小女子在下请教MOS管的高压放大问题

只看该作者 · 2007-5-19 14:03

本人刚接触电子电路设计不久，现要设计一款高压放大电路。用Multisim对如下原理图进行仿真时，信号正常。但我动手调电路的时候，不知道是什么原因，MOS管的漏极电压和栅极电压一样，怎么都调不上去，请高手指教，不甚感激！

3万 · 2007-5-19 15:52

R2左端电位在Q1截止时接近200V，如果R3调到数值比较小的位置，U1A同相输入端电位将超过9V。
楼主可能会说，由于存在负反馈，这种情况不可能发生。但考虑到暂态过程，这种情况是可能的。
建议反馈从Q1源极取。当然，反馈极性要反过来。

只看该作者 · 2007-5-20 13:23

恐怖!
200V下,调节滑变电阻!!!

只看该作者 · 2007-5-21 09:05

谢谢你们的回复。
请问二楼maychang ：我在仿真的时候，可变电阻从1%~99%时，U1A同相输入端电位只在3.274~3.283V之间变化，实际调节的时候，这点的电位也差不多是在这个范围内变化，并没有出现超过9V的情况，这是什么原因呢？还有，Q1的源极是直接接地的,若从这点反馈到U1A的反相输入端，那岂不是反馈电压一直等于0V?
请帮个忙分析一下，谢谢！

3万 · 2007-5-21 09:41

“实际调节的时候，这点的电位也差不多是在这个范围内变化，并没有出现超过9V的情况，这是什么原因呢？”
这就是负反馈的作用。R3这个电阻越小，运放同相端电位越高，运放输出也越高，Q1中电流越大，R2中电流越大，R2左端电位越低。
但是暂态过程中这个关系可能被破坏。
反馈从源极取，当然源极到地之间要串个电阻。

只看该作者 · 2007-5-21 16:32

不清楚这个电路的用途。
从原理看，R3引入了同相反馈，当Q1的漏极电压升高后，R3引入的同相反馈加深，运放输出升高，Q1饱和，Q1的漏极电压下降。
如果去掉R3，Q1的漏极电压应该可以升高。
R3的设计目的，应该可以用其他方式反馈实现。

**IRFP250的VDSS是200V，在这里应该选用更高VDSS的MOS管。

只看该作者 · 2007-5-21 16:50

只看该作者 · 2007-5-21 17:08

这个电路的功能：在R2的左边能输出可变的直流（大概数十伏的高压）叠加可变的正弦信号。其中正弦信号的可变范围由输入不同幅值的输入信号进行调节。
to maychang :您说反馈信号从源极取，然后反馈到U1A的反相输入端，那在没有输入正弦交流信号时，U1A的输出是负的电压，那IRFP250岂不是无法工作。这里是希望IRFP250工作在线性放大区，也就是希望VGS=5伏左右。

还有一个疑惑：对于现在的这个电路，不管我怎么调节这5个电阻，IRFP250的栅极电压为什么无法调到5V或更高，只能钳制在4V左右？

谢谢回复！

3万 · 2007-5-21 21:51

“那在没有输入正弦交流信号时，U1A的输出是负的电压，那IRFP250岂不是无法工作。”
运放的同相输入端和反相输入端都接地，其输出是不定的，因为失调电压方向我们不知道。
这种情况，当然应该加上适当的偏置，例如在运放同相输入端加一个很小的正电压。

“还有一个疑惑：对于现在的这个电路，不管我怎么调节这5个电阻，IRFP250的栅极电压为什么无法调到5V或更高，只能钳制在4V左右？”
没事调节这几个电阻干什么？调节总得有个目的，乱碰还能碰出来？
“钳制在4V左右”，此时IRFP250的漏极电压是多少？

只看该作者 · 2007-5-23 17:28

从源极取反馈电压至反相输入端，那交流信号也是从反相输入端接入的吗？还是从同相输入端接入。
我的意思是：反相输入端接反馈电压，但同相输入端接地，那么运放的输出就是负的了，也就是MOS的栅极直流偏压是负的，就不能正常工作了。
“钳制在4V左右”，此时IRFP250的漏极电压也是4V左右，这两个脚的电压一直都是一样。

我初步发现是30K的电阻太大了，因为MOS管一工作，漏极电流至少是8A左右，那压降岂不是全都降到R2上。但是，我今天将R2变为100欧，当Vcc还未加到100V时，这个电阻就冒烟了，功率太大了。

是不是应该将IRFP250这个大功率管换成小电流的N-JFET。N—JFET的栅极偏压为负值才能工作，那电路最好应该怎么改动？直接将反馈电压引到运放的反相输入端给N-JFET设置直流工作点行吗？

还有，耐压120V左右的小电流的N-JFET常用的型号有吗？不知道是不是因为搜索的方法不对，我找了几天，还没找到！

3万 · 2007-5-23 18:08

“因为MOS管一工作，漏极电流至少是8A左右”
要那么大电流干什么？再说，R2是30k，VCC是200V，这个电流至多不过6.7mA，不可能再大了。
R2用100欧姆，功率最大可达400W，当然冒烟了，没把电源烧掉就是你运气好。

3万 · 2007-5-23 18:28

“耐压120V左右的小电流的N-JFET”那个帖是你发的吧？
看来还是个连欧姆定律都没搞明白的后生。

还是把这个电路设计要求完整地贴出来吧。增益要多少？要求同相还是反相放大？负载是什么？要求输出电压电流幅度？带宽？……

3万 · 2007-5-23 18:29

3万 · 2007-5-23 18:39

这个方向就错了。而且耐压120V根本就不能用到200V电源电压下。

只看该作者 · 2007-5-23 19:36

可能的原因：
栅极和源极之间有个保护用的稳压管。这个保护用的东西在高压管里比较常见。

我没有分析电路，也没看管子的datasheet,意见仅供参考。

3万 · 2007-5-23 20:10

http://cn.ic-on-line.cn/Pdfsearch.asp?searchPart=name&skey=IRFP250

1万 · 2007-5-23 20:24

貌似有这个可能。

楼主的图里Q1的S端好象不到地。示波器的G也不到地。这是不行的

。

VCC200V这个也是不妥的。

不如接个200V的电池。
电路搭成这样，我看不懂是什么理论来着。

3万 · 2007-5-23 21:31

只看该作者 · 2007-5-24 09:20

可能是我没有表达清楚，300V高压电源坏了，现在只有0~150V连续可调的高压电源，所以要找一个耐压在150V之内的管子。

我设计的目的就是要输出这样的信号：U=U0+U1sinwt,即直流信号和交流信号的叠加。要求：直流信号U0和交流信号U1是可调的，U0的可调范围在60V左右，U1的可调范围在30V左右（当然这二者的可调范围越大越好）。负载是容性负载，几乎不需要电流。同相或反相放大都可以。带宽：40KHz左右。

上面所设计的电路的基本思想是：先调可变电阻，确定U0，此时，整个电路的增益是固定的，然后调节输入交流信号V2的幅值来调节U1。

3万 · 2007-5-24 09:50

40kHz容性负载，就必须考虑电流需要多大了。

“要求：直流信号U0和交流信号U1是可调的，U0的可调范围在60V左右，U1的可调范围在30V左右”
这个电路并不能满足这个要求。你调的是反馈量，从而改变了增益。不宜用这样的方法调U0，因为这样做，对给定的交流输入信号，调U0时也会改变U1。最好是U0和U1各自独立，互不影响。也就是说，这个电位器应该放到输入端改变直流输入，不应该放到反馈回路里，让增益是个定值。
等我画个图，晚上我再把图贴出来。

小女子在下请教MOS管的高压放大问题

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我不会分析,惭愧!

请问二楼maychang

回楼主

不清楚这个电路的用途

谢谢

谢谢！再次请教maychang

回楼主

to maychang

有点不明白

我明白了

说错了，不是后生，是mm

楼主别再找“耐压120V左右的小电流的N-JFET”了

IRFP250的栅极电压为什么无法调到5V或更高，只能钳制在4V左右

看哦

VDS=200V，会不会在VDD=200.5V时管子挂掉？

横七竖八,累,晕,LZ在玩什么东东

to maychang

看来不是实际应用

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