MOSFET的電路符號和開關(guān)應(yīng)用 MOSFET功率放大器電路圖分享

什么是MOSFET？

MOSFET是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的縮寫。它是一種 FET（場效應(yīng)晶體管），其柵極和溝道之間具有絕緣金屬氧化物層。相反，JFET 的柵極與其溝道相連。絕緣柵的優(yōu)點(diǎn)是其卓越的速度和性能，并且漏電流非常小。

現(xiàn)在MOSFET分為耗盡型MOSFET“D-MOSFET”和增強(qiáng)型MOSFET“E-MOSFET”兩種。這兩種 MOSFET 廣泛應(yīng)用于電子、集成電路和嵌入式電路中。

MOSFET 有 4 個端子：漏極、柵極、源極和體。然而，主體端子始終與源極端子連接。因此，我們只剩下三個終端。 MOSFET在源極和漏極之間傳導(dǎo)電流。源極和漏極之間的電流路徑稱為溝道。該溝道的寬度由柵極端子處的電壓控制。

MOSFET的電路符號

1、耗盡型MOSFET

MOSFET 或金屬氧化物半導(dǎo)體 FET 是另一種場效應(yīng)晶體管，其柵極與載流通道完全隔離，因此也稱為 IGFET（絕緣柵 FET）。它是一種電壓控制電流裝置。耗盡型 MOSFET 在柵源電壓為零時通常導(dǎo)通。它們通過分別向 P 溝道或 N 溝道 MOSFET 施加正或負(fù)柵源電壓來關(guān)閉。

2、增強(qiáng)型MOSFET

當(dāng)柵源電壓為零時，增強(qiáng)型 MOSFET 通常不導(dǎo)通。它們通過對 N 溝道施加正柵源電壓和對 P 溝道增強(qiáng)型 MOSFET 施加負(fù)柵源電壓來導(dǎo)通。增強(qiáng)型類似于常開型開關(guān)，而耗盡型類似于常閉型開關(guān)。

3、帶散裝的增強(qiáng)型MOSFET

這種類型的增強(qiáng)型 MOSFET 有四個端子。額外的端子稱為 Bulk 或 body 端子。它既不是輸入端，也不是輸出端，而是用于基板接地。它通常在內(nèi)部與源極端子連接，這就是為什么它們從符號中被省略，以顯示清晰的原理圖，并減少笨重的接線。

4、具有Bulk功能的耗盡型MOSFET

這種耗盡型 MOSFET 有一個額外的獨(dú)立端子用于體或體。它與 MOSFET 的源極端子短接以進(jìn)行工作。它使子狀態(tài)接地。

5、雙柵極耗盡型MOSFET

雙柵極 MOSFET 是一種特殊類型的 MOSFET，它包含兩個串聯(lián)的單獨(dú)柵極。門電路更精確地控制放大系數(shù)。例如，可以通過改變門2處的信號來控制門1處的信號的放大系數(shù)，從而為各種幅度的信號提供自動控制。

6、雙柵極增強(qiáng)型MOSFET

這是增強(qiáng)型雙柵極 MOSFET。它們的工作原理與耗盡型 MOSFET 相同，但唯一的區(qū)別是，當(dāng)柵源電壓為零時，耗盡型通常導(dǎo)通，而增強(qiáng)型通常不導(dǎo)通。

MOSFET的開關(guān)應(yīng)用

MOSFET 最常見的應(yīng)用之一是作為電力電子電路中的開關(guān)。 MOSFET 可以非?？焖俚亻_關(guān)，這使其能夠處理高頻并減少功率損耗。 MOSFET 還可以處理高電流和電壓，這使其適合高功率應(yīng)用。

MOSFET 開關(guān)應(yīng)用的一些示例包括：

DC-DC 轉(zhuǎn)換器：這些是將一種直流電壓電平轉(zhuǎn)換為另一種直流電壓電平的電路。 MOSFET可用作開關(guān)來控制電感器或電容器的充電和放電，從而交替循環(huán)地存儲和釋放能量。輸出電壓可以通過調(diào)節(jié)開關(guān)的占空比來調(diào)節(jié)，占空比是接通時間與關(guān)斷時間的比率。

電機(jī)控制：這些電路控制電機(jī)的速度和方向。 MOSFET 可用作開關(guān)來控制流經(jīng)電機(jī)繞組的電流，從而產(chǎn)生使電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)的磁場?？梢酝ㄟ^改變開關(guān)的頻率和極性來控制電機(jī)的速度和方向。

逆變器：這些是將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓的電路。 MOSFET 可用作開關(guān)來交替直流電壓的極性，從而在輸出端產(chǎn)生交流波形。交流輸出的頻率和幅度可以通過改變 MOSFET 的開關(guān)模式來控制。

MOSFET功率放大器電路圖分享

1、MOSFET功率放大器電路圖（1）

我們連接兩個 MOSFET 作為互補(bǔ)漏極跟隨器，以在該 MOSFET 功率放大器電路中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻和功率輸出。 T3 和 T4 的電源電壓和飽和電壓控制 MOSFET 提供的輸出電流。

電阻器 R8 和 R9 驅(qū)動運(yùn)算放大器和 MOSFET 的反饋機(jī)制。該反饋將運(yùn)算放大器的開環(huán)放大提升 (1+ R8/R9)，并導(dǎo)致整個放大器的閉環(huán)放大 (1+R3/R2)。

T1和T2形成一個電流源，為T3和T4設(shè)置50mA的靜態(tài)電流。為了防止運(yùn)算放大器的直流電流導(dǎo)通 T3 和 T4，需要調(diào)節(jié) R4 和 R5 的值。

隨著 R4 和 R5 兩端的電壓上升，它們會增加通過 T3 和 T4 的靜態(tài)電流，具體取決于 P1 的設(shè)置和電流源。為了考慮靜態(tài)電流的溫度依賴性，您必須將 T2 安裝在 MOSFET 的典型散熱器上（約 5 K/W）。

當(dāng)輸出功率至少為 20 W（8 歐姆）時，該設(shè)計(jì)可提供卓越的諧波失真水平，100 Hz 時為 0.075%，10 kHz 時為 0.135%。

2、使用IRFP240的100瓦M(jìn)OSFET功率放大器電路圖

制作100瓦M(jìn)OSFET功率放大器，首先需要了解MOSFET和功率放大器的基礎(chǔ)知識。而且，要了解功率放大器，您必須了解放大器。一般來說，放大器是在輸出端放大輸入音頻信號的電路。不過，放大器電路有兩種。前置放大器和功率放大器。前置放大器增強(qiáng)微弱信號。在功率放大器的同時，提升線路電平信號。它的階段位于前置放大器之后。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向 MOSFET。 Mosfet 是金屬氧化物場效應(yīng)晶體管。通常以兩種模式使用，作為開關(guān)或放大器。它具有三個外部端子，分別是柵極、漏極和源極。因此它可以用于不同的配置。要將 MOSFET 用作放大器，或者必須以大多數(shù)載流子從源極流向漏極的方式進(jìn)行偏置。

在MOSFET功放電路中，電容C8是輸入去耦電容。 R20用于限制晶體管Q1的輸入電流。電阻器R3和R2用于設(shè)置增益。 R1用于調(diào)節(jié)輸出電壓。 Q7和Q8晶體管構(gòu)成AB類功率放大器。保險(xiǎn)絲在電路中的使用是安全的。