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利用功率MOSFET制造線性放大器的風(fēng)險(xiǎn)分析

454398 ? 來(lái)源:電子工程專輯 ? 作者:John Dunn ? 2020-10-24 09:27 ? 次閱讀

多年前,Rudy Severns曾參加國(guó)際整流器(International Rectifier,IR)的巡回演講,討論了該公司的“Hexfets”功率MOSFET。當(dāng)時(shí)這條產(chǎn)品線還相當(dāng)新,根據(jù)筆者的記憶,大約是在1981年左右。那時(shí)候,Severns擔(dān)任IR外部顧問(wèn)及發(fā)言人。

Severns介紹了Hexfets如何為開關(guān)模式電源(SMPS)做出了出色的貢獻(xiàn)。但他明確建議,對(duì)于制造線性放大器或用于任何其他非飽和業(yè)務(wù),選擇Hexfets都可能引起麻煩。因?yàn)闀?huì)發(fā)生以下兩個(gè)問(wèn)題:

1.Hexfet在元件封裝的柵極引腳與柵極本身之間具有串聯(lián)的電阻路徑,該電阻路徑位于半導(dǎo)體內(nèi)部,由嵌入式多晶硅通道組成。

2.Hexfet本身是非常高速的元件,如果將它們放在線性工作區(qū)域,可能會(huì)相當(dāng)容易突發(fā)為寄生RF振蕩。

他擔(dān)心的是,如果功率MOSFET開始振蕩,該元件的多晶硅通道內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生熱,并且?guī)缀鯖](méi)有散發(fā)熱量的位置。通道可能會(huì)變得很熱,足以穿透柵極的氧化層,從而損壞MOSFET。

過(guò)了一段時(shí)間后,摩托羅拉推出了他們的TMOS功率MOSFET元件,因此我聯(lián)系了他們并進(jìn)行了簡(jiǎn)短的交談。和我交談的人證實(shí)了Severns所說(shuō)的一切,并且還告訴我,摩托羅拉當(dāng)時(shí)正試圖找到一種方法來(lái)繞過(guò)TMOS多晶硅通道進(jìn)行金屬化處理,以免產(chǎn)生熱量滯留。但問(wèn)題在于,他們無(wú)法找到一種方法既可避免TMOS柵極遭受靜電放電(ESD)損壞,又可實(shí)現(xiàn)這一目的。

幾年后,我碰巧拜訪了一家制造AC電源產(chǎn)品的公司,令我驚訝的是,這家公司使用了Hitachi的功率MOSFET作為推挽(push-pull) B類服務(wù)中的線性功率放大器

盡管Severns之前的擔(dān)心仍然存在,但我看到它確實(shí)可以工作,但是如果你決定自己嘗試,請(qǐng)務(wù)必小心以防寄生振蕩。
編輯:hfy

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