场效应管为什么有胆味 栅极电阻到底有何意义 欢迎探讨

忧郁绵羊

     经常仿真功放线路研究，但对仿真的认识和一些人也一样觉得大体没问题   具体微妙的细节仿真怕做不出来，   偶然仿真看了下  三极管关闭失真 （也就是大家说的开关失真）发现它竟然能很好的仿真出来，于是感慨仿真已经不简单了，于是就做了一下的简单仿真，  看看  各种功率三极管  场效应管  到底有啥微妙的差别

仿真电路如下  很简单 只是想看看三极管是如何的特性


先仿真看看大家经常见到的  2n3055a
  

解说下   这个是老的器件了  ft低  放大倍数衰减也大  金封三极管
最上边的波特图看它只到100k是平直放大的   再高频响就衰减了
频谱分析仪  中间的   可以看到  输出电流含有很高的谐波成分
最下边是示波器输出图    红色是 基极电流图    绿色是射极输出电流图为了看的仔细放大了细节
看红色基极流入电流 输入电压信号是20k正弦波    这个却是变形的电流说明他的基极等效电阻不是线性的 而且很严重
绿色射极电流关闭时候 发现有明显的震荡  看蓝色圈里    这个就是大家经常说的开关失真   2n3055 这个低频管的开关失真是很严重的   用来做甲乙类功放的话  会严重影响放大器的工作状态  音质必定是大打折扣的    如果真要用这类低频管子做甲乙类功放   一个就是猛提静态电流   达到500ma  才能影响降低    另一个就是用合适低频管的电路架构  比如用国都的电流倾注电路


下边看看  性价比当今最高的 2sc5200  的表现


波特图看频响 到达了  2M多   可以说比2n3055  强百倍   那么失真是不是也低能
看最下边的示波器   蓝色圈里  明显看到  震荡大幅减小    但进入恒流区时候（也就是打开时候）比2n3055失真增加了
这个管子在专业功放里并联很多对来用  很常见  

在看下njw0281g   这个管子据说热阻比5200好的多

频响比5200差了些   但是关闭失真幅度  比5200大幅降低 虽然比5200的高次谐波多了些  开关失真幅度降低  放大器反馈更容易处理    这两个优点也许就是它比5200贵的原因吧
毕竟有优势吗

呵呵再看看三肯的2sc2922
这个管子的ft是 上边这些里面最高的  50M

波特图看  最高频处还上翘了  这说明他容易自激  示波器蓝圈看  哦 开关失真怎么不见了  呵呵 仔细看是 很小很小    测试用的是20k正弦波  也就是说这个管子基本已经解决音频范围的关闭失真了
这个管子的输入阻抗的线性也是最好的  红色线很平滑   阻抗也很低   但是高频上翘  容易自激
怎么解决呢   方法就是基极串联电阻     其实这个管子已经有点场效应管的味道了  

基极串联3欧姆电阻后  波特图就不上翘了   和前边的管子高频管子基本一样的特性   关闭失真同样几乎看不见
这也能解释  一些烧友总结的大三肯管子   高频好（因为木有了开关失真）  


补充个 管王仿测图

mjl4281  这个管关闭反向电流幅度不小   但高次震荡波少
但还是不如2922  干净  


再应邀补充个管王  mj11032

波特图看  高频到10M了  并且上翘   这个也容易自激   开关失真也不是太大

串联220欧姆电阻后


频响也好了   基极电流也 变小多了   就跟一个正温度场效应管一样的  很不错


这些都是仿真  跟实际有多大差别  我就不知道了  

刚看到开始谈及场效应管了    是的大标题就是谈场效应管的   这个怎么能忘记了呢    前边都是铺垫

论坛里对irfp240这个管子评价还不错    正温管   就先拿他开刀

忧郁绵羊

irfp240

场效应管这个电压跟随器输出 看到波特图  高频到1兆赫兹  栅极串联电阻为220欧姆    看关闭失真没有高次谐波  平滑过度  
刚才说了 栅极电阻220欧姆     这几天大家对场效应管栅极电阻意义争论颇多   顺便也验证下
把栅极电阻该小到 22欧姆
如下结果


示波器蓝色圈内 出现了高频震荡    这就证明了  栅极电阻其实是音质场效应管高频震荡用的

好了  再看看无人不叫好的1058

栅极电阻220欧姆时候  关闭震荡 很小很难觉察   目测比2922 还小   但2922的驱动电流要求比 它大上百倍
可以看到 场效应管的驱动电流很小  几乎看不到  也就1ma左右    这对推动级的要求降低了很多   并且场效应管的输出线性范围比bjt大 3倍左右   不考虑耗散功率的话 1管可以顶三管
这对驱动低阻喇叭 很有帮助    也就是说场效应管  比bjt   更好    几乎没有关闭失真影响  电流还大      但是场效应管的可变电阻区比 bjt大  这就使得要完全进入线性区  需要更大的静态电流
但是 但是 如果有高性能的驱动前级   可以把他的交越失真压缩   也就是只需要几十ma静态电流  就可以非常好的工作

和irfp240对比  基本看不出多大差异   傅立叶变换图对比  1058的谐波成分 比240小   这也能解释不少人说1058高频好的原因  

如果不想并管   就用正温场效应管   1对就成       不怕麻烦喜欢并管的  bjt   1058 都是选择
我就不喜欢并管  呵呵  看来正温场馆 是我的菜了

最后必须照应标题    那就是场效应管为什么具有胆味      有没有看到 从各种三极管 到场效应管    关闭失真越来越低       没有了关闭失真的影响   音质通透  就具有胆味  
在低频管那个年代   设计师为了降低这个失真的影响   可是花尽了心思     动态偏执   滑动甲类    双ss  等    当高速功率管问世后   这些手段都淘汰了   因为没必要了  
有人会认为  那些是为了  解决交越失真     但我认为交越失真并不可怕   并且已经不是事    现在随便的电路都能把交越失真的影响降低到可闻范围下   

抠门

技术贴，围观。

miaoji70

坐等楼主的报告，很给力

gdst

图文并茂，学习中。

小小蓝

在讲讲别的管子  看看管子技术

艺何

场效应管低音其实很不好，要说胆味嘛看怎么做了。

无章的自由

都在说淡味。淡味是什么。如果要求真的淡味。为什么不搞个蛋鸡玩呢

BG4AYR

怎么没有下文了，场效应管的测试呐？？

mxwmke1

理论与实践结合才是唯一的出路，勿只停留于纸上淡兵。

忧郁绵羊

mxwmke1 发表于 2015-12-30 20:16
理论与实践结合才是唯一的出路，勿只停留于纸上淡兵。

   实践肯定要实践    前期理论要行得通 才付诸行动    我轻易不出手  没弄明白不出手   出手就是hiend级的
呵呵      电路架构  原件选用  如何调试  我都仿真完毕   设计好了     做出来必须hiend  完事后就  转战 音箱DIY板块

mxwmke1

忧郁绵羊 发表于 2015-12-30 20:23
实践肯定要实践    前期理论要行得通 才付诸行动    我轻易不出手  没弄明白不出手   出手就是hiend ...

呵呵  ,别以为，仿真到第一千次觉得完美，做一次出来就会天下无敌。

忧郁绵羊

mxwmke1 发表于 2015-12-30 20:28
呵呵  ,别以为，仿真到第一千次觉得完美，做一次出来就会天下无敌。

   我现在也学乖了   跟论坛里的高人都尽量规避  斗嘴（说不过都给我来黑的）    做出来 盲听   专治各种不服

因为我相信  功放是科学  不是迷信         

我有信心一次做出来就能天下无敌    因为功放做到一定程度了   再提高 已经听不出来区别的  

mxwmke1

期待你做一次就能做出天下无敌的功放。

忧郁绵羊

电台 发表于 2015-12-30 20:35
hiend没你想的那么简单。很多很多很多仿真中不会遇到的情况会在机箱中等着你处理，

这我知道   咱有工具  和方法     处理

无语密码

有点看不明白

jxdking

建议在基极串上0.1uH的电感来仿真，相当于10公分导线的寄生电感~