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超声换能器驱动新选择:FTE03R20D 200V N+P增强型MOSFET对管

2026-07-24 09:35:07阅读量:7

一、FTE03R20D产品简介

FTE03R20D 是一款高度集成的功率半导体器件,专为要求苛刻的高压脉冲应用而设计。该产品采用的是8引脚的SOP-8封装,内部集成了高压低阈值的一对N沟道与P沟道增强型MOSFET,N、P沟道电气隔离、相对独立;同时,MOFET的栅源极集成了电阻和稳压二极管,形成钳位结构,能够有效保护输入端的异常情况对芯片的影响,完美适配高压脉冲应用需求。

FTE03R20D是一款互补型、高速、高压的N沟道和P沟道的MOSFET对管,采用先进的垂直双扩散MOSFET结构和成熟的硅栅制造工艺。这种设计使得器件既具备了双极晶体管的功率处理能力,又继承了MOSFET器件固有的高输入阻抗和正温度系数特性。该种结构可有效避免热失控与热致二次击穿风险。

FTE03R20D 200V的高击穿电压和2A的峰值输出电流能力,使其能够有效驱动如压电式换能器等负载。


 

二、FTE03R20D的产品特性

产品类型:N沟道和P沟道增强型MOSFET对管。

集成设计:集成栅极电阻和齐纳二极管。

高耐压:允许输入电压高达200V。

高速开关性能

低导通电阻:N沟道MOSFET RDS(on) =3Ω,P沟道MOSFET RDS(on) =6Ω

独立且电气隔离的N沟道和P沟道

图1  FTE03R20D结构示意图

图2  FTE03R20D(SOP-8封装)


 

三、应用领域

高压脉冲发生器

放大器

缓冲器

压电式换能器驱动

通用线路驱动

逻辑电平接口


 

四、典型应用方案------压电式换能器驱动

FTE03R20D N+P增强型MOS管与MOS栅极驱动可组成推挽互补式脉冲电路,激励超声换能器产生所需频率超声波。具体应用电路如图3所示,使用两个MOS管,N管和P管直接驱动超声换能器,通过使用MOS栅极驱动器控制两个MOS开关的导通时序,在超声换能器(压电式)两端产生高压双极性脉冲或单极性脉冲,形成逆压电效应发出超声波。

N+P MOSFET互补推挽电路因其双向对称驱动能力、低导通损耗、高开关速度、电源供电的灵活性、低输出阻抗以及相对简单的结构,成为驱动超声换能器的理想选择之一,它能够高效、精确地提供换能器所需的高频、高压、双向电流。

图3  FTE03R20D用于压电式换能器驱动的典型电路方案


 

五、FTE03R20D在超声领域的典型应用方案

医学超声诊断应用

医学超声成像的基本原理如图4所示,成像系统中的发射电路(由FTE03R20D与MOS栅极驱动组成)产生高频电信号。超声探头将高频电信号转化为超声波,超声波在人体中传播,被组织界面散射或反射后在超声探头上又转化成电信号,经特定回波信号处理后得到的超声图像。

超声成像是利用被探测物对入射超声所产生的反射、散射、衰减(穿透部分)、频域(多普勒效应)或声速变化效应中的一种或数种,组成被探测物的声像图(二维或三维),以表现被测物体的形状、结构特征。

图4 医学超声成像系统

 

超声流量计

图5所示为时差法超声波流量计框图,其核心原理是通过精确测量超声波信号在流体中顺流方向与逆流方向传播的时间差来确定流体流量。如图6所示,当超声波穿越流动的流体时,流体流动会导致顺流传播时间缩短、逆流传播时间延长。通过检测并计算这两个方向传播时间的差值,即可推算出流体的流速,进而确定流量。

在该流量计的换能器激励电路中,可采用FTE03R20D芯片与栅极驱动器组合的方案来产生所需的高频激励电信号。

图5 时差法流量计控制框图

图6 时差法原理示意图


 

六、更多产品选型

除集成N+P增强型MOSFET对管,也可采用分立元器件组合搭建互补电路,以下为更多相关产品选型:

PartNumber BVDSX VGS(th) IDSS RDS(on) Remark
FTF15C35GFTE15C35G 350V N 管:1V~3VP 管:-1V~-3V N 管:300mAP 管:-200mA N 管:15ΩP 管:30Ω N+P对管
FTZ15N35GFTX15N35G 350V 1V~3V 300mA 15Ω N型
FTF15N35D 350V 1V~3V 300mA 15Ω N+N双管
FTZ30P35GFTX30P35G -350V -1V~-3V -200mA 30Ω P型
FTF30P35D -350V -1V~-3V -200mA 30Ω P+P双管
FTD03N20G 200V 1V~2.4V 2A N型
FTD03P20G -200V -1.4V~-2.4V -2A P型


【购买指引】

商品编号 厂家型号 规格 品牌名称 类目 购买链接
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C41432016 FTF15C35G PDFN3333 ARK(方舟微) 场效应管(MOSFET) https://item.szlcsc.com/43290325.html
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