET的漏极伏安特性（输出特性）：截止区（对应于GTR的截止区）；饱和区（对应于GTR的放大区）；非饱和区（对应于GTR的饱和区）。电力MOSFET工作在开关状态，即在截止区和非饱和区之间来回转换。电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时器件导通。电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数，对器件并联时的均流有利。
功率MOS场效应晶体管动态特性
其测试电路和开关过程波形如图3所示。
开通过程；开通延迟时间td(on) —up前沿时刻到uGS=UT并开始出现iD的时刻间的时间段；　　上升时间tr— uGS从uT上升到MOSFET进入非饱和区的栅压UGSP的时间段；　　iD稳态值由漏极电源电压UE和漏极负载电阻决定。UGSP的大小和iD的稳态值有关，UGS达到UGSP后，在up作用下继续升高直至达到稳态，但iD已不变。　　开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。　　关断延迟时间td(off) —up下降到零起，Cin通过Rs和RG放电，uGS按指数下降到UGSP时，iD开始减小为零的时间段。　　下降时间tf— uGS从UGSP继续下降起，iD减小，到uGS 　　关断时间toff—关断延迟时间和下降时间之和。
功率MOS场效应晶体管开关速度
MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系，使用者无法降低Cin，但可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度，MOSFET只靠多子导电，不存在少子储存效应，因而关断过程非常迅速，开关时间在10—100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中最高的。
场控器件静态时几乎不需输入电流。但在开关过程中需对输入充放电，仍需一定的驱动功率。开关频率越高，所需要的驱动功率越大。
功率MOS场效应晶体管动态性能的改进
在器件应用时除了要考虑器件的电压、电流、频率外，还必须掌握在应用中如何保护器件，不使器件在瞬态变化中受损害。当然晶闸管是两个双极型晶体管的组合，又加上因大面积带来的大电容，所以其dv/dt能力是较为脆弱的。对di/dt来说，它还存在一个导通区的扩展问题，所以也带来相当严格的限制。
功率MOSFET的情况有很大的不同。它的dv/dt及di/dt的能力常以每纳秒（而不是每微秒）的能力来估量。但尽管如此，它也存在动态性能的限制。这些我们可以从功率MOSFET的基本结构来予以理解。
图4是功率MOSFET的结构和其相应的等效电路。除了器件的几乎每一部分存在电容以外，还必须考虑MOSFET还并联着一个二极管。同时从某个角度看、它还存在一个寄生晶体管。（就像IGBT也寄生着一个晶闸管一样）。这几个方面，是研究MOSFET动态特性很重要的因素。
首先MOSFET结构中所附带的本征二极管具有一定的雪崩能力。通常用单次雪崩能力和重复雪崩能力来表达。当反向di/dt很大时，二极管会承受一个速度非常快的脉冲尖刺，它有可能进入雪崩区，一旦超越其雪崩能力就有可能将器件损坏。作为任一种PN结二极管来说，仔细研究其动态特性是相当复杂的。它们和我们一般理解PN结正向时导通反向时阻断的简单概念很不相同。当电流迅速下降时，二极管有一阶段失去反向阻断能力，即所谓反向恢复时间。PN结要求迅速导通时，也会有一段时间并不显示很低的电阻。在功率MOSFET中一旦二极管有正向注入，所注入的少数载流子也会增加作为多子器件的MOSFET的复杂性。
功率MOSFET的设计过程中采取措施使其中的寄生晶体管尽量不起作用。在不同代功率MOSFET中其措施各有不同，但总的原则是使漏极下的RB尽量小。因为只有在漏极N区下的横向电阻流过足够电流为这个N区建立正偏的条件时，寄生的双极性晶闸管才开始发难。然而在严峻的动态条件下，因dv/dt通过相应电容引起的横向电流有可能足够大。此时这个寄生的双极性晶体管就会起动，有可能给MOSFET带来损坏。所以考虑瞬态性能时对功率MOSFET器件内部的各个电容（它是dv/dt的通道）都必须予以注意。 　　瞬态情况是和线路情况密切相关的，这方面在应用中应给予足够重视。对器件要有深入了解，才能有利于理解和分析相应的问题。 [1]
功率MOS场效应晶体管与双极型功率晶体管对比
功率MOSFET场效应管从驱动模式上看，属于电压型驱动，驱动电路的设计比较简单，所需驱动功率很小。采用功率MOSFET场效应作为开关电源中的功率开关，在启动或稳态工作条件下，功率MOSFET场效应管的峰值电流要比采用双极型功率晶体管小得多。功率场效应管与双极型功率晶体管之间的特性比较如下：　　1. 驱动方式：场效应管是驱动，电路设计比较简单，驱动功率小；功率晶体管是电流驱动，设计较复杂，驱动条件选择困难，驱动条件会影响开关速度。　　2. 开关速度：场效应管无少数载流子存储效应，温度影响小，开关工作频率可达150KHz以上；功率晶体管有少数载流子存储时间限制其开关速度，一般不超过50KHz。　　3. 安全工作区：功率场效应管无二次击穿，安全工作区宽；功率晶体管存在二次击穿现象，限制了安全工作区。　　4. 导体电压：功率场效应管属于高电压型，导通电压较高，有正温度系数；功率晶体管无论耐电压的高低，导体电压均较低，具有负温度系数。　　5. 峰值电流：功率场效应管在开关电源中用做开关时，在启动和稳态工作时，峰值电流较低；而功率晶体管在启动和稳态工作时，峰值电流较高。　　6. 产品成本：功率场效应管的成本略高；功率晶体管的成本稍低。　　7. 热击穿效应：功率场效应管无热击穿效应；功率有热击穿效应。　　8. 开关损耗：场效应管的开关损耗很小；功率晶体管的开关损耗比较大。 [2]
[引用日期]
[引用日期]【图文】场效应管及其基本放大电路_百度文库
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MOS场效应管
即金属-氧化物-半导体型场效应管，英文缩写为MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor），属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻（最高可达1015Ω）。它也分N沟道管和P沟道管，符号如图1所示。通常是将衬底（基板）与源极S接在一起。根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。耗尽型则是指，当VGS=0时即形成沟道，加上正确的VGS时，能使多数载流子流出沟道，因而“耗尽”了载流子，使管子转向截止。
以N沟道为例，它是在P型硅衬底上制成两个高掺杂浓度的源扩散区N+和漏扩散区N+，再分别引出源极S和漏极D。源极与衬底在内部连通，二者总保持等电位。图1（a）符号中的前头方向是从外向电，表示从P型材料（衬底）指身N型沟道。当漏接电源正极，源极接电源负极并使VGS=0时，沟道电流（即漏极电流）ID=0。随着VGS逐渐升高，受栅极正电压的吸引，在两个扩散区之间就感应出带负电的少数载流子，形成从漏极到源极的N型沟道，当VGS大于管子的开启电压VTN（一般约为+2V）时，N沟道管开始导通，形成漏极电流ID。
国产N沟道MOSFET的典型产品有3DO1、3DO2、3DO4（以上均为单栅管），4DO1（双栅管）。它们的管脚排列（底视图）见图2。
MOS场效应管比较“娇气”。这是由于它的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压（U=Q/C），将管子损坏。因此了厂时各管脚都绞合在一起，或装在金属箔内，使G极与S极呈等电位，防止积累静电荷。管子不用时，全部引线也应短接。在测量时应格外小心，并采取相应的防静电感措施。下面介绍检测方法。
1．准备工作
测量之前，先把人体对地短路后，才能摸触MOSFET的管脚。最好在手腕上接一条导线与大地连通，使人体与大地保持等电位。再把管脚分开，然后拆掉导线。
2．判定电极
将万用表拨于R×100档，首先确定栅极。若某脚与其它脚的电阻都是无穷大，证明此脚就是栅极G。交换表笔重测量，S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧，其中阻值较小的那一次，黑表笔接的为D极，红表笔接的是S极。日本生产的3SK系列产品，S极与管壳接通，据此很容易确定S极。
3．检查放大能力（跨导）
将G极悬空，黑表笔接D极，红表笔接S极，然后用手指触摸G极，表针应有较大的偏转。双栅MOS场效应管有两个栅极G1、G2。为区分之，可用手分别触摸G1、G2极，其中表针向左侧偏转幅度较大的为G2极。
目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保护二极管，平时就不需要把各管脚短路了。
VMOS场效应管
VMOS场效应管（VMOSFET）简称VMOS管或功率场效应管，其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高（≥108W）、驱动电流小（左右0.1μA左右），还具有耐压高（最高可耐压1200V）、工作电流大（1.5A～100A）、输出功率高（1～250W）、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身，因此在电压放大器（电压放大倍数可达数千倍）、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。
众所周知，传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极大致处于同一水平面的芯片上，其工作电流基本上是沿水平方向流动。VMOS管则不同，从图1上可以看出其两大结构特点:第一，金属栅极采用V型槽结构；第二，具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的背面引出，所以ID不是沿芯片水平流动，而是自重掺杂N+区（源极S）出发，经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区，最后垂直向下到达漏极D。电流方向如图中箭头所示，因为流通截面积增大，所以能通过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层，因此它仍属于绝缘栅型MOS场效应管。
国内生产VMOS场效应管的主要厂家有877厂、天津半导体器件四厂、杭州电子管厂等，典型产品有VN401、VN672、VMPT2等。表1列出六种VMOS管的主要参数。其中，IRFPC50的外型如图3所示。
下面介绍检测VMOS管的方法。
1．判定栅极G
将万用表拨至R×1k档分别测量三个管脚之间的电阻。若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无穷大，并且交换表笔后仍为无穷大，则证明此脚为G极，因为它和另外两个管脚是绝缘的。
2．判定源极S、漏极D
由图1可见，在源-漏之间有一个PN结，因此根据PN结正、反向电阻存在差异，可识别S极与D极。用交换表
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