广告

用功率MOSFET制作线性放大器有何风险?

2020-10-14 15:14:05 John Dunn 阅读:
利用功率MOSFET制造线性放大器,可能发生两个问题:在元件封装的栅极引脚与栅极本身之间具有串联的电阻路径,电阻路径位于半导体内部,由嵌入式多晶硅通道组成;功率MOSFET是非常高速的元件,如果将放在线性工作区域,可能会突发寄生RF振荡。

多年前,Rudy Severns曾参加国际整流器(International Rectifier,IR)的巡回演讲,讨论了该公司的“Hexfets”功率MOSFET。当时这条产品线还相当新,根据笔者的记忆,大约是在1981年左右。那时候,Severns担任IR外部顾问及发言人。Xtmednc

Severns介绍了Hexfets如何为开关模式电源(SMPS)做出了出色的贡献。但他明确建议,对于制造线性放大器或用于任何其他非饱和业务,选择Hexfets都可能引起麻烦。因为会发生以下两个问题:Xtmednc

1.  Hexfet在元件封装的栅极引脚与栅极本身之间具有串联的电阻路径,该电阻路径位于半导体内部,由嵌入式多晶硅通道组成。Xtmednc

2.  Hexfet本身是非常高速的元件,如果将它们放在线性工作区域,可能会相当容易突发为寄生RF振荡。Xtmednc

他担心的是,如果功率MOSFET开始振荡,该元件的多晶硅通道内部就会产生热,并且几乎没有散发热量的位置。通道可能会变得很热,足以穿透栅极的氧化层,从而损坏MOSFET。Xtmednc

过了一段时间后,摩托罗拉推出了他们的TMOS功率MOSFET元件,因此我联系了他们并进行了简短的交谈。和我交谈的人证实了Severns所说的一切,并且还告诉我,摩托罗拉当时正试图找到一种方法来绕过TMOS多晶硅通道进行金属化处理,以免产生热量滞留。但问题在于,他们无法找到一种方法既可避免TMOS栅极遭受静电放电(ESD)损坏,又可实现这一目的。Xtmednc

几年后,我碰巧拜访了一家制造AC电源产品的公司,令我惊讶的是,这家公司使用了Hitachi的功率MOSFET作为推挽(push-pull) B类服务中的线性功率放大器。Xtmednc

尽管Severns之前的担心仍然存在,但我看到它确实可以工作,但是如果你决定自己尝试,请务必小心以防寄生振荡。Xtmednc

(参考原文:Using power MOSFETs to make a linear amplifier,由Anthea Chuang编译)Xtmednc

责编:Jenny LiaoXtmednc

本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 儿童电子学(二):电容器 电容器是最重要的电气元件之一,我们将在儿童基础电子课程的第二部分了解它的工作原理我们将从储能功能方面对其进行探索,所进行的测试和实验将侧重于这一要素。
  • 利用反极性MOSFET帮助555振荡器忽略电源和温度变化 恒定频率振荡器是555定时器的经典应用之一。然而,由于所用二极管的特性不理想,占空比的间隔会随着温度和V+电源的变化而变化。本设计实例给出了一种解决方法:利用反极性P沟道MOSFET引导电容的充电电流而不产生任何明显压降。
  • 儿童电子学(一):LED 电子是当今的热门话题,许多孩子们也期望了解并掌握这个重要技术的基本原理。本文是一个面向孩子们的基础电子课程,将并以简单有趣的方式教他们基础知识,激发他们的兴趣。
  • 让智能手表摆脱手机束缚 智能手表迄今为止仍被普遍视为智能手机配件。尽管智能手表时尚酷炫,但是当您必须随身携带手机时,它的存在就会略显多余。而且,并不是任意一款手机都能与智能手表相兼容。
  • 经典电子小制作项目:DS18B20制作的测温系统原程序原理 下面介绍的这款DS18B20制作的测温系统,测量的温度精度达到0.1度,测量的温度的范围在-20度到+50度之间,用4位数码管显示出来。DS18B20的外型与常用的三极管一模一样,用导线将JK—DS的DA端连到P3.1上。连接好DS18B20注意极性不要弄反,否则可能烧坏。
  • 为什么步进电机的微步没有想象的那么好? 在使用步进电机设计运动控制系统时,不能假设电机的额定保持转矩在微步时仍然适用,因为增量转矩会大大降低。这可能会导致意外的定位误差。在某些情况下,增加微步分辨率并不能提高系统精度。
  • 一种大功率PCB散热管理的方法 整个电力电子行业,包括射频应用和涉及高速信号的系统,都在朝着在越来越小的空间内提供越来越复杂的功能的解决方案发展。设计人员在满足系统尺寸、重量和功率等要求方面面临着越来越苛刻的挑战,其中包括有效的散热管理,这又从PCB的设计开始。
  • IC制造生命周期关键阶段之安全性入门 本文包括两部分,我们主要探讨芯片供应商和OEM之间的相互关系,以及他们为何必须携手合作以完成各个制造阶段的漏洞保护。第一部分指出了IC制造生命周期每个阶段中存在的威胁,并说明了如何解决这些威胁。第二部分着重说明了OEM所特有的安全风险,并指出了最终产品制造商和芯片供应商如何承担各自的责任。
  • 一种简单的PCB加温电路设计 加温电路的主要目的是为了在低温时,电路发挥作用为PCB板进行加热保温使其温度可以保持在器件可运行的最低温度以上,所以并不需要对温度进行精确的控制。因此制定以下方案,使用电阻与NTC温敏电阻进行分压,对一只MOS管或三极管进行控制。当温度低到一定阈值时,电阻与NTC电阻分压升高,打开加温电路,当温度回升后分压下降,降电路关闭。
  • 芯片IC附近放置的电容是多少?1uF、0.1uF、0.01uF如何选 电容,电容的作用简单来说就是存储电荷。我们都知道在电源中要加电容滤波,在每个芯片的电源脚放置一个0.1uF的电容去耦。但是,有些板子芯片的电源脚旁边的电容是0.1uF的或者0.01uF的,有什么讲究吗?
  • 如何评估3D音频解决方案 沉浸式3D/空间音频,与XR/360视频相结合,给您带来宛若置身于茂密深林的视听体验——飘落的细枝在脚下嘎吱作响,一头鹿向东原跑去,当您的目光追着一只红衣凤头鸟而远去时,您能听见它扇动翅膀的声音。精准的头部跟踪有助于提供逼真的用户体验(UX),了解评估解决方案的关键因素,可以帮助您在不断发展的行业中找到方向。
  • 金线、银线,不如“无线”?——WiSA无线音频 我们知道,高端无线音频主要是用5GHz,而中低端普遍采用2.4GHz。这方面主要在于频谱的利用和技术原因,2.4G覆盖距离比5G长,但缺点是频宽窄。而WiSA的DS模块却能够做到“2.4GHz 比别人家的5GHz 更好,比自家的5GHz要差”。原因是什么?怎样解决无线音频的痛点?
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了