Dificultades para polarizar el amplificador push-pull MOSFET

El problema es que está creando lo que equivale a una etapa de salida del amplificador, pero sin retroalimentación ni referencia de voltaje. Mire los diseños de amplificadores de audio o amplificadores operacionales y verá una etapa de entrada diferencial.

La entrada inversora establece la ganancia del amplificador y la entrada (+) o no inversora establece el voltaje de referencia, o al menos ahí es donde se aplica. En este caso, el voltaje de referencia sería la mitad de su voltaje de suministro.

Por lo general, la señal de audio se alimenta a la entrada (+) y se amplifica en una pequeña cantidad en la etapa de entrada diferencial (2 transistores NPN). Esto impulsa una etapa de cambio de nivel (su BD140) que tiene una alta ganancia y esto impulsa la etapa de salida final que ha mostrado.

Les estoy mostrando (perdón por la mala calidad. Es peor si lo amplío) un amplificador de salida MOSFET de 500 vatios. Olvídese de la clasificación de 500 vatios y concéntrese en el diseño. La entrada es un amplificador diferencial hecho con 2 transistores PNP. Los MOSFET tienen resistencias de compuerta de 20 a 33 ohmios más o menos para evitar que suene. Verá que la salida tiene una resistencia de retroalimentación que regresa a la entrada diferencial. La relación entre él y la resistencia de base a tierra controla la ganancia. Debido a que tiene un suministro bipolar, la entrada (+) está polarizada a tierra con una resistencia de 100 K. La resistencia de retroalimentación puede ser de 22 K, y la resistencia de la base a tierra puede ser de 2,2 K a través de un límite de 47 uF, para bloquear la conexión a tierra del voltaje de CC, lo que le brinda una ganancia de diez.

En su diseño con un suministro de un solo extremo, polarizaría la entrada (+) con una resistencia de 100 K al riel de suministro + y una resistencia de 100 K a tierra. Esto establece el voltaje de polarización en 1/2 Vcc, por lo que su salida intentará permanecer en ese punto. Esto no tiene nada que ver con el sesgo de la puerta MOSFET. Normalmente, sus resistencias de 330 ohmios serían resistencias cerámicas de 0,33 ohmios y 5 vatios. Mide el voltaje a través de ellos hasta que la corriente inactiva sea de 50 mA. DEBE usar un disipador de calor si planea usar resistencias de 0,33 ohmios.

Debido a que tiene un suministro de un solo extremo, su salida será la mitad de su suministro, por lo que para evitar que la CC vaya al altavoz, usaría un condensador de 470 uF 50 V CC en la salida, con las tapas (+) yendo al MOSFET punto central entre las dos resistencias.

Incluso si no lo integra en un amplificador, la adición de una entrada diferencial mantendrá el voltaje de salida muy cerca de la mitad de su voltaje de suministro.

Su diseño es impredecible porque varía según la temperatura y el voltaje de la puerta. Sin retroalimentación de una etapa de entrada, la salida no tiene sentido de dónde debería estar (la mitad del voltaje de la fuente de alimentación), incluso con la resistencia de polarización de la puerta configurada correctamente.

¡Buen material! No tengo experiencia con MultiSim; ¿Puedes hacer un transitorio de encendido?

No puedo probar que este sea su problema, pero cada vez que usa MOSFET en un entorno donde los voltajes exceden Vgs (max), siempre es una buena idea usar zeners de protección de puerta. Creo que estás soplando el MOSFET al aplicar el poder.