晶体三极管放大电路和MOS管工作原理13
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晶体三极管放大电路和MOS管工作原理13
晶体三极管可以组成三种基本放大电路，如图5-38；详细讲解MOSFET管驱动电路；在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候；下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础；1，MOS管种类和结构；MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET）；至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底；对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS；MOS
晶体三极管可以组成三种基本放大电路，如图5-38所示。的三种放大电路外图（a)是共发射极电路，信号从基极发射极输人，从集电极发射极输出，发射极是公共端。这是最常用的放大电路，图（b)是共基极电路，信号从发射极基极输入，从集电极基极输出，基极是公共端。图（c）是共集电极电路，信号从基极集电极输人，从发射极集电极输出，集电极是公共端。必须指出，电源对交流信号来说可以看成短路，三种电路的比较见表5-23.
详细讲解MOSFET管驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。下面的介绍中，也多以NMOS为主。MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。2，MOS管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。3，MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。现在的小功率MOS管导通电阻一般在几十毫欧左右，几毫欧的也有。MOS在导通和截止的时候，一定不是在瞬间完成的。MOS两端的电压有一个下降的过程，流过的电流有一个上升的过程，在这段时间内，MOS管的损失是电压和电流的乘积，叫做开关损失。通常开关损失比导通损失大得多，而且开关频率越快，损失也越大。导通瞬间电压和电流的乘积很大，造成的损失也就很大。缩短开关时间，可以减小每次导通时的损失；降低开关频率，可以减小单位时间内的开关次数。这两种办法都可以减小开关损失。
4，MOS管驱动跟双极性晶体管相比，一般认为使MOS管导通不需要电流，只要GS电压高于一定的值，就可以了。这个很容易做到，但是，我们还需要速度。在MOS管的结构中可以看到，在GS，GD之间存在寄生电容，而MOS管的驱动，实际上就是对电容的充放电。对电容的充电需要一个电流，因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路，所以瞬间电流会比较大。选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。第二注意的是，普遍用于高端驱动的NMOS，导通时需要是栅极电压大于源极电压。而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压（VCC）相同，所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。如果在同一个系统里，要得到比VCC大的电压，就要专门的升压电路了。很多马达驱动器都集成了电荷泵，要注意的是应该选择合适的外接电容，以得到足够的短路电流去驱动MOS管。上边说的4V或10V是常用的MOS管的导通电压，设计时当然需要有一定的余量。而且电压越高，导通速度越快，导通电阻也越小。现在也有导通电压更小的MOS管用在不同的领域里，但在12V汽车电子系统里，一般4V导通就够用了。MOS管的驱动电路及其损失，可以参考Microchip公司的AN799 Matching MOSFET Drivers to MOSFETs。讲述得很详细，所以不打算多写了。5，MOS管应用电路MOS管最显著的特性是开关特性好，所以被广泛应用在需要电子开关的电路中，常见的如开关电源和马达驱动，也有照明调光。现在的MOS驱动，有几个特别的需求，1，低压应用当使用5V电源，这时候如果使用传统的图腾柱结构，由于三极管的be有0.7V左右的压降，导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。这时候，我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。
2，宽电压应用输入电压并不是一个固定值，它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。
为了让MOS管在高gate电压下安全，很多MOS管内Z了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下，当提供的驱动电压超过稳压管的电压，就会引起较大的静态功耗。同时，如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压，就会出现输入电压比较高的时候，MOS管工作良好，而输入电压降低的时候gate电压不足，引起导通不够彻底，从而增加功耗。3，双电压应用在一些控制电路中，逻辑部分使用典型的5V或者3.3V数字电压，而功率部分使用12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。这就提出一个要求，需要使用一个电路，让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS管，同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2中提到的问题。在这三种情况下，图腾柱结构无法满足输出要求，而很多现成的MOS驱动IC，似乎也没有包含gate电压限制的结构。
于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。包含各类专业文献、各类资格考试、幼儿教育、小学教育、高等教育、专业论文、文学作品欣赏、中学教育、外语学习资料、晶体三极管放大电路和MOS管工作原理13等内容。　
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深入理解场效应管（JFET、MOSFET、VMOSFET）
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GEMFIELD谈过三极管，现在又谈场效应管，那么场效应管具备什么特质，让我们大费笔墨、喋喋不休？或者这样问，究竟场效应管比三极管好在哪里，才让它在三极管的晶体世界里自成一国？
GEMFIELD首先要强调的是输入阻抗这个概念。场效应管在工作状态时的输入阻抗约为无穷大，严格说来是很大。那么这个有什么用吗？至少有两点可 以随手拿来：第一、功耗低。不难理解，如此大的输入阻抗必定让回路里的电流很小，功耗自然低；第二、对前级输出的影响降至最低，如果是信号源的话，那么对 信号源的影响很小，相当于变相的提高了前级输出的带负载能力。
但是不全是在输入阻抗方面表现出了和三极管不一样的特质，gemfield先来分析一下场效应管（FET）的工作原理。可是FET中有结型场效应管
JFET和绝缘栅型场效应管（insulated gate field effect transistor
，IGFET,因为在工艺上栅极一般是有金属铝构成，因此又称metal oxide
semiconductor，MOS，金属氧化物半导体）。所以本文中gemfield暂且先讨论JFET的工作机理。
但是我们关于那些近乎半导体物理学的概念可以暂时放一放，那不是我们的重点，我们没有必要绞尽脑汁的听这些稀奇古怪的概念的胡诌或者玄乎。为了代替
这部分，gemfield假设JFET就如同你手中的矿泉水瓶，瓶盖处是漏极Drain、瓶底处是源极Source、而栅极Gate就是贴商标的地方或者
你喝水时手握的地方。现在gemfield要郑重其事的说名JFET的工作方法了：通过栅源电压Ugs来控制漏源回路中的电流Id的大小。换句话
说，JFET的工作本质就是通过手和瓶底之间的电压来控制瓶口的电流大小，这和人喝水时的场景多么的像啊。
问题是怎么控制？个中情景比较复杂，大致是通过手和瓶底之间的电压以及瓶盖和瓶底之间的电压来控制JFET的导电沟道的宽度，这个导电沟道，把它想象成瓶子中自瓶底到瓶盖的一条电流通路，它受以上两种电压的影响和控制。
JFET有N沟道和P沟道两种，gemfield以N沟道来描述一下：
先来描述一下上图：N沟道的JFET的栅源之间有直流反向（注意是反向）偏置电压Eg和交流小信号电压Us，在漏源之间有漏极电阻Rd和直流电源Ed（电
源是一定的，能量守恒咱们得遵守）。信号变化时，Ugs改变、Id相应改变，Rd两端电压成比例改变、当Eg、Ed、Rd取值合适时，它就活灵活现的再现
了BJT信号放大的功能。经过这么一番描述，可以看出FET是电压控制型器件，正常放大时，GS之间始终处于反向偏置状态，这也是FET具有与众不同的大
输入阻抗的原因，因此结中只有很小的反向电流，这个电阻可以估算为100兆欧到十万兆欧。
P沟道的原理一样，仅仅在使用时要求电源极性与上面的相反，以及偏置的极性（ds之间）也相反。
那我们再具体看看栅源电压和漏源电压对Id的控制作用吧！
当Uds=0时，也就是用一根导线将d和s短接起来（那样它俩之间就不会有电压了）。这时如果Ugs=0，那么导电沟道很宽。言外之意是有着绝佳的导电能
力。然后，当加在gs两端的电压（因为是反向，注意描述方法）增大时，也就是Ugs的绝对值变大时，沟道变窄，导电的能力正逐渐消失。直到真正消失的那一
刻，gemfield把此刻的Ugs的值称为夹断电压Ugs（off）或者Up。
现在再来阐述一种情况，固定Ugs为Up到0中的某一值。表示Ugs这个栅源电压并没有将d和s之间的导电通道夹断。然后我们再来稳当的考虑Uds
对漏极电流Id的影响。这个时候要有一个能量守恒的观念，就是Ugs控制的是这个ds之间的导电沟道的宽窄甚至断，但是这条路上生不生成电流还是要靠ds
之间的电压Uds。如果Uds之间没有电压，那么Id肯定也是零。当Uds脱离0往上增长时，Id就产生了，并且从漏极流向源极。而且让人高兴的是，这时
Uds和Id符合欧姆定律，并且这个欧姆定律中的电阻现在完全的纯粹的受Ugs来控制。明白什么意思了吧！
但不幸的是，凡事都有个极限，Uds在往上增时，Id确实是由欧姆定律指引着随之增大，但是当Uds从零增大时，Ugd逐渐减小，一直小的等于
Ugs（off）或者叫Up时，导电沟道就会被夹断。这种情况被称为预夹断。有人就会问了，前面说的Ugs=Up叫夹断我能理解，怎么Ugd小了也会出现
导电沟道的夹断呢？其实这又是场效应管的一个特性&&对称特性。即JFET的物理特性以栅极为对称，所以Ugd和Ugs都会产生夹断。需要注意的是，这并
不表明你买到的JFET的d和s就可以互换使用，因为你手上的JFET内部可能已经因集成了某些东西而导致各引脚的功能有所变化了。
话又说回来，出现预夹断会出现什么情况？当这个时候再往上增加Uds时，导电沟道就会被夹断的越厉害。有人笑了，说前面已经说过断了，怎么断了还有
严重与不严重之分？反正横竖都是断。gemfield只好在用前面的矿泉水瓶来比喻了，就像你用手用力握住瓶，把它压扁，你可以再使劲，它更扁，水流过去
就会更困难一样。那是不是说，Uds再增大时，导电沟道压得更扁，电流就开始减小？非也，因为Uds也在增大啊，Uds就相当于电池，它提供电流流动的压
力。这就是说，一方面电池给电流施加的压力再逐渐增大，促使电流也增大，而另一方面，回路中的电阻却因为导电沟道的压扁而增大，两者相抵消，于是表现出了
Id的恒流特性。
下面再介绍一种情况，就是当Ugd&Up也就是Uds&Ugs-Up时，这时已经越过了预夹断，gemfield称此时的情况为后预夹
断区。先固定Uds为一个常量，对应于确定的Ugs就会有确定的Id。于是，此时可以通过改变Ugs来控制Id的大小。用一个较为正式的术语来说，就是漏
极电流的大小受栅-源电压的控制，所以称场效应管为电压控制元件。并且我们把栅源电压对漏极电流的控制作用用Gm低频跨导来描述。Gm=Id的增量
/Ugs的增量。
上面这堆啰嗦的话介绍了Ugd大于Up、等于Up、小于Up的各种情况，算是一个比较详细的介绍吧。
分析完了这些，gemfield总结性的介绍一下JFET的输出特性曲线。各位不要一看到类似于&特性曲线&之类的词语就倍感头疼，以为又是什么复
杂的数学模型。其实不然，因为我们的目的很明确，那就是来用一个模型来描述一下Id受Ugs和Uds控制的详细情况。可能大家已经注意到了，影响Id有两
个变量，因此我们固定住Ugs，来描述Uds和Id的关系。这就是JFET的输出特性曲线。
现在我们来看看可爱的JFET的输入特性吧。
既然固定住Ugs就可以得到一条输出特性曲线，那就是没对应一个Ugs就会有一条曲线，因此具体说来，输出特性曲线是一族曲线。如下图所示：
每一个Ugs会对应一条输出曲线，但是Ugs里面有个值很特殊，它就是Up（夹断电压），因此Up对应的那条曲线又会是什么样子呢？我们说没意义
了，并且把Ugs&Up的区域称为夹断区。我们一般表面化的方便我们标记的做法是把Id电流等于5uA这个数时称为导电沟道的夹断。
说夹断区时，gemfield再提一下论述三极管时的一句话，JFET不是神，因此当电压过高时会造成管子的击穿和破坏，比如当Uds太大时，上图给出的是25V，就会把管子击穿。
而Ugs在Up以上时，在Uds小于某一个值时，上图约为15V（因为这样JFET就不会出现预夹断的情况），这个区域称为可变电阻区或非饱和区，
因为在这个区域可以通过改变Ugs的大小来改变斜线的斜率，也就是ds之间的电阻。而在中间那簇平稳的直线段，gemfield称为恒流区或者饱和区，就
是前面已经说过的出现预夹断到击穿之间的这段。
输出特性曲线就讨论到这儿，接着说它的转移特性曲线。跟前面相对，这次是固定Uds来描述Id和Ugs之间的函数关系。注意下图的转移特性曲线是描述JFET在恒流区的状态，因为在可变电阻区时，Uds不同，转移特性曲线也有很大差别。
这个图就是在JFET输出特性曲线的恒流区画一条垂直于x轴的线得到的，想想为什么。关于这个曲线的数学表达式，可以去其它地方找找，这个不是gemfield本文的重点。
而绝缘栅型场效应管的特别之处在于它的栅极与源极、栅极与漏极之间均采用二氧化硅绝缘层隔离，因此而得名。这就是它的英文名字IGFET的来历，意
为Insulated Gate Field Effect
Transistor。又因为在工艺制作中它的栅极一般为金属铝做引线，因此又称MOS管，意为Metal-Oxide-Semiconductor。它
就是靠栅源间的电场来控制导电沟道的宽窄。其实这之间会有一些类似于&多子&、&载流子&之类的概念，不过明确的是，这不是本文的重点。那么相比与
JFET，MOS有什么神奇的功能呢？要不也不会在这里被gemfield介绍。
你也许应该知道，MOS的栅源间电阻比结型效应管大得多，可达10000兆欧以上，高出两三个数量级以上。也就是它的输入阻抗比JFET要大，这是
可喜之处。另外，与JFET相比，它的温度稳定性好、集成化工艺简单，因而广泛应用于大规模或超大规模集成电路。这是它的耀武扬威之处。经过这些表象的叙
述，你也许应该意识到，MOS的导电机理与JFET应该不相同。
现在假设你已经看完上一篇《FET之结型场效应管》一文，那么这篇文章的叙述就不会显得纷繁芜杂。MOS也有N、P沟道之分，但不同的是，每一种沟道都有增强型和耗尽型之分。这个概念在下文的原理描述中就会逐渐理解。
照例gemfield先引出N沟道的MOS模型，先说增强型的是什么样子吧。如下图所示：
以低掺杂度的P型硅片为衬底，利用扩散工艺制作两个高渗杂的N+区，引出两个欧姆接触电极来，分别为S源极和D漏极。在S和D之间的衬底表面覆盖一
层二氧化硅绝缘层，在此绝缘层上面沉积出金属铝层并引出电极，称为栅极G。由于二氧化硅天然绝佳的绝缘性，所以栅极和其它两个极之间是相互绝缘的。这也是
上文中提出的名字叫IGFET的原因了。在最底层的金属衬底上引出另外一个电极B，称为背面栅极，它主要用于在集成IC中生成隔离岛。这也是MOS管的电
路符号里有个让人摸不着头脑的B字母的原因。
当gs之间的电压Ugs=0时，ds之间就相当于两个反向的二极管串联在一起，公共点是阳极。那这样的背靠背当然是没有导电沟道的。所以说，此时此
路不通。即使漏源之间加上电压也没有用。所以此刻ds之间不会有漏电流产生。现在gemfield再强调一遍，这是增强型的MOS管。
那么当Ugs有电压会怎么样呢？当栅源之间有电压时，同时源极与背栅短接（为什么短接？见后文），那么Ugs就会施加到衬底与栅极之间，产生一个与
衬底表面垂直的电场。而这个Ugs超过一定值（临界值）后，自然电场强度就达到一个值，这样的话电子就被吸引到远离衬底的P型硅表面，在两个N+岛之间形
成导电的N沟道。这样，S、D、N沟道形成一体，他们不仅仅与下面的P+型硅形成PN结。当漏极、源极之间施加正向电压时，此PN结反向截止。与此同时，
在漏极区、源极区、N沟道区下面存在一层耗尽区，成为一条统一战线，把它们与背栅衬底隔离开。这个时候，在漏源之间加上正向电压，就会有漏极电流Id形
而前面的那个临界值Ugs习惯成为开启电压，用Ut或Ugs（th）表示。
而且，和JFET类似，Ugs越大，导电沟道就越宽，电阻就越小。而Uds则相当于那个电池，当回路中的电阻一定时（就是Ugs一定时），随着
Uds的增大，Id也就越大。不过，如你所想，当Uds实在大时，达到使Ugd=Ut时，就会出现预夹断。（这个与JFET类似，不再赘述）。下面给出N
沟道增强型MOS管的输出特性曲线与转移特性曲线。
由于有上文的理论支撑，gemfield此处不再对这两个图多做解释。Id与Ugs也有个数学表达式可以模拟两者的关系，但不是本文的重点。
有增强型，还有耗尽型。那么耗尽型的名字背后又是一套怎样的工作机理？我们知道增强型MOS管的导电沟道这个东东的产生完全是Ugs这个电压的贡
献，而耗尽型就不同了。它在制造时就在二氧化硅绝缘层中掺入了大量正离子，形成一个正电中心，产生了指向P型硅表面的垂直电场，在这个电场的作用下P型衬
底表面层也存在反型层，也就是导电沟道。这就是说，导电沟道在耗尽型MOS管中是天然存在的。也就是说，即使Ugs没有电压的施加影响，ds之间也有导电
那么，Ugs不为零呢？假设是正的？这就更好了，由于它的存在，是正电场增强，导电沟道形成的更宽了，于是，电阻就小了，Id就大了。
那如果是负的呢？由于耗尽型MOS管本身就有导电沟道存在，也就是说本来就有一定的资本，这样你加上负电压也只会蚕食一点老本，所以导电沟道还是会存在。只是，当这个负电压太大时，就会吃完老本，导电沟道就消失了，这时，称这个Ugs为夹断电压Ugs（off）或者Ut。
下面gemfield给出耗尽型MOS管的输出特性曲线和转移特性曲线：
耗尽型的场效应管电路符号是什么呢？只需将增强型符号中右边的三根断线连起来就是了。
前面叙述的都是N沟道的，关于P沟道的，只需将N沟道的输出特性曲线和转移特性曲线以原点做对称曲线，得到的就是P沟道的。个中乐趣，自己慢慢玩味吧。
MOS最值得强调的还是它的防静电操作方面。MOS的栅源之间距离短，电阻很大，所以只要少量的电荷就会将绝缘栅击穿而使MOS失效。因此，MOS曾被戏称为&摸死管&，就是为了突出MOS对静电的高度敏感性。
对于大功率MOS管，应类似于大功率BJT一样要注意散热问题。
对于高频应用场合中的MOS，因其栅源间的阻抗极高，对电场干扰惊人的敏感，因此，若使用高频MOS作为高频前端放大器，电路一定要设计良好的电场屏蔽结构。
回到上文中的一个问题，说的是背栅为什么要和源极短接？其实，不短接也可，只是要复杂一点。此时，衬极（背栅）与源极之间的电压Ubs必须保证衬-
源间的PN结反向偏置，所以，N沟道MOS的Ubs应小于零（P沟道的相反），于是麻烦的局面就是，导电沟道宽度将受到来自于Ugs和Ubs的双重控
制，Ubs将使开启电压或夹断电压的数值增大（为什么？）。需要说明的是，N沟道MOS管受Ubs的影响要大一些。
那么，MOS管的那些参数，诸如开启电压、夹断电压、饱和漏极电流、输入电阻、输出电阻、低频跨导、极间电容、最大漏极电流、漏源击穿电压、最大耗散功率、栅源击穿电压、动态导通电阻等，gemfield就不一一介绍了，对于这些概念，搜索引擎应该是更好的帮手。
在上文中gemfield研究了MOS管，到这里gemfield将要讨论VMOSFET这个东东。那么你要发问了，怎么刚研究完MOSFET，现
在加个字母V就又成为一门新学问了？难道真如传说中的换个马甲就不认识了？当然不是，所谓VMOSFET就是在制作工艺上有点区别，它的腐蚀层是一个V字
形状的，如下图所示：
VMOS场效应管以高掺杂N+为衬底（+号就表示有大量不对称的离子产生，也就是它被高掺杂了），上面外延低掺杂N区（N-）成为外延层，共同作为
漏区，引出漏极drain，也就是d从芯片的背面引出。在这个漏区上先后进行P型区N+型区两次扩散，然后利用晶体硅的各向异性刻蚀技术，造出V型槽。槽
的深度由开口宽度决定，槽壁与硅平面成54.7度角。沟道长度由扩散深度差决定，在1到2微米之间。从上面俯视VMOS管P区与N+区，可以看到它们均为
环状区，所引出的电极为源极s。中间是腐蚀而成的V型槽，其上生长一层二氧化硅绝缘层，并覆盖上一层金属，作为栅极g。
怎么工作呢？在栅源电压Ugs大于开启电压Ut时，在P区靠近V型槽氧化层表面所形成的反型层与下面的N-区相连，形成垂直的导电沟道。当漏源间外加正电源时，自由电子将沿沟道从源极流向N型外延层、N+区衬底再到漏极D，这就形成了漏极电流Id。
这就是VMOS管的结构与它的工作机理，它的精华所在就是第一次改变了MOSFET管的电流方向，电流不是在沿表面水平方向流动，而是从N+源极出发，经过与表面成54.7度的沟道流到N-漂移区，然后再垂直的流到漏极。
现在再回到开头，就是VMOS管的原理认清了之后，gemfield再关心它的存在的价值，或者说人们对MOSFET还有什么不
满？gemfield在前面的文章提到了MOSFET的优点，那就是输入阻抗超高，所需的驱动电流也就很小（0.1uA左右）。而且开关频率也不是很低，
等等。那么不足在哪里呢？首当其冲的是MOSFET的功率，MOSFET的功率也就是百瓦级的，而VMOS得益于其天然的性感结构，比如电流垂直走，导电
沟道相对宽，导电沟道还短，漏极的面积那么大（也就是散热面积大，安装散热片后更是不得了），所以它的功率一跃就变为千瓦级，所以像一些逆变器、UPS等
跟市电联系紧密的仪器上的开关器件就大有它的用武之地了。而且工作频率可以更高。
从gemfield的上图中也可以看到VMOS管的跨导线性是多么的好了吧。
综上所述，VMOS管不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高（&108W）、驱动电流小（左右0.1&A左右），还具有耐压高（最高可耐压
1200V）、工作电流大（1.5A～100A）、输出功率高（可达千瓦级）、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优
点集于一身，因此在电压放大器（电压放大倍数可达数千倍）、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。
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关于铃木JFET放大电路设计中的几个问题
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本帖最后由 tongshaoqiang 于
22:48 编辑
设计指标：
2sk184参数
1、按照铃木所讲，设计的JFET VGS=-0.25v，栅极直流电位1.75v，源极电位2v。据设计条件和后续试验判断输入信号为1vpp，则输入交流信号后vgs的范围： -0.75v~0.25v，我不明白如果vgs=-0.75v时候小于了JFET的vp（夹断电压），管子不是截止了吗？
满意回复+5
Vp应该指 Vgs(OFF) 吧 从表中看，Vgs(OFF)在 -0.2~-1.5V之间，条件是Id=0.1uA ，那么在Id=1mA（实际大概这么大）时Vgs(OFF）范围是多少呢？
网上查看2sk184资料 ...
当然，Vgs还是变化的，若不变化，管子中电流也不会变化，Vs也就不会变化。但Vgs的变化比输入信号的变化要小不少。此即电压串联反馈。 ...
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你问题中提到的“JFET的Vp”是什么？
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本帖最后由 mmax 于
21:23 编辑
Vp应该指 Vgs(OFF) 吧 从表中看，Vgs(OFF)在 -0.2~-1.5V之间，条件是Id=0.1uA ，那么在Id=1mA（实际大概这么大）时Vgs(OFF）范围是多少呢？
网上查看2sk184资料，Vgs(OFF)和 Id的关系。
从图中用作图法可以得出，Id~=1mA时，是0.1uA的2倍左右，所以Vgs(OFF)在-0.4~-3.0V之间。
理论最大输入-0.75V确实可以让这个管子截止。
大部分情况下能放大1vpp。
但是还有极少情况（不同批次）会引起截止。
个人意见。
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本帖最后由 mmax 于
21:41 编辑
还是没想明白。
可能铃木认为电路有最大输出3Vpp的能力。
但不保证一定有。呵呵
但铃木不会犯这样的错误，一定是咱两的分析有问题。
期待大牛！
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vp指的是关断电压。
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我的迷惑是：
把VG设定为1.75v，VS=2V，这个VS不知道如何加上去的。VG是通过电阻分压得到，那VS呢？如何得到呢？
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Vs通过电路和器件资料算不出来。
其他条件不变，不同批次的2sk184，用在这个电路中Vs应该不同。
每个管子的传输特性都不一样，就跟你的图3.6中那么多条特性一样。
Vs静态工作点不影响放大倍数，但是如果造成Vgs过低，就会有问题吧。
像这个电路,Vg最低都0.75V了，那么Vs最低0V时，Vgs=-0.75V，Mos可能关断
等大牛们给结论了。
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Vgs越负，管子导通程度越大。
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昨晚又看了几遍，似乎有点明白了，跟你交流交流。
铃木的设计过程，是先确定了ID，在设定VS=2V，据以上条件设定好RS的值。
根据ID确定VGS的值，据此计算VG，再用电阻分压，确定分压电阻的值。
其实静态工作点就把VGS固定为-0.25v，管子始终处于开启状态。当输入电压信号时，Vg点的电位跟Vs点的电位是跟随特性，总的叠加压差还是VGS=-0.25v。所以vgs跟输入信号的幅度关系不大。
你说对不对？
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当然，Vgs还是变化的，若不变化，管子中电流也不会变化，Vs也就不会变化。但Vgs的变化比输入信号的变化要小不少。此即电压串联反馈。
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谢老大了！
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本帖最后由 mmax 于
20:32 编辑
tongshaoqiang
今天出去玩，回来的路上想到了这个问题。
一下子突然就明白了，Vgs在放大状态基本上是不变的，Vi直接叠加在Vs上，哈哈~
昨晚不知道怎么搞的，硬是绕不过这个弯，有些地方正负都搞反了。呵呵。
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那就好了，都明白了。还是交流交流不错，感谢21ic提供的平台。
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