MOSFET功放集

文章出处：dzsc.com 发布时间： 2011-8-24 20:36:54

\"MOSFET\"是英文Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor的缩写，译成中文是\"金

属氧化物半导体场效应管\".它是由金属、氧化物（SiO2或SiN）及半导体三种材料制成的器件。所谓功率MOSFET（Power MOSFET）是指它能输出较大的工作电流（几安到几十安），用于功率输出级的器件。 由于市场差异，MOSFET小功率功放选管参数可定为Vgs≈±1V,Vds≈±30V,Id≈2A;gfs≈15~20s,可使用N沟道K214P,P沟道J77或K246/J103,使用双电源±5~±27V均可，输出功率2.5~25W.制作要点为A点电压控制在1.8~2.3V之间，MOSFET尽量断电焊接。

一款性能极佳的JFET-MOSFET耳机功放电路图

100W的MOSFET功率放大器

电路图

关于电路

电容C8是阻止直流电压，如果从输入源的输入直流去耦电容。如果畅通，将改变这个直流电压偏置值[S后续阶段。电阻R20限制输入电流到Q1 C7 -绕过任何输入的高频噪声。晶体管Q1和Q2的形式输入差分对和Q9和Q10来源1毫安左右建成的恒流源电路。预设R1用于调整放大器的输出电压。电阻R3和R2设置放大器的增益。第二差的阶段是由晶体管，第三季度和Q6，而晶体管Q4和Q5形式电流镜，这使得第二个差分对漏一个相同的电流。这样做是为了提高线性度和增益。Q7和Q8在AB类模式运行的功率放大级的基础上。预设R8可用于调整放大器的静态电流。电容C3和电阻R19组成的网络，提高了高频率稳定度和防止振荡的机会。F1和F2是安全的保险丝。

电路设置

设置在中点R1开机前，然后慢慢调整为了得到一个最低电压（比50mV0输出。下一步是成立的静态电流，并保持在最低电阻预设的R8和万用表连接跨标记点电路图X和Y的调整奥迪R8使万用表读取16.5mV对应50mA的静态电流。

注意事项

质量好的印刷电路板组装的电路。

使用一个45 / -45 V直流，3A的双电源供电电路。 电源电压不得超过55 / -55 V直流。

连接扬声器前，检查零信号放大器的输出电压，在任何情况下不应该大于50mV。如果是大于50mV，检查电路中的任何错误。另一套更换Q1，Q2，也可以解决问题。

Q7和Q8适合2 ° C / W的散热片。Q7和Q8都必须被隔离，从热水槽使用云母片。很容易在市场上几乎所有的功率晶体管/几乎所有封装形式的MOSFET散热器安装包。

所有电阻R10，R11和R19的其他1 / 4瓦的金属膜电阻。R10和R11是5W线绕型，而R19是一个3W线绕类型。

场效应管(MOSFET)组成的25W音频功率放大器电路图

功放电路技术参数:

输出功率:25V,8ohm负载.

灵敏度: 200mV 输入 25W 输出 频率响应:30Hz to 20KHz -1dB

THD @ 1KHz: 0.1W 0.014% 1W 0.006% 10W 0.006% 20W 0.007% 25W 0.01% THD: 0.1W 0.024% 1W 0.016% 10W 0.02% 20W 0.045% 25W 0.07%

音频功放电路:

R1,R4 = 47K 1/4W 电阻 R2 = 4K7 1/4W 电阻 R3 = 1K5 1/4W 电阻 R5 = 390R 1/4W 电阻 R6 = 470R 1/4W 电阻 R7 = 33K 1/4W 电阻 R8 = 150K 1/4W 电阻 R9 = 15K 1/4W 电阻 R10 = 27R 1/4W 电阻 R11 = 500R 1/2W

R12,R13,R16 = 10R 1/4W 电阻 R14,R15 = 220R 1/4W 电阻

R17 = 8R2 2W 电阻

R18 = R22 4W 电阻 (wirewound) C1 = 470nF 63V 薄膜电容器 C2 = 330pF 63V 薄膜电容器 C3,C5 = 470uF 63V 电解电容器

C4,C6,C8,C11 = 100nF 63V 薄膜电容器s C7 = 100uF 25V 电解电容器 C9 = 10pF 63V 薄膜电容器 C10 = 1uF 63V 薄膜电容器

Q1-Q5 = BC560C 45V100mA 低噪声高增益PNP三极管 Q6 = BD140 80V 1.5A PNP三极管

Q7 = BD139 80V 1.5A NPN 三极管 Q8 = IRF532 100V 12A N沟道场效应管 Q9 = IRF9532 100V 10A P沟道场效应管

电源电路

Parts:

R1 = 3K3 1/2W 电阻 C1 = 10nF 1000V 薄膜电容器 C2,C3 = 4700΅F 50V 电解电容器 C4,C5 = 100nF 63V 薄膜电容器

D1 200V 8A 整流桥,读都也可以用四个整流二极管 D2 发光二极管

F1,F2 3.15A 保险丝

电源变压器次级输出25V+25V(中间抽头). PL1 插座 SW1 开关

注意事项

Can be directly connected to CD players, tuners and tape recorders. Simply add a 10K Log potentiometer (dual gang for stereo) and a switch to cope with the various sources you need.

Q6 & Q7 must have a small U-shaped heatsink.

Q8 & Q9 must be mounted on heatsink.

Adjust R11 to set quiescent current at 100mA (best measured with an Avo-meter in series with Q8 Drain) with no input signal.

A correct grounding is very important to eliminate hum and ground loops. Connect in the same point the ground sides of R1, R4, R9, C3 to C8. Connect C11 at output ground. Then connect separately the input and output grounds at power supply ground.

100W的V-MOSFET功率放大器电路

下面是 [100W的V-MOSFET功率放大器电路]的电路图

材料清单：

                       

R1=27Kohm R2-11=4.7Kohm R3-4=5.6Kohm R5=47Kohm R6=1Kohm R7-10-21=22Kohm R8=12ohm R9=1Mohm R12=33ohm R13-20=82ohm R14=33ohm R15=2.7Kohm R16=270ohm R17-19=680ohm R18=33Kohm R22-23=0.33ohm 5W R24=8.2ohm R25=10ohm 1W TR1=470ohm trimmer TR2=4.7Kohm trimmer C1=1uF 63V mkt C2=1nF 100V* C3=100uF 16V C4=100nF 100V*

                  

C5-7=22uF 16V C6=4.7pF ceramic C8=47uF 16V C9=1nF 100V* C10-11=100uF 100V C12-14=100nF 250V mkt C13=150nF 100V mkt C15=100uF 35V D1=12V 0.5W Zener D2.....5=8.2V 1W Zener L1=20 turns 0.6mm on R25 Q1-2=BC 547 Q3=2N5460 fet Q4-5=MPSA93 Q6-8-11=BC182 Q7-10=MPSA43 Q9=BC212

Q12=2SK134 or 2SK135 Q13=2SJ49 or 2SJ50

(责任编辑：电路图)

100W场效应管功率放大电路

上传者：dolphin

MOSFET功放电路主要应用于大功率AV电路中。如图所示为100W的MOSFET功放电路。该电路的输入级采用JEFT输入型运放TL071，其输入阻抗大、转换速率高。VTl和VT3为运放TL071的互补恒流源负载。VT4和VT5组成典型的推动级，其线性好、响应快。输出级VT6和VT7采用MOSFET管，其音色优美，放大倍数约为5。C1选用金属化聚丙烯电容，以避免产生失真。该放大器的技术指标为；全功率时的频响为15Hz～125kHz，转换速率为25V/μs，输出噪声-95dB，阻尼系数大于400(8Ω负载)。

全对称MOSFET OCL功率放大器电路图

全对称OCL电路是目前比较完善的功率放大器。它把差动输入放大、激励、功率输出等各部分电路都接成互补对称形式，充分发挥了PNP型和NPN型晶体管能互补工作的优点。因而全称OCL电路比普通OCL电路稳定性更好。保真度更佳。现介绍一种采用具有“胆”机音色的对称互补MOS FET管2SK405和2SJ115担任输出功放电路。

功放电路的输出功率怎么计算？

检举 | 2011-5-15 09:05

提问者： zhaishuhao | 浏览次数：707次

问题补充：

满意回答

24V单电源，不计晶体管饱和压降和R7R9 的分压，可输出的正弦波电压峰值为12V，有效值=12/1.414=8.48V，有效值功率P=u*u/r=8.48*8.48/8=9W，实际输出8W左右。 还有一种算法是峰值功率，Pm=12*12/8=18 W. 两倍的关系。

怎样计算和估算功放的输出功率 发布时间：2009-08-28 17:50:08 技术类别：模拟技术

功率放大器一般有二种输出形式：定压式功放与定阻式功放。前者适用于厅堂或远距离传输，目的在于减少传输线的能量消耗，以较高的电压形式传送音频功率信号，一般有75V、120V、240V等不同电压输出端子供使用者适当选择。由于它不适用于家庭，故不在此介绍。

定阻式功放，也就是当今家庭常用的形式，无论HIFI或AV功放均如此。它是以固定阻抗形式输出音频功率信号，使用时要求按规定的阻抗进行配接（但根据功放的功率储备），也可以变化配接。（电子管功放应按规定配接，一般不容 许变化接法）。下面以常用的石机介绍其输出功率（RMS），均以8Ω负载为例。特殊设计的功放不包括在内。实例仅以市面上常见的功放为主。

1、万用表测量计算法

例如你的功放输出功率为100W，它的实际输出电压（交流摆幅）是28.3V，当然这是指一个恒定的音频信号输入时的（可以用试音碟测试），当你接上一只8Ω音箱时，则可得到100W的音频功率信号。其计算公式为：

P0=V2/RL 100W=(28.3V)2/ 8Ω

如是16Ω或4Ω时,只要将上式中的分母改为16Ω或4Ω计算即可.

2、机械式万用表测量计算法：

如果你不知道自己使用的功放能有多大的输出功率，仍可按上式进行计算。只不过你使用的可能是CD片中的复合音频信号，而不是恒定的音频信号，计算时会有一定少量的误差。

假定你测得功放输出二端（需接8Ω音箱），交流摆幅最高电压为35V。

即35V2÷8=（35×35）÷8≈150W

在测量时最好用机械式万用表（如47型），比较直观方便。由于数字万用表延时的影响，不易读准，故不推荐。以上是估算值，但很有参考价值。

3、没有仪表怎样估算输出功率

手头上啥有没有，也不会如何测量？那请你看看功放背后铭牌上（或说明书里）技术规格上该机的耗电量。最好明确知道电源变压器容量是多少VA的，明白了这二点就可以估算了。（无论是HIFI或AV功放都可以用以下公式来估算）：

电源变压器容量×70-75%=实际输出功率。

例（1） 一台HIFI功放，电源变压器为300VA，（300×70%）=210W 由于是双声道：210W÷2=105W/每声道

那么这台功放输出功率最大也只有105W左右。

例（2） 一台AV功放，电源变压器为650VA（650×75%）=487.5W 由于是五声道,487.5W÷5 =95.5W/每声道。

由于AV功放效率较高,所以取75%(电源变压器的有用功),此时你不管它说明书上虚标的功率有多大(日本机往往以6欧作为负载,所以标称功率是很大的,甚至按上述敢标160W×5),所以在此提醒大家,不要被有水份的技术指标蒙敝了眼睛,在选配时一定要实际临场感受。

最后再举一个较好的实际例子，如最新出台的顶级安桥旗舰级第二代INTEGRA RESEARCH 极品AV系统中的RDA-7.1七声道放大器,标称(150W×7) 8欧.

它用了二只各1KVA的电源变压器,共2KVA。按2000×70%=1400W. 由于是七声道,1400W÷7=200W／每声道。

这部功放所标的150W×7是实实在在的,也是比较保守的.这也许是按照HI-END思想设计的吧.极品的器材用料往往是不惜工本的,仅这一部后功放级净重就达105斤(52.5KG).非一般日系民用机相比的。

这也许是由于(INTEGRA RESEARCH)是多个国际著名品牌联手设计的缘故吧.(它们是安桥公司、 THX公司、 APOGEE电子公司、 BALANCED音频技术公司、 OPLUS FLEXSCAL五家共同设计的)，具有美国的血统和一贯霸气的做法，所以功率余量较大。这可能是体现技术和实力的表现吧，没有必要虚标规格指标，因为它要为全世界的高烧们负责。

它不像其他日系中低档AV功放那样，用日本电子协会6欧输出的标准来愚弄东南亚和大陆的影音爱好者。

乙类双电源互补对称功率放大电路 2011-07-12 20:33:33

本文引用地址： http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0712/article_10557.html

(本文转自电子工程世界：http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0712/article_10557.html)

电路的组成 详细说明:

工作在乙类的放大电路，虽然管耗小，有利于提高效率，但存在严重的失真，使得输入信号的半个波形被消掉了。怎样解决上述矛盾呢？

图1

下面来研究一下图1所示的互补对称电路。T1和T2分别为NPN型管和PNP型管，两管的基极和发射极相互连接在一起，信号从基极输入，从射极输出，RL为负载。由于该电路无基极偏置，所以vBE1 = vBE1 = vi 。当vi =0时，T1、T2均处于截止状态，所以该电路为乙类放大电路。

考虑到BJT发射结处于正向偏置时才导电，因此当信号处于正半周时，vBE1 = vBE2 >0 ，则T2截止，T1承担放大任务，有电流通过负载RL；

而当信号处于负半周时，vBE1 = vBE2 < 0 ，则T1截止，T2承担放大任务，仍有电流通过负载RL；这样，一个在正半周工作，而另一个在负半周工作，两个管子互补对方的不足，从而在负载上得到一个完整的波形，称为互补电路。

这个电路可以看成是两个射极输出器结合而成。

互补电路解决了乙类放大电路中效率与失真的矛盾。为了使负载上得到的波形正、负半周大小相同，还要求两个管子的特性必须完全一致，即工作性能对称。所以图1所示电路通常称为乙类互补对称电路。 双电源乙类互补对称电路又称为OCL电路。 5.2.2 分析计算

一、图解法分析电路的原理

功率放大电路的分析任务是求解最大输出功率、最高效率及功率三极管的安全工作参数等性能参数。分析的关键是vo的变化范围。在分析方法上，通常采用图解法，这是因为BJT处于大信号下工作，且乙类互补对称电路的BJT只有半个周期导通。

图2表示图1电路在vi为正半周时T1的工作情况（点击播放按钮播放）。假定，只要vBE1= vi >0，T1就开始导电，则在一周期内T1导电时间约为半周期。随着vi的增大，工作点沿着负载线上移，则io = iC1增大，vo 也增大，当工作点上移到图中A点时，vCE1 =VCES ，已到输出特性的饱和区，此时输出电压达到最大不失真幅值。 根据上述图解分析，可得输出电压的幅值为Vom = IomRL = VCC - VCE1 ，其最大值为Vommax= VCC - VCES 。 图1中T2的工作情况和T1相似，只是在信号的负半周导电。为了便于分析，将T2的特性曲线倒置在T1的右下方，并令二者在Q 点，即vCE = VCC处重合，形成T1和T2的所谓合成曲线，如图2所示。这时负载线通过VCC点形成一条斜线，其斜率为 -1/RL。显然，允许的io的最大变化范围为2Iom，vo的变化范围为2Vom=2IomRL=2（VCC-VCES）。若忽略管子的饱和压降VCES ，则Vommax » VCC 。 图2

根据以上分析，不难求出工作在乙类的互补对称电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

二、输出功率

输出功率是输出电压有效值Vo和输出电流有效值Io的乘积（也常用管子中变化电压、变化电流

有效值的乘积表示）。所以

乙类互补对称电路中的T1、T2可以看成共集状态（射极输出器），即AV »1。所以当输入信号足够大，使Vim = Vommax = VCC- VCES » VCC时，可获得最大输出功率，即

三、管耗

考虑到T1和T2在一个信号周期内各导电约180°，且通过两管的电流和两管两端的电压vCE在数值上都分别相等（只是在时间上错开了半个周期）。因此，为求出总管耗，只需先求出单管的损耗就行了。设输出电压为vo = Vomsinwt ，则T1的管耗为

而两管的管耗为

四、效率

效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。为了计算效率，必须先分析直流电源供给的功率PV ，它包括负载得到的信号功率和T1、T2消耗的功率两部分，即

当输出电压幅值达到最大，即Vom = VCC时，则得电源供给的最大功率为

所以，一般情况下效率为

当Vom » VCC时，则

这个结论是假定互补对称电路工作在乙类、负载电阻为理想值，忽略管子的饱和压降VCES和输入信号足够大（Vim »Vom » VCC）情况下得来的，实际效率比这个数值要低些。

五、最大管耗与最大功率的关系

工作在乙类的基本互补对称电路，在静态时，管子几乎不取电流，管耗接近于零，因此，当输入信号较小时，输出功率较小，管耗也小，这是容易理解的；但能否认为，当输入信号愈大，输出功率也愈大，管耗就愈大呢？答案是否定的。那么，最大管耗发生在什么情况下呢？

由管耗表达式

可知管耗PT1是输出电压幅值Vom的函数，因此，可以用求极值的方法来求解。

有:

令，则

故 Vom = 2VCC /p » 0.6 VCC 此时最大管耗为

为了便于选择功放管，常将最大管耗与功放电路的最大输出功率联系起来。

由最大输出功率表达式

可得每管的最大管耗和最大输出功率之间具有如下的关系

上式常用来作为乙类互补对称电路选择管子的依据，它说明，如果要求输出功率为10W，则只要用两个额定管耗大于2W的管子就可以了。当然，在实际选管子时，还应留有充分的安全余量，因为上面的计算是在理想情况下进行的。

为了加深印象，可以通过Po、PT1和PV与Vom/VCC的关系曲线（如图1所示）观察它们的变化规

律。图中用Vom / VCC表示的自变量作为横坐标，纵坐标分别用相对值表示。

图1

六、功率BJT的选择

在功率放大电路中，为了输出较大的信号功率，管子承受的电压要高，通过的电流要大，功率管损坏的可能性也就比较大，所以功率管的参数选择不容忽视。选择时一般应考虑BJT的三个极限参数，即集电极最大允许功率损耗PCM ，集电极最大允许电流ICM和集电极-发射极间的反向击穿电压V(BR)CEO 。

由前面知识点的分析可知，若想得到最大输出功率，又要使功率BJT安全工作，BJT的参数必须满足下列条件：

（1）每只BJT的最大管耗PT1max »0.2 Pomax 必须小于BJT的最大允许管耗PCM ；

（2）通过BJT的最大集电极电流为iC1max =Vommax / RL » VCC / RL，所选BJT的ICM一般不应低于此值。

（3）考虑到当T2导通且输出电压达到负向最大值时，-vCE2 =VCES » 0 ，此时vCE1具有最大值，且等于2VCC ，因此，应选用反向击穿电压| V(BR)CEO | > 2VCC的管子。 注意，在实际选择管子时，其极限参数还要留有充分的余地。