100W MOSFET功率放大器电路

设计了一个功率放大电路,使用MOSFET产生100W输出驱动负载约8欧姆。亚博彩票下载本文设计的功率放大电路具有效率高、交叉失真和总谐波失真小的优点。

工作原理:

该电路采用使用MOSFET的预放大器,驱动器和功率放大组成的多级功率放大原理。使用差分放大器进行预放大,驱动器级是具有电流镜负载的差分放大器,并且使用MOSFET类AB操作完成功率放大。MOSFET在具有简单驱动电路的BJT上具有优于易于热稳定性并且具有高输入阻抗的优点。由两个级差分放大器电路组成的预放大器用于产生无噪声放大信号。预放大器的第一阶段由使用PNP晶体管的差分模式发射器耦合放大器组成。第二阶段由具有有源负载的差分放大器组成,以增加电压增益。无论输入信号电压的变化如何,电流镜电路实际上都确保了输出电流保持恒定。然后将该放大信号提供给推挽放大器级,其产生高功率输出信号。

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100W MOSFET功率放大器电路图:

100W MOSFET功率放大器电路图
100W MOSFET功率放大器电路图 -亚博最新官网网址ElectronicsHub.org.

电路组件:
  • R1, R4: 4k欧姆
  • R2:100欧姆
  • R3:50k欧姆
  • R5: 1 k欧姆
  • R6:50k欧姆
  • R7:10K欧姆
  • R8,R9:100欧姆
  • R10、R13: 470欧姆
  • R11:100欧姆
  • R12: 3 k欧姆
  • R14、R15: 0.33欧姆
  • C1: 10佛罗里达大学
  • C2, C3: 18 pf
  • C4: 100 nf
  • Q1, Q2: BC556, PNP晶体管
  • Q3、Q4: MJE340、NPN晶体管
  • Q5, Q6: MJE350, PNP晶体管
  • Q7: n通道E-MOSFET, IRF530
  • Q8:P频道E-MOSFET,IRF9530
  • V1、v2: +/- 50v。

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MOSFET功率放大器电路设计:

1级差放大器设计:
  1. 发射极电阻的选择:对于高效的差分放大器,R3 / R2给出的共模抑制比应该更高。这需要R2的值远低于R3。在这里,我们选择100个OHM电位器作为R2和50K电阻作为R3。
  2. 选择电阻器:对于大约50的差分增益和约100欧姆的发射极电阻,计算R1和R4的值为约4K。亚博彩票下载
  3. 耦合电容器的选择:这里我们选择一个10uF的电容来耦合交流输入信号到Q1的输入。
2n级差放大器设计:
  1. 选择R11:当发射极总电流为0.5A左右时,选择发射极电阻为100欧姆左右。
  2. 选择R12:电位器R12的值由mosfet的栅极阈值电压和流过Q4集电极的静止电流决定,大约为50mA。这就得到R12大约是3k。R7的同样值取为10k左右。
  3. 装载量:这里,差分放大器连接到有源负载,这是电流镜电路。在这里,我们选择PNP晶体管MJE350,每个发射器电阻器100欧姆。选择发射极电阻器,在它们上进行大约100mV的电压降,以确保晶体管的体面匹配。
功率放大器输出级设计:

这里我们选择N通道MOSFET IRF530和P通道MOSFET IRF9530作为功率放大器。功率100w,负载8欧姆,所需输出电压约为40V,输出电流约为5A。亚博彩票下载这使得源电阻的值约为0.33欧姆,每个MOSFET绘制的电流约为1.6A(输出电压/(pi乘以负载电阻))。

100W MOSFET功率放大器电路操作:

PNP晶体管构成差分放大电路,其中一个晶体管接收输入交流信号,另一个晶体管通过反馈接收输出信号。交流信号通过耦合电容耦合到Q1基部,反馈信号通过R5和R6馈送到Q2基部。通过调整电位器来设置放大器的输出。所述第一级差分放大器的输出被馈送到所述第二级差分放大器的输入端。当输入电压大于反馈电压时(对于第一差分放大器),第二差分放大器的晶体管Q3和Q4的输入电压同时不同。晶体管Q5和Q6构成电流反射电路。该电流镜像电路确保了流向推挽放大器电路的输出电流保持恒定。

这是因为当Q3的集电极电流增加时,Q4的集电极电流减小,以保持通过Q3和Q4的发射极端子的共点的恒定电流。

此外,电流镜电路产生等于Q3的集电极电流的输出电流。电位器R12确保适当的DC偏置在每个MOSFET中的应用。由于两个MOSFET彼此互补,因此当正电压施加到Q7的栅极时,它传导。类似地,对于负阈值电压,Q8导通。栅极电阻用于防止MOSFET从振荡输出。

电路输入由4VP-P的1kHz AC输入电压给出。连接示波器,使得通道A连接到输入,通道B连接到输出。通过将瓦特计连接到负载来观察负载的电力。

100w MOSFET功率放大电路的应用:

  1. 它可用于驱动扬声器等音频负载,作为音频放大器。
  2. 它可以用来驱动射频负载,如大功率天线。
  3. 它可以用来实现分布式扬声器系统
  4. 该电路可用于电视、电脑、mp3播放器等电子设备。
本电路的局限性:
  1. MOSFET更容易产生静电放电。
  2. 除非使用安全保险丝,否则MOSFET可以从供应中汲取相当高的电流,这可能会损坏整个电路。
  3. 该电路容易出现高频振荡。
  4. 这个电路是一个理论电路,是为了教育目的。

10回复

  1. 不错的一个,
    请任何人帮我看看100W是如何得到的,因为它将帮助我创建我选择的任何功率等级的设计

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