場(chǎng)效應(yīng)管及其在DX中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

該電路主要結(jié)構(gòu)包括一只以共漏方式連接的J309 JFET放大器，柵極電阻(R24)提供柵極到地的連接，R24的典型值在幾兆歐姆范圍內(nèi)，在本電路中為1MΩ，實(shí)際上和作為電感存在的晶體構(gòu)成柵極直流通路，以提供放大器所需的高阻抗結(jié)構(gòu)。電阻R31提供晶體管的偏置，其阻值由下述公式確定：

查J309參數(shù)得VGS=10V時(shí)，ID=10mA，則RS，也就是R31選擇為1kΩ。晶體作為諧振的電感元件，電容C2、C3進(jìn)行正反饋，頻率越低，電容量越大，在中波范圍內(nèi)本電路采用180pF，最終構(gòu)成一個(gè)頻率由晶體決定并可通過(guò)C18微調(diào)的考畢茲振蕩電路。
該電路相對(duì)于之前的廣播級(jí)射頻源，不用設(shè)置專用恒溫，稍加預(yù)熱，就可穩(wěn)定運(yùn)行，具有極高的頻率穩(wěn)定度，完全滿足了中波乙級(jí)以上的頻偏要求，我臺(tái)使用十多年來(lái)，一直可靠運(yùn)行。
2．2 功率MOS管在射頻放大器上的應(yīng)用
HARRIS公司生產(chǎn)的DX-600中波發(fā)射機(jī)中為提高射頻信號(hào)的放大倍數(shù)，使用了大量IR公司的功率MOSFET器件，最為代表的就是在RF 3XL射放模塊中完成射頻功率放大的IRFP360 MOS管，兩兩并聯(lián)，組成一個(gè)橋式放大電路(如圖3所示)。一個(gè)200PB有239塊相同的功率放大模塊，一塊模塊上有8支這樣的管子，一個(gè)200PB就是1912支管子，整個(gè)DX-600發(fā)射機(jī)由三個(gè)相同的200PB組成，這樣就有5736支這樣的管子。其設(shè)計(jì)工程師用高頻變壓器做激勵(lì)驅(qū)動(dòng)，一方面降低了信號(hào)源內(nèi)阻，開通時(shí)以低電阻為MOS管柵極電容充電，關(guān)斷時(shí)為柵極提供低電阻放電回路，以提高功率MOSFET的開關(guān)速度，最大限度的降低了導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)的功率消耗，降低了溫升，由此保證了功率MOS管的長(zhǎng)期使用；另一方面使用變壓器做驅(qū)動(dòng)，容易做到對(duì)四只管子激勵(lì)信號(hào)的并聯(lián)饋送，充分利用功率MOS管的導(dǎo)通電阻具有正的溫度系數(shù)的特性，通過(guò)并聯(lián)工作而達(dá)到擴(kuò)大功率容量的目的。DX-600中波發(fā)射機(jī)最高2400kW的峰值功率就靠這些拇指大小的場(chǎng)效應(yīng)管完成，這不僅是發(fā)射機(jī)歷史上的壯舉，也是功率MOS管的典型應(yīng)用。IRFP360額定工作電壓為400V，最大工作電流為23A，通態(tài)電阻Ron為0．2Ω，輸入電容5000pF。

由于IR公司采用了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HEXFET型場(chǎng)效應(yīng)管，所以其工作電壓、電流、頻率會(huì)做的很高。我臺(tái)曾為HARRIS公司生產(chǎn)的IRFP360管上機(jī)做過(guò)實(shí)驗(yàn)，其在一部發(fā)射機(jī)上試用時(shí)管體溫度相對(duì)原機(jī)所用IRPF360偏高；在另一部發(fā)射機(jī)上使用時(shí)會(huì)爆激勵(lì)保險(xiǎn)。而IR公司生產(chǎn)的IRFP360管子大部分可以工作在40000小時(shí)以上，IR公司生產(chǎn)的功率MOS管做工非常精致，其出廠標(biāo)號(hào)是刻在MOS管正面的。2007年之后，在IR的MOS管和肖特基二極管產(chǎn)品線被Vishay公司收購(gòu)之后，再買到的封裝就是打印上去的了，所以說(shuō)現(xiàn)在的IRFP360管基本上都是Vishay公司生產(chǎn)。