想要玩好SIT（V-FET）管，先应该了解的几个问题

牛哥

写在前面的话：玩SIT管也有几年了，之所以很少写这类的帖子，是因为“惧怕”无端的争执，如果就技术问题讨论言辞也应该是和善的利于沟通的才好。看到有关的

帖子很少有普及型的知识，现结合自己的体会和理解说一下自己的观点，欢迎批评指正，但是拒绝人身攻击。


    1、什么是饱和特性和不饱和特性--内在的导电控制机理参考其他文献在此不做详细讨论，表象上用管子的负载特性曲线来理解问题就更直接一些。以FET管为例，一个确定管子的输出特性曲线，纵轴是漏极电流，横轴是了漏极-源极电压，中间的各条曲线代表了不同栅压下的漏极电流和漏极电压的关系。如果在栅压固定的时候，得到的是一条水平线，我们称管子具有“饱和特性”。也就是在栅极电压固定的情况下，漏极电流不再随着漏极电压的变化而变化，这个曲线特点类似电子管中五极管的曲线。

    如果曲线是倾斜的，我们称管子具有“不饱和特性”。也就是在栅极电压固定的情况下，漏极电流会随着漏极电压的变化而变化，这个曲线类似电子管中三极管的特性曲线。

    实际上，现实中的晶体管，基本都具有“饱和特性”和“不饱和特性”的双重表现。最为典型的就是即使是同一只FET管，在漏极电压比较小的时候，曲线都是倾斜（也有弯曲）的，当漏极电压增大到一定的时候，曲线才“趋于平直”。 然后我们再继续增加漏极电压（在保证不超过管子耐压的情况下），会发现上面说的“趋于平直”实际上并不平直，而是随着漏极电压的增加，漏极电流只有很小的增加，通常我们认为是可以忽略这种影响的时候，就称为这种管子是比较典型的“饱和特性”的管子。



    但是如果管子在栅极电压固定的情况下，随着漏极电压的增大，漏极电流电流增大的明显。也就是看着曲线为明显的“斜线”了，电流的变化不能忽略了，我们就称为这个管子具有“不饱和特性”。



    作为题外话，有些人喜欢“锗管”，一方面的是因为怀旧心理，还有一样面从常见锗管的输出特性曲线上看，锗管的“不饱和特性”还是比较明显的，至少是比同类型的硅管明显得多。有兴趣的同学可以实测一个锗管的输出特性曲线对比一下。

宝马哥

传3个工业SIT的。

宝马哥

传几个2SK60/2SJ18的，迭数是53，57，58的3种，迭数相同的几个特征图几乎重合，迭数不同的有区别。档位是无限流电阻，电压DIV，53的用0.5伏/线，57和58用1伏/线。

宝马哥

32SK63

无语密码

重点课程

wangwlb

学习了

正好pass最近的diy电路，测试板已经搭好，我慢慢传上来，一起讨论。

幸得牛哥开贴，原帖被……嗨。感谢！

牛哥

2、什么是理想的饱和特性和不饱和特性-电流源-水平的横线、电压源---垂直的竖线。

    为了分析问题方便，如果我们把“饱和特性”的曲线，对应在模拟电子线路的等效形式，一般的来说把常见的FET管，基本都是等效成“电压控电流源”。也就是用栅极的电压控制漏极的电流，很明显在等效的时候就没有考虑考虑到漏极电压的大小，漏极电流的大小只受栅极电压的影响，反应在负载特性曲线上，就是一条条受栅极电压影响水平直线-族线。
    对于SIT管来说，因为曲线是倾斜的，而且曲线的斜率越大，表现出来的“不饱和特性”越强，当栅极电压固定的时候，随着漏极电压的变化，漏极电流要发生变化。如果还把SIT管可以等效成“电压控电流源”，那也是个并联电阻的电流源。从实际栅极对漏极的控制来说亦可以看成是“电压控电压源串联电阻”，这时候就与三极管的内阻能对应起来了。
    把SIT管看成是介于“理想饱和”和“理想不饱和”的极限考虑，那就是这样就发生了本质的变化了，所以我认为理想的“不饱和特性”，对于FET管来说，应该是把管子看成是“电压控电压源”。反应在负载特性曲线上，就是一条条受栅极电压影响的垂直直线-族线。

宝马哥

用电流源特性的器件和用电压源特性的器件做功放后级，处理出来的声音音色完全不同了。

jingli999

能讲讲“饱和”与“不饱和”特性在实际电路中各有什么作用和表现？在单端电路中如何，在推挽电路中又如何？有反馈如何，无反馈又如何？驱动喇叭这样的负载，那种特性更有利？谢谢！

牛哥

8楼补图，借用论坛“宝马哥”的图片稍加整理。

牛哥

jingli999 发表于 2021-4-15 09:38
能讲讲“饱和”与“不饱和”特性在实际电路中各有什么作用和表现？在单端电路中如何，在推挽电路中又如何？ ...

3、特性曲线的针对性-共源放大-漏极负载

在管子的输出特性曲线上，一目了然是从三个方面看。

1、当V-GS按照一定量变化的时候，每条曲线的间隔是均匀的。（管子的线性，关联失真大小）
2、当V-GS确定的时候，每条线是直线（包括斜线）不弯曲。（管子的线性，关联失真大小）
3、当V-GS确定的时候，每条线的斜率。（管子的内阻，关联电路的输出电阻、阻尼系数）


    我们在本帖中讨论的SIT管的特性曲线，全称应该是SIT管的“负载特性曲线”，这个曲线是基于管子的工作在共源组态下测试的，每条曲线是对应的确定栅极电压的条件下漏极电压和漏极电流的关系。要体现曲线的应用，应该是让管子工作在共源组态下。说到这里有必要提及一下日本的很多成品机，雅马哈的B2、B3,索尼的TA4650到TA8550系列,基本上是把SIT管用共漏组态的，也就是我们常说的“源极输出器”，我认为这样的应用并没有真正发挥SIT管不饱和特性。
    但是有两个特例，雅马哈的B1-A，输出级的设计者是认为2SK77B的组态是“共源”的，还有就是本坛“宝马哥”的那台“定制品”的牛出功放，是真正使SIT管的“不饱和特性”曲线。基于以上的分析，可能会得到一个不太准确的结论，至少是后面说的这两台机器，在声音方面是有明显特点的。

看下面三个图，我们在输出特性曲线上，分别做一条负载线来辅助分析（单端应用），可以自行对比一下，哪个曲线更好一些，也就是那些“高级”SIT到底高级在哪里。

牛哥

wangwlb 发表于 2021-4-14 16:42
学习了

正好pass最近的diy电路，测试板已经搭好，我慢慢传上来，一起讨论。

嗯，太好了，我这纸上谈兵您那实操，来个互相佐证。

wangwlb

牛哥 发表于 2021-4-15 12:10
嗯，太好了，我这纸上谈兵您那实操，来个互相佐证。

您太客气了，谢谢。
试了两天，发热量巨大，先要处理妥当散热问题。

看了您的介绍，信息量很大，收益良多，实在令平时只知道依葫芦画瓢的自己汗颜。
有一小事不明：对于放大器来讲，照理应该让管子工作在放大区（是不是就是饱和区啊？离开学校多年，有些名词都快还给老师了，见笑见笑），为何现在要强调“非饱和区”的概念？望不吝赐教

牛哥

4、几种“串叠”方式的组合，这个带引号的串叠与我们常说的串叠电路不一样，可能称为串联组合可能更合适一些，以下的串叠名词都是这个意思。
    为了很好的说明问题，有必要先重复一下前面的观点。
    （1）理想的饱和特性是电流源，特点是内阻无穷大。
    （2）理想的不饱和特性是电压源，特点是内阻为零。
    （3）实际的SIT管既可以看成是并联电阻的电流源，也可以看成是串联电阻的电压源。
    然后是一个简单的欧姆定律了，电阻的串联问题，如果电流源和电压源串联会是什么结果？结果可能很尖锐的指向敏感问题，是不是“串叠”中有不饱和特性的管子，就会呈现出来不饱和特性？先上来两个图，图1肯定是饱和特性的，这个不应该有异议。但是图2我判断是




下面还有几个截图，其中就有能呈现出来不饱和特性的“串联”，这里用“串联”而不是“串叠”，是为了与常规的我们说的“串叠电路”有点区别。到底哪几个组合能出来不饱和特性，可以可以自己实际测试来验证一下。

jzwwcz

收藏

牛哥

wangwlb 发表于 2021-4-15 16:20
您太客气了，谢谢。
试了两天，发热量巨大，先要处理妥当散热问题。

这个问题应该是当时国内的翻译出了问题，还记得前两年关于刘老的“四管机”的那些激烈讨论么？我的解释是：
我们说的“饱和特性”，是从内部看问题的。也就是当G-S之间的电压确定以后，从源极迁移到漏极的电子数量将不再增加，处于一种“饱和”状态。
有时间的话，可以搜索一下论坛内关于J-FET管子的探讨。

牛哥

RMAA 发表于 2021-4-15 20:32
把5200当成小管做差分和电压放大就是不饱和特性了吧。

我没有理解您说的意思，如果想要应用普通的饱和特性管子的不饱和特性区域，应该是在很低的漏极电压下的那部分，对于您说的5200，应该是U-CE很低的时候，具体多大的U-CE情况下5200会表现出来不饱和特性，可以参考5200的PDF中负载线。

从曲线上看，不饱和区是IC越大的时候，UCE的范围越宽，请参看一下1楼的第一个图。

wangwlb

牛哥 发表于 2021-4-15 20:42
这个问题应该是当时国内的翻译出了问题，还记得前两年关于刘老的“四管机”的那些激烈讨论么？我的解释是 ...

非常感谢！有段时间没DIY了，我先回顾下坛内的相关知识