方波信號可以直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管嗎？看這篇秒懂-KIA MOS管

方波信號直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管

方波信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管：要看方波信號是不是能夠直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管, 那么我們就要先了解場(chǎng)效應管的一些特點(diǎn),然后針對場(chǎng)效應管的特點(diǎn)去選配方波信號產(chǎn)生電路。

場(chǎng)效應管的特點(diǎn)

場(chǎng)效應管是一個(gè)輸入電阻很高的電壓控制型器件，它可分為結型場(chǎng)效應管( FET )和絕緣柵型場(chǎng)效應管( MOSFET ) , 在實(shí)際應用中絕緣柵型場(chǎng)效應管使用最廣泛,在這里我主要說(shuō)一下增強型的NMOS場(chǎng)效應管,這種類(lèi)型的管子在實(shí)際應用電路中是最為常見(jiàn)的。

對于這種增強型場(chǎng)效應管要使它導通一定要在柵極G和源極S之間加一個(gè)正向的電壓才可以,也就是說(shuō)Ugs這個(gè)電壓要大于零,并且要有一定的電壓值才能使這個(gè)場(chǎng)效應管充分導通,元件符號和工作結構示意圖如下圖所示。

方波信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管

場(chǎng)效應管是一種電壓控制器件，只要前級電路輸出的電壓幅度足夠大，便可以直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作，故方波信號的幅度若能夠滿(mǎn)足要求，是可以直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作的，若方波信號的幅度較小，則需加一級三極管放大電路來(lái)增幅，然后才能驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作。下面我們詳細介紹一下方波信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管時(shí)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題。

簡(jiǎn)單的場(chǎng)效應管開(kāi)關(guān)電路

場(chǎng)效應管是一種電壓控制器件，其直流輸入電阻極高，一般都在吉歐級以上，工作時(shí)所需的驅動(dòng)電流遠小于雙極型三極管，但這種器件對驅動(dòng)電壓的幅度要求較高；

像8N50、IRF540這類(lèi)大功率場(chǎng)效應管，它們一般約需10V左右的驅動(dòng)電壓方能充分飽和導通，即使像AO3401、SI2302這類(lèi)低開(kāi)啟電壓的管子，一般也需4～5V的驅動(dòng)電壓才能充分飽和，故若想用方波信號直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作，其幅度必須能夠滿(mǎn)足驅動(dòng)要求。

大功率N溝道場(chǎng)效應管IRF540。

若方波發(fā)生器電路的輸出幅度較小，直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管，可能無(wú)法使管子飽和導通，加一級三極管放大電路，通過(guò)該電路去驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作。

三極管放大電路。

NPN型三極管的供電電壓選用12～15V，場(chǎng)效應管的柵極直接接NPN管的集電極，幅度較小的方波信號通過(guò)1KΩ電阻加至三極管的基極，這樣三極管的集電極便可以輸出幅度足夠大的信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作。

簡(jiǎn)單的矩形波發(fā)生器電路。

在用矩形波或方波信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作時(shí)，不僅對其幅度有要求，一般還要求這些波形的上升沿或下降沿陡直，這樣可以避免場(chǎng)效應管較長(cháng)時(shí)間的停留在線(xiàn)性放大區。

簡(jiǎn)單波形發(fā)生器電路其輸出波形的上升沿或下降沿不夠陡直，若用這類(lèi)信號直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作，會(huì )使管子較長(cháng)時(shí)間的停留在線(xiàn)性放大區，此時(shí)場(chǎng)效應管漏源兩極之間的管壓降會(huì )顯著(zhù)增大，若其漏極負載電流較大，管子將會(huì )發(fā)熱。

555構成的矩形波發(fā)生器電路。

NE555是一款用途廣泛的雙極型555時(shí)基IC，其工作電壓范圍為5～16V，并且帶負載能力強，輸出電流及灌入電流皆可達200mA。

在其外圍接少量的電阻、電容等元件，使其工作于無(wú)穩態(tài)工作模式，即可產(chǎn)生矩形波及方波等波形。

由于NE555的高頻性能良好，其輸出波形的上升時(shí)間及下降時(shí)間只有100nS，故NE555構成的方波發(fā)生器可以輸出邊沿陡直的方波信號，只要該信號幅度足夠大，即可直接驅動(dòng)場(chǎng)效應管工作。

NE555驅動(dòng)場(chǎng)效應管的電路。

NE555與外圍的R1、C1及D1、D2等元件一起組成一個(gè)占空比可調的矩形波發(fā)生器，合理選用外圍元件，本電路即可輸出占空比為50％的方波信號。

為了提高輸出信號的幅度，本電路采用12V直流電源供電，這樣在驅動(dòng)BUZ11這類(lèi)場(chǎng)效應管時(shí)，其輸出信號幅度不低于11.5V，足可以驅動(dòng)場(chǎng)效應管使其飽和。

場(chǎng)效應管與NE555電路連接時(shí)，只要在其柵極接一個(gè)數十～數百Ω的電阻即可。NE555的輸出端③腳輸出高電平時(shí)，其幅度不低于11V，場(chǎng)效應管BUZ11飽和導通，其漏極負載工作；當NE555的③腳輸出低電平時(shí)，其幅度只有零點(diǎn)幾伏，BUZ11截止，漏極負載停止工作。

方波信號產(chǎn)生電路

方波信號產(chǎn)生電路可以用分離元件實(shí)現，也可以用集成電路實(shí)現，我們最常用的是一種名叫NE555集成定時(shí)器芯片通過(guò)外圍的一些電阻和電容構成一個(gè)方波產(chǎn)生電路，這種芯片的工作電壓范圍比較寬，從1.5伏到16V都可以工作。

為了使NE555芯片的第三腳能夠輸出一定功率的方波驅動(dòng)信號，最好給這個(gè)芯片加12V伏的電壓，這樣第三腳就可以輸出大約8V的電壓了，當輸出高脈沖的時(shí)候就可以使場(chǎng)效應管充分得到導通。其工作原理圖如下圖所示的那樣。

方波信號驅動(dòng)場(chǎng)效應管