1 分享一个互补10W MOSFET放大器电路-德赢Vwin官网 网
0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

分享一个互补10W MOSFET放大器电路

科技观察员 来源:homemade-circuits 作者:homemade-circuits 2023-03-19 12:12 次阅读

下面图 1 中的第一个设计描述了一个基本的、真正的互补 10 W MOSFET 放大器电路设计。这是一种众所周知的配置,其中公共发射极输入级(Tr1)直接驱动公共发射极驱动器级(Tr2)。随后,这将操作几个互补的发射极跟随器输出晶体管,或在这种情况下的互补源跟随器输出晶体管。

poYBAGQWi5-APowkAAN4kti9_8k147.png

反馈偏置

由于R6通过放大器输出(Tr3和Tr4源)向Tr1的发射极提供的反馈,因此直流时几乎存在100%的负反馈。

这使得输出偏置变得简单,并且大约是电源电位的一半,因为只需要使用电阻分压器将输入(Tr1的基极)偏置到该电平。R1、R2、R3和C2构成偏置电路。R1和C2滤除任何嗡嗡声或噪声,否则这些嗡嗡声或噪声会通过偏置网络流经电源线到达放大器的输入端。

通常,输出电压摆幅(以及功率)将偏置到电源电压的1/2,以避免削波和明显失真。正如我们稍后将看到的,在这种情况下,最好的结果来自稍大的静态输出电压,以便电路适当偏置。

R4是Tr1的集电极负载,其值约为1mA,可将Tr1的集电极电流保持在合理水平。Tr2的主集电极负载为R7,R8也包含在Tr2的集电极负载中。R8通过输出晶体管调节静态偏置电流,并设置为消耗约30mA的总静态电流。

尽管如果输出晶体管使用双极性器件,则对偏置电路使用一个或多个晶体管以实现温度补偿是正常的。

这里没有必要这样做,因为两个输出MOSFET具有负温度系数,因此一旦它们在工作时过热,最终会导致静态输出电流的小幅下降。

因此,不存在热失控的危险,也不需要温度控制,因为在输出MOSFET升温时输出偏置电流的微小降低没有实际影响。

场效应管与苯二甲基苯乙烯

与类似电路中的双极器件相比,这种设计中采用的MOSFET的一个缺点是效率降低。在发射极跟随器配置中使用时,晶体管基极的输入电压会导致发射极输出电压大致相等的变化,BJT的基极和发射极引脚之间的压降仅为约0.65伏。

电压增益并不完全统一,但通常约为0.98,这对于此类电路中的高效率来说是可以接受的,当放大器完全供电时,输出电压摆幅与电源电压电平不太远。

与BJT不同,MOSFET器件的栅极阈值电压略高于BJT器件中的相应电压,从而降低了输出电压偏移。

也就是说,对于双极性功率放大器,通常为每个输出器件采用达林顿对或其他类似配置,从而使基极阈值电压增加两倍。

然而,MOSFET器件仍然可能表现出较低的效率,因为它们需要一个大的栅极到源极电压来使其强烈偏置到导通中,而双极性器件只需要略高于其基极阈值电压的基极至发射极电压即可达到等效的导通程度。

当采用源极跟随器模式时,MOSFET 器件提供的电压增益明显低于单位电压增益,并且栅极至源极两端的压降随着输出电流的上升而变得更高。

使用引导

引导方法是减少此问题的一种方法,C5 和 D1 在此体系结构中提供了引导。当电路空闲时,D1允许电流流过R7、R8和Tr2,因此对电路的影响最小。一旦输出变为正,C5将电压增量链接到D1和R7的结点。

因此,驱动器级的电源电压通过相当于正向输出信号输出电压变化的值(减去D1约0.5 V的压降)完美增加。

自举信号应与正电源电压隔离,因此必须增加D1。D1位置的电阻器是此类电路的标准配置(在双极性设计中也广泛使用以增强输出功率)。

但是,如果D1使用电阻,则C5电容将面临较低的阻抗,并且需要是较大值的电容,以保证在较低频率下获得更好的性能。

包括自举网络的想法是,它允许Tr3获得大于正电源电压的栅极电压。因此,即使其栅极和源极端子之间的压降为数伏,它也能够产生几乎等于正电源轨电压的源电位。

自举方法的一个缺点是,它只在一组半周期中产生预期的影响,在本例中为正半周期。由于Tr2的集电极电压不能完全滑落到负电源电压,因此Tr4可获得的最小驱动电压仍为0V,实际上略高。

当最低栅极电压略高于0V时,Tr4在高输出电流情况下的最低源电压必须比该栅极电压低许多伏。

为了补偿这一点,必须使用比通常用于具有此额定功率和负载阻抗的放大器略高的电源电压。如前所述,输出偏置到略高于电源电压的一半,这是必需的,否则输出会在正输出峰值削波之前很久就削波于负峰值。

将输出偏置为几伏电压,超过源电压的一半,可确保在给定电源电压下实现几乎对称的削波和最高输出功率。

效率和增益

在所述设置下,放大器的电压增益大致相当于R6除以R5,或约10倍(20dB)。但是,通过改变R5的值,可以在合理的范围内调整电路的电压增益以满足特定需求。就像任何音频放大器布局一样,效率可能因样本而异。

尽管如此,该设计的失真水平似乎与基本BJT电路相当,在所有输入功率范围内的有效谐波失真均低于0.1%。

电路的开环增益(即没有负反馈时的电压)在整个音频频谱上几乎是恒定的,因此在增加音频频率时应该几乎没有下降。这种设计中没有任何部件可以实现高频滚降或相位校正,这可能会让习惯于这种BJT系统的读者感到惊讶。

功率输出

当使用 30 伏(负载)电源时,电路的输出功率通常在 6 至 7 瓦 RMS 左右,进入 8 欧姆扬声器。大约 36 伏的电源可以产生大约 10 瓦 RMS 的更大输出功率,这大约是不得超过的最高负载电源电压。

值得注意的是,输出设备(特别是Tr4)会产生大量热量,因此需要将它们安装在大型散热器上。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表德赢Vwin官网 网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 放大器
    +关注

    关注

    143

    文章

    13583

    浏览量

    213363
  • MOSFET
    +关注

    关注

    147

    文章

    7156

    浏览量

    213132
  • 电路设计
    +关注

    关注

    6673

    文章

    2451

    浏览量

    204125
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    如何构建10W的音频放大器

    在本教程中,我们将构建 10W 放大器,并连接 8 欧姆阻抗扬声器。我们将使用
    发表于 11-04 14:37 3007次阅读
    如何构建<b class='flag-5'>一</b><b class='flag-5'>个</b><b class='flag-5'>10W</b>的音频<b class='flag-5'>放大器</b>

    10W功率放大器电路

    10W功率放大器电路
    发表于 12-17 01:24 1494次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b>功率<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>

    10W功率放大器电路

    10W功率放大器电路
    发表于 03-23 08:57 4083次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b>功率<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>图

    波长2米的10W功率放大器电路

    波长2米的10W功率放大器电路
    发表于 04-08 09:19 862次阅读
    波长2米的<b class='flag-5'>10W</b>功率<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>图

    μPC1238构成的10W功率放大器电路

    μPC1238构成的10W功率放大器电路
    发表于 07-13 17:30 1588次阅读
    μPC1238构成的<b class='flag-5'>10W</b>功率<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>图

    声频用10W功率放大器电路

    声频用10W功率放大器电路
    发表于 08-06 14:36 2058次阅读
    声频用<b class='flag-5'>10W</b>功率<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>图

    10W同相组合放大器

    10W同相组合放大器 采用两值
    发表于 09-08 10:54 695次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b>同相组合<b class='flag-5'>放大器</b>

    10W反相组合放大器

    10W反相组合放大器 只采用两只
    发表于 09-08 11:00 768次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b>反相组合<b class='flag-5'>放大器</b>

    10W 10M的线性放大器

    10W 10M的线性放大器 这种线性
    发表于 10-06 15:16 1525次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b> <b class='flag-5'>10</b>M的线性<b class='flag-5'>放大器</b>

    10W迷你音频放大器 (10W Mini Audio Amp

    10W迷你音频放大器 (10W Mini Audio Amplifier)
    发表于 12-24 10:04 1706次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b>迷你音频<b class='flag-5'>放大器</b> (<b class='flag-5'>10W</b> Mini Audio Amp

    带低音炮的10W的音频放大器(10W Audio Ampli

    带低音炮的10W的音频放大器(10W Audio Amplifier with Bass-boost)
    发表于 12-25 09:41 3617次阅读
    带低音炮的<b class='flag-5'>10W</b>的音频<b class='flag-5'>放大器</b>(<b class='flag-5'>10W</b> Audio Ampli

    基于TDA1910的Hi-Fi 10W音频放大器电路

    下面的电路设计是简单的基于 TDA1910 的 Hi-Fi 10W 音频放大器电路。如果使用
    的头像 发表于 05-13 16:21 2528次阅读
    基于TDA1910的Hi-Fi <b class='flag-5'>10W</b>音频<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>

    基于TDA2003的10W放大器电路

    10W TDA2003放大器电路结构简单,适用于般音频目的。基于10瓦TDA2003放大器
    的头像 发表于 05-19 18:09 2839次阅读
    基于TDA2003的<b class='flag-5'>10W</b><b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>

    基于TDA2003的10W放大器电路

    这款 10W 放大器非常适合驱动中型扬声器并将其用于便携式 CD 播放器或 mp3 播放器。该放大器电路仅使用 TDA2003 集成电路
    的头像 发表于 08-11 17:35 1540次阅读
    基于TDA2003的<b class='flag-5'>10W</b><b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>图

    10W MOSFET音频放大器电路图讲解

    这里介绍的方案是只需要单电源的MOSFET 10W音频放大器电路。 B 类功率
    的头像 发表于 08-14 17:36 1281次阅读
    <b class='flag-5'>10W</b> <b class='flag-5'>MOSFET</b>音频<b class='flag-5'>放大器</b><b class='flag-5'>电路</b>图讲解