:场效应晶体管在音响数字化的今天应用范围越来越广。其原理、优点和使用常识在一些工具书及报刊上已有不少论述,在此不再赘述。本文通过两个容易被发烧友特别是初学者所忽略的要点来说明场效应管的合理应用。目前,应用于音响领域的场效应管包括结型管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOsFET),而后者又分为LDMOS、VMOS及近年出现的U H C、IGBT等,并且至今仍在不断发展与完善之中。
1.JFET缺少配对容差内的互补管
当今双极晶体管制造工艺的成熟已使NPN与PNP互补三极管的配对误差缩小到被广大专业厂商和音响发烧友所能普遍接受的程度。相比之下,场效应管的选配就困难得多,而作为放大器输入级用管的JFET更是缺少符合要求的互补对(这是目前的制造水平所决定的)。附表列出了东芝公司的孪生场效应管(DualFET)K389/Jl09的主要特性数据比较。由附表可知,K389与J109的差异有V C C 和NF,其中C和C 两项数值,N沟与P沟的差值要达5倍之巨。笔者有一次购买过8对K389/J109,但是在装机前测试的结果却颇令人失望:①所谓孪生管只是同一管壳内的两只管子性能一致,而同时购买的8对管中N沟之间的差别颇大,N沟与P沟的差别更大;②K389与J109的Idss、gm 及Vgs 各不相同,实际的波形测试也不对称。最后,笔者只能从K389中选出两只误差为3.8%的管子作为单边差动输入级之用(以往选用双极孪生管时总是不难把同极性管的误差控制在1%,异极性管的配对误差也不会大于3%)。通过以上的数据比较和实际测试可以得到如下启示:JFET用于互补输入级时,其V 和I一的离散性会使电路的静态工作点产生较大的偏移,从而令电路的稳定性变差;gm、Cis, Cis的固有差异更影响着整个推挽级的上下波形对称和瞬态响应速度等动态指标。关于这一点,国外的一些知名厂商其实早就形成共识,如天龙、马兰士等的产品中常可见到K389等做成的场效应差动输入级,但总是难以见到J109的影子,也许K389/J109本来就是“拉郎配”。
与JFET相比,MOS管的耐压、功耗和跨导等都容易做得较高。另外,放大器中除了输入级以外的部分(如推动级、输出级),其互补配对要求可相对放宽,而且一些配对的缺陷也可通过电路的仔细设计加以克服。因此,MOS管在功放末级的应用并无什么大碍。MOS管用于功放输出级的问题不在于互补配对,关键是效率低。