小女子在下请教MOS管的高压放大问题

只看该作者 · 2007-5-24 10:30

由于要驱动的MEMS陀螺还在制作中，为了在制作完毕立刻测试，所以要预先设计驱动电路，也就是由于还不知道到底需要多大的驱动电压，所以要做成可调驱动。
我要驱动的部件的示意图如下，红色的是可动的，绿色的是固定的，在这之间加上V1=U0+U1sinwt，V2=U0-U1sinwt，构成双边推挽式驱动，让可动的红色的梁以w的频率来回振动。这个频率大约在20KHz~40KHz之间（也是由最终的器件
成品决定）。

“40kHz容性负载，就必须考虑电流需要多大了。”——为什么？

只看该作者 · 2007-5-24 10:42

例如，让IRFP250工作在线性放大区，那么其漏极电流不是在10A附近吗？
还有，我所参考的高压放大部分是High_V.pdf，然后我把它按我的想法改成可调的，出现了我上面所说的种种问题。

相关链接:https://bbs.21ic.com/upfiles/img/20075/2007524104230744.pdf

只看该作者 · 2007-5-24 13:56

3万 · 2007-5-24 21:05

楼主这个电路要干什么暂时先别关心。
先说当|U0|<U1时，例如U0=20V，U1=30V，这个电路收费能工作？注意此时输出的瞬时值可能为负。
显然是不行，那么怎么办？

3万 · 2007-5-24 21:21

电容是有容抗的，对电容施加电压，电容中也是有电流流过的。40kHz这个频率比较高，电容的容抗必然比较小，流过电容的电流估计不能忽略。

只看该作者 · 2007-5-25 09:00

“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”，是不是说将可调电阻放到R2和VCC之间，这样整个电路的增益也会受到影响，因为电路中的MOS管工作在线性放大区时，增益是Gm*R2。

对于这个电路的基本思想时，先调U0,此时增益是某个值，再调节交流输入信号的大小来求得U1。所以电路中除了可调电阻，还有输入交流信号也是可调的。（不知道这样的思想行不行？）

“|时，例如U0=20V，U1=30V，这个电路收费能工作？注意此时输出的瞬时值可能为负”，这个情况我确实没考虑过，因为实际需要大多都是要求U0>U1的。

只看该作者 · 2007-5-25 09:33

等待中……

3万 · 2007-5-25 10:24

首先我不是版主，本版版主有三位，都没有到这个帖来。

“是不是说将可调电阻放到R2和VCC之间”
没有这么干的，这样电位器上要耗散很大功率且不能接地。电位器是放到运放输入端。

“因为实际需要大多都是要求U0>U1的”
只要有U0<U1的时候，就不能用这个电路，必须用可以输出负电压的推挽电路。

“例如，让IRFP250工作在线性放大区，那么其漏极电流不是在10A附近吗？”
不是。即使电流很小也可能工作在线性放大区。漏极电流应该根据R2决定。

图不好办，因为从21楼这帖和这图看，完全不是这么回事。21楼帖里说要两个电压，交流部分同频反相，幅度还要求相等。用这样的两个电路可未必能做到这一点，至少幅度相等就很麻烦。从21楼图中看，直流成份根本没有电流，交流成份也仅驱动绿色两部分与红色部分之间的电容，频率是20kHz-40kHz。这样的负载应该用一个直流电源加一个输出绕组带中心抽头的变压器实现驱动。
你的电路是从那个pdf文件中搬的，但那篇**中负载是压电陶瓷组，你这里并不是这样的负载。
21楼说红色梁要振动，那么绿色部分与红色部分之间显然需要力的作用，这个力，是否静电力？如果是，可能你说的输出电压不够高。不过，如果用变压器，那就无所谓。
是否静电力这个问题最重要，不知道就没办法帮你的忙。

只看该作者 · 2007-5-25 14:25

就是静电力，而且是静电切向力。非常感谢！
对，21楼里面是需要两个电压。你说的对，要调节使得两路电压幅值一模一样，确实难。

静电力比较微弱，不过，我们的结构是微机电系统结构，尺寸在几百微米的范围内，需要的力不是很大。

原先做了一个结构，利用高压功率放大器测了一下，驱动不起来。所以，现在要重新改变结构，缩小尺寸，希望能够降低驱动电压。但目前器件还在制作中，还不知道到底需要多大的电压才能驱动。

基于驱动电路和器件结构的集成，我们老板不太提倡用变压器。但若没别的办法，就只能用变压器了。

“例如，让IRFP250工作在线性放大区，那么其漏极电流不是在10A附近吗？”
不是。即使电流很小也可能工作在线性放大区。漏极电流应该根据R2决定。
——如22楼图中的红圈圈所示，只有在Vgs>4.5V是，MOS才工作在线性放大区，那此时图中对应的Id不是在10A附近吗？

3万 · 2007-5-26 09:14

如果是静电力驱动，那么U0的目的应该是调整红色部分在两个绿色部分之间的平衡位置，U0是不需要输出电流从而不需要输出功率的。
既然如此，电路就应该完全重新设计。
不想用变压器当然也可以，只不过用变压器比较方便，不用变压器稍麻烦一些。

这个问题越说越狭窄，似乎不应该放到坛里讨论了。楼主把邮箱地址用站内即时消息发给我继续讨论吧。

小女子在下请教MOS管的高压放大问题

谢谢版主

版主：MOS管的线性放大区？？？

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“40kHz容性负载，就必须考虑电流需要多大了。”——为什么

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