场效应管在高频电路中的应用
1.1低噪音
高频电路中的噪声会被放大,而场效应管以其低噪声性能而备受关注。长期以来,人们对场效应晶体管的噪声机理进行了研究,主要来自以下来源:沟道电阻产生的热噪声、沟道与栅极电容耦合产生的栅极感应噪声、闪烁噪声。不同场效应管的噪声特性也不同。我们比较了共源、共栅和共漏场效应晶体管的噪声特性。模型如下
图1:共源场效应晶体管的等效模型
图2:共栅FET的等效模型
图3:共漏场效应晶体管的等效模型
一般来说,共栅是最好的,共源是第二个,共漏是最差的。因此,在高频电路中应用FET时,最好优先使用共栅作为低噪声输入级。
1.2自动增益控制特性
自动增益控制(ACG)常用于高频电路,FET在自动增益控制电路中的应用也非常重要。AGC有两种控制模式。一种是通过增加AGC电压来降低增益,称为正向AGC,另一种是反向AGC。正向AGC控制能力强,控制功率大,受控放大级工作点变化范围大,放大器两端阻抗变化大;反向AGC要求控制功率小,控制范围小。利用场效应管的特性来改变栅极电压,从而改变漏源之间的电阻,从而改变放大器的增益,达到自动增益控制的目的。由于其原理简单,性能优良,自动增益控制的效果也相对稳定。
1.3功率增益
FET是一种电压控制装置。它的特点更像电子管。它具有高输入阻抗和大功率增益。在高频电路中,有两种类型的高频晶体管:一种是用于小信号放大的高频和低功率晶体管,它们的主要要求是高增益和低噪声;另一种是高频功率晶体管,它在高频工作时允许大的管消耗和大的输出功率。显然,FET可以很好地满足高频电路的需要。
场效应管在高频电路中的应用
现在越来越多的电子电路使用场效应管。以声场为例,场效应管的失真度低于晶体管,且大多为均匀谐波失真。他们有良好的听觉,高、中、低频能量分布适当,声音密度大,声场稳定,透明度适中,层次感、分辨率和定位感好,在音乐细节方面表现良好。
在选择声场场效应管时,应注意以下几点。
FET的ID参数是根据电路要求选择的,可以满足功耗要求,并且有轻微的余量。不要认为越大越好,ID越大,CGS越大,这不利于电路的高频响应和失真,比如ID为2A的管子,
CGS约为80便士;管子,ID为10a,CGS约为1000华氏度。合理的散热设计可以保证使用的可靠性。
VMOS管的源漏耐压bvdss(sourcedrainResistancevoltage)不应过高,并能满足要求。因为大bvdss的AndyLau饱和压降也很大,这会影响效率。结场效应管应尽可能高,因为它们不高。一般情况下,bvdss为30~50V,bvgss(栅源耐受电压)为20V。
VMOS管的栅极源耐受电压(bvgss)应尽可能高,因为VMOS的栅极极极易被击穿。在储存或操作时要小心,防止有静电的物体接触销。储存期间,引出引脚应短路,并用金属盒屏蔽,以防止电网被外部感应电位击穿。特别要注意的是,管子不能被放入塑料盒或塑料袋中。为防止电网击穿,要求所有仪表、电烙铁、电路板和人体在安装调试期间必须有良好的接地效果。管子连接电路前,管子的所有引脚必须处于短路状态,焊接后可去除短路材料。
匹配管应具有相同的工厂和批号,以便参数一致性良好。应尽可能选择双对管,以保持管子的夹断电压和跨导尽可能一致,从而使配对误差分别小于3%和5%。
尽可能选择专用声管,它更适合音频放大电路的要求。
安装FET时,位置应避免靠近加热元件。为了防止管子振动,管子应固定。引脚引线弯曲时,其弯曲距离根部应大于5mm,以防止因引脚断裂或漏气而损坏管子。为了有良好的散热条件,管子必须配备足够的散热器,以确保管子的温度不超过额定值,并确保长期稳定可靠运行。
本文通过对场效应管在高频电路中应用的分析,重点介绍了场效应管的优异性能及其在高频电路中的具体应用。场效应管具有巨大的潜力和广泛的应用。希望通过本文,人们能更好地理解和使用场效应管,从而使人们的生活更加方便。
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