ゲート電圧が高いMOSFETでも限界まで出力振幅を高くする方法

すでに説明がいらないかもしれませんが、NE5534を参考にした回路でどうして出力振幅がとれるのかを書こうと思います。

下は電圧を書き込んだ出力部の回路です。

上側から見ていくと電源ラインからカレントミラー（Q9、Q13）により上側のMOSFETを駆動します。

R15の抵抗値をギリギリまで下げて10mA流したときで0.3Vほど降下にとどまり、 Q13のVce（sat）が約0.5V、MOSFETのVgsが4.7Vとすると、

電圧ロスは 0.3V + 0.5V + 4.7V = 5.5V

18V電源なら18V - 5.5V = 12.5V まで振幅できるようになります。

先日の回路の8.5Vロスに比べると5.5Vロスは幾分マシになっていますね。 MOSFETのVgs由来の電圧ロスを除くと0.8Vしかロスっていません。

下側は出力のMOSFETのVds間のON抵抗分まで下げられるので、ON抵抗の低いものを使っていれば１Vくらいの電圧ロスで済みます。 SiC-MOSFETのON抵抗は低電圧用MOSFETより高めですが、気にするほどではありません。　ピンク色のラインの一番左側が励振段で＋側に10V以上は余裕で振幅できますからMOSFETのゲートを十分高く駆動できます。

むしろ上側のクリップ電圧に合わせて電圧リミッタをいれた方がよいと思われるくらいです。

上の回路図のQ2とD2が電圧リミッタです。（LEDの逆耐圧がまずいのが分かって直列に1N4148を追加予定）

ということで、いかがでしたでしょうか。