BJTs पावर एम्पलीफायरों के आउटपुट चरणों में आम क्यों हैं?

Question

मेरी समझ से, आउटपुट स्टेज की भूमिका आउटपुट प्रतिबाधा को लगभग 0. कम करने की है। इसके लिए, MOSFETs बेहतर तरीके से अनुकूल लगते हैं क्योंकि उन्हें रास्ता $R_{ds}$ मिला है ।

फिर भी मैं काफी बार BJTs को असतत डिजाइन में बफर के रूप में देखता हूं, अक्सर इनपुट प्रतिबाधा बढ़ाने के लिए डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन में, जबकि केवल एक MOSFETs में एक उच्च पर्याप्त इनपुट प्रतिबाधा होगी।

मेरे विचार थे कि यह सस्ता या सरल था। पावर BJT वास्तव में पावर MOSFETs की तुलना में थोड़ा सस्ता है, और यह मुझे लगता है कि BJT एमिटर फॉलोअर के साथ अपेक्षाकृत रैखिक बफर बनाना सरल है, जबकि MOSFET स्रोत अनुयायी को कुछ फीडबैक की आवश्यकता हो सकती है।

Comments

मुझे लगता है कि मोसफ़ेट की तुलना में बीजेटी के लिए घुटने का वोल्टेज तेज और कम है, और यही मुख्य कारण है।

— हैरी स्वेन्सन

समस्या रैखिक डीसी बायपासिंग पूरक MOSFETs है जो क्रॉस-चालन और R * Ciss प्रभावों के साथ रैखिक क्षेत्र में है। BJT

— वेस

हालाँकि, हम आपको इसे कम करने के लिए दोहरी नकारात्मक प्रतिक्रिया छोरों के साथ रैखिक बनाने की कोशिश करने से नहीं रोक रहे हैं, जिससे कि शत्रु नुकसान को कम किया जा सके और द्विघात प्रभाव को समाप्त किया जा सके

— टोनी स्टीवर्ट सननिस्की गुय EE75

BJT डिजाइन निश्चित रूप से सस्ता है। मैं नहीं कहूंगा कि वे इतने सामान्य हैं क्योंकि वे अन्य डिजाइनों से बेहतर लगते हैं।

— टॉड विलकॉक्स

Answer 1

एक ऑडियो वोल्टेज स्रोत बनाने के लिए, आप चाहते हैं कि क्रॉसओवर वोल्टेज विरूपण शून्य हो जो अधिकतम वर्तमान के 1% कुछ डीसी प्रतिसाद की आवश्यकता है। यह मामूली विकृति और आउटपुट प्रतिबाधा नकारात्मक प्रतिक्रिया या अतिरिक्त खुले लूप लाभ से और कम हो जाती है। सक्रिय डायोड पूर्वाग्रह डीसी वोल्टेज विभेदक डार्लिंगटन आउटपुट स्टेज के लिए mV में भविष्यवाणी की जा सकती है।

हालांकि MOSFETs के लिए चालन दहलीज 50% भिन्न हो सकती है जैसे 1 से 2 वी या 2 से 4 वी, इसलिए क्रॉस कंडक्शन को खत्म करने के लिए क्रॉसओवर विरूपण के लिए पूर्वाग्रह आसानी से कम वोल्टेज लाभ रैखिक शक्ति amps के साथ नहीं किया जाता है।

22 मई को संपादित करें:
इसके अलावा, थर्मल रनवे मौजूद है जैसा कि माइक्रो-एईटी एफईटी संरचनाओं से @Thor द्वारा कहा गया है, जो कि रैखिक मोड में वीजीएस एनटीसी प्रभाव के साथ साझाकरण-वर्तमान है और पूर्ण चालन मोड में आरडीएसओएन के लिए पीटीसी प्रभाव। उचित ट्रांजिस्टर घटक चयन के बिना, यह भयावह विफलता का परिणाम हो सकता है।

Answer 2

MOSFETS पावर एम्पलीफायरों में अधिक सामान्य हुआ करते थे, लेकिन वे अक्सर पार्श्व प्रकार की शक्ति MOSFETS थे।

अधिकांश आधुनिक MOSFETs (वर्टिकल MOSFETs / HEXFETs) स्विचिंग के लिए अत्यधिक अनुकूलित हैं और एक रैखिक amp डिजाइन में बहुत सावधान डिजाइन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए इन आधुनिक स्विचिंग प्रकारों में एक बड़ी गैर-रेखीय गेट समाई होती है जिसे ड्राइव करना मुश्किल होता है।

इसके अलावा HEXFETs की पसंद स्थानीयकृत हीटिंग प्रभाव से ग्रस्त हो सकती है जो एक रेखीय अनुप्रयोग में थर्मल पलायन का कारण बन सकता है।

इन मुद्दों का एक अच्छा वर्णन यहाँ पाया जा सकता है

लेटरल MOSFET अभी भी उपलब्ध हैं लेकिन अधिक महंगे हैं। यहाँ देखें

तो वास्तव में यह ऐसा मामला नहीं है कि MOSFETs का उपयोग नहीं किया जा सकता है, लेकिन यह एक दिए गए मूल्य बिंदु के लिए समान प्रदर्शन और विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए अक्सर अधिक कठिन और कम लागत प्रभावी है।

Comments

पुराने स्कूल MOSFET डिजाइन निश्चित रूप से BJT डिजाइनों से अलग हैं। कुछ लोग कहते हैं कि वे बेहतर ध्वनि करते हैं, और मैं उनके साथ बहस नहीं करूंगा, लेकिन यह सब स्वाद की बात है।

— टॉड विलकॉक्स

Answer 3

दूसरा ब्रेकडाउन

(कई) ऑडियो एम्पलीफायरों उनके रैखिक क्षेत्र में उत्पादन चरण संचालित करते हैं।

आधुनिक शक्ति MOSFETs को रैखिक क्षेत्र में संचालित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। उनमें से कई (HEXFETS) शक्ति घनत्व और स्विचिंग गति को बढ़ाने के लिए सैकड़ों हजारों छोटे FET तत्वों के ग्रिड से बने होते हैं। अन्य स्विचिंग-अनुकूलित MOSFET परिवारों में बड़े मरने वाले क्षेत्रों और / या छोटे तत्वों के सरणियों के समान निर्माण होते हैं।

MOSFETs के लिए, दहलीज वोल्टेज में एक नकारात्मक तापमान गुणांक होता है। मरने के एक विशेष क्षेत्र के रूप में / FET तत्व गर्म हो जाता है, यह थ्रेशोल्ड वोल्टेज कम हो जाता है और चूंकि MOSFET यह रैखिक क्षेत्र में चल रहा है, यह क्षेत्र वर्तमान के एक बड़े हिस्से का संचालन करता है, इसलिए यह और भी गर्म हो जाता है। लंबे समय से पहले, मरने के एक छोटे से अंश पर स्थानीयकृत हीटिंग के परिणामस्वरूप शॉर्ट सर्किट होता है, जिसे अक्सर "दूसरा ब्रेकडाउन" कहा जाता है।

परंतु...

एम्पलीफायर का एक अपेक्षाकृत नया प्रकार, "क्लास डी" एम्पलीफायर, आउटपुट स्टेज ट्रांजिस्टर को तेजी से चालू और बंद करके काम करता है, स्पीकर की तुलना में बहुत अधिक आवृत्ति पर पुन: उत्पन्न होने की उम्मीद है। उच्च-आवृत्ति वाले शोर को एक कम-पास फिल्टर फिल्टर करता है, और कर्तव्य चक्र को अलग करके प्रवर्धन प्राप्त किया जाता है।

MOSFETs ऐसे डिजाइनों में बेहद आम हैं, क्योंकि क्लास डी एम्पलीफायरों में या तो पूरी तरह से या पूरी तरह से आउटपुट स्टेज तत्व होते हैं। चूंकि बिजली MOSFETs इसके लिए अनुकूलित हैं, इसलिए उनका उपयोग किया जाता है।

Comments

-1 क्योंकि ऐसा लगता है कि आप MOSFET थर्मल पलायन के बारे में बात कर रहे हैं (जब यह MOSFETs के साथ एक वास्तविक मुद्दा नहीं है, लेकिन BJTs के साथ एक मुद्दा है)। आप इसे एक अजीब तरीके से शब्द देते हैं, जो इसे ध्वनि देता है जैसे आप किसी और चीज के बारे में बात कर रहे हैं, इसलिए इन दोनों प्रभावों के बीच स्पष्टीकरण को स्पष्ट करने की आवश्यकता होगी।

— DKNguyen

@ FET थ्रेशोल्ड वोल्टेज का टेम्पो बीजेटी की तरह ही नकारात्मक है। थर्मल भगोड़ा अभी भी रैखिक मोड में एफईटी के साथ एक चिंता का विषय है।

— sstobbe

@Toor मुझे पता नहीं, उसकी कहानी लगती जाँच बाहर ...

— marcelm

@Toor थर्मल रनवे मौजूद है जैसा कि माइक्रो-सरणी FET संरचनाओं को साझा करने के लिए कहा जाता है, जो वर्तमान में Vgs NTC प्रभावों के साथ रैखिक-मोड में पूर्ण प्रवाह मोड में RdsOn के लिए PTC प्रभाव है।

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75