用功率MOSFET制作线性放大器有何风险?

多年前,rudy severns曾参加国际整流器(international rectifier,ir)的巡回演讲,讨论了该公司的“hexfets”功率mosfet。当时这条产品线还相当新,根据笔者的记忆,大约是在1981年左右。那时候,severns担任ir外部顾问及发言人。
severns介绍了hexfets如何为开关模式电源(smps)做出了出色的贡献。但他明确建议,对于制造线性放大器或用于任何其他非饱和业务,选择hexfets都可能引起麻烦。因为会发生以下两个问题:
1.  hexfet在元件封装的栅极引脚与栅极本身之间具有串联的电阻路径,该电阻路径位于半导体内部,由嵌入式多晶硅通道组成。
2.  hexfet本身是非常高速的元件,如果将它们放在线性工作区域,可能会相当容易突发为寄生rf振荡。
他担心的是,如果功率mosfet开始振荡,该元件的多晶硅通道内部就会产生热,并且几乎没有散发热量的位置。通道可能会变得很热,足以穿透栅极的氧化层,从而损坏mosfet。
过了一段时间后,摩托罗拉推出了他们的tmos功率mosfet元件,因此我联系了他们并进行了简短的交谈。和我交谈的人证实了severns所说的一切,并且还告诉我,摩托罗拉当时正试图找到一种方法来绕过tmos多晶硅通道进行金属化处理,以免产生热量滞留。但问题在于,他们无法找到一种方法既可避免tmos栅极遭受静电放电(esd)损坏,又可实现这一目的。
几年后,我碰巧拜访了一家制造ac电源产品的公司,令我惊讶的是,这家公司使用了hitachi的功率mosfet作为推挽(push-pull) b类服务中的线性功率放大器。
尽管severns之前的担心仍然存在,但我看到它确实可以工作,但是如果你决定自己尝试,请务必小心以防寄生振荡。


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