Существует ли современный дискретный компонент, альтернативный JFET в качестве предварительного усилителя?

8

Пожалуйста, примите во внимание эту схему капсулы электретного микрофона: Electret Mic Capsule электрическая схема (Источник: Википедия )

Рассматривая что-то похожее для формирования сигнала с выходным сопротивлением 3 кПа с напряжением 3 кПа из пьезоэлектрического преобразователя, я обнаружил, что дискретные JFET, похоже, снизились в доступности и популярности и выросли в цене.

Это приводит к подозрению, что некоторый другой дискретный компонент, который работает с низким напряжением сигнала, высоким импедансом, биполярными сигналами, заменил JFET для таких целей, где что-либо, кроме одного дискретного компонента, было бы излишним. МОП-транзистор потребует смещения за пределы V gs (th) , это мой запасной вариант.

Вопрос:

  • Какова современная дискретная альтернатива дешевому и повсеместному JFET?

Я рассмотрел MOSFET с нулевым порогом N-канала ALD110900 , но он не дешев, не повсеместен и не поддерживает падение напряжения на затворе ниже источника.


Приложение :

Привлекательность JFET в приложениях, таких как электретный микрофон, выше, состоит в том, что это 3-контактное устройство, не требуется регулируемое Vcc , входной сигнал с нулевым смещением подается, вход модулирует сопротивление, регулирует ток, и все работает!

С такими интегральными схемами, как операционные усилители, эта простота реализации теряется.


Контекст:

Обратите внимание, что контекст ниже не является вопросом, он только указывает, где начался мыслительный процесс.

Пьезоэлектрический датчик с высоким импедансом (3 кОм) (пьезоизгибатель) расположен в подводном герметичном гидрофоне на удаленном конце одножильного экранированного кабеля длиной от 5 до 15 метров . Сигнал от пика до пика от 20 мВ до 70 мВ затопляется вдоль линии из-за чрезвычайно богатого электромагнитными помехами (промышленная среда). На стороне оператора находится ручное считывающее устройство с батарейным питанием, которое при необходимости присоединяется к кабелю датчика. Сигнал нуждается в усилении в некотором роде, чтобы вернуть его к переносному устройству.

Некоторые минимальные схемы могут быть добавлены на конце датчика, если это необходимо, и схема на конце может быть изменена по мере необходимости. Модификация корпусов или кабелей не возможна. Объемы 10-20 штук, поэтому заказ 1ку на запчасти не вариант.

Ограничения:

  • Нет возможности добавить провод питания к корпусу датчика.
  • Ограниченная мощность: устройство считывания 4xAA с батарейным питанием.
  • Корпус датчика слишком мал для ячейки АА или большого количества схем.
  • Корпус датчика не может быть получен более одного раза в год для замены батареи и т. Д.
Аниндо Гош
источник
Какой порог для «дешевых»? JFETs на Digikey по 50 центов за штуку. Я мог видеть, что это проблема в больших объемах, но для пробега 10-20 единиц?
dext0rb
@ dext0rb Вопрос не в этом. Вопрос в том, если, как оказалось, JFET становятся менее популярными, что люди используют в наши дни для приложений, подобных показанной схеме? Что касается вашего комментария: 10-20 единиц сейчас, но стоимость производства становится фактором позже, если концепция летит. Целевые цены: до 25 центов в одиночном разряде, 10 центов в 1ку и доступность небольшого объема на сайтах бесплатной доставки (eBay, dx.com и т. Д.) Для части, которая может выдавать идентификаторы 20 мА. Digikey стоит на пороге для небольших заказов в Индию всего за 40 долларов минимальной стоимости доставки.
Аниндо Гош

Ответы:

3

Мы переключились с JFET на NFET в режиме истощения, такие как BSS169.

bjkopp
источник
Потрясающе! Это один из вариантов, которые я изучал. Какие-либо конкретные предостережения или различия в доступности / производительности вы можете поделиться? +1.
Аниндо Гош
Не слишком много, чтобы знать о производительности - они очень сильно пересекаются. Наше приложение изначально было задано для JFET, но для конкретных параметров, которые нам нужны (низкое Rds_on, низкое Vgs), просто найти истощающий NFET теперь проще.
bjkopp
Чтобы было ясно, это относится к режиму истощения, N-канальному MOSFET, верно?
Каз
@bjkopp Как они соотносятся с шумом?
Каз
@bjkopp Кроме того, как они сравниваются с функцией JFET «Vgs 0 Volts = Ids 12 mA» (скажем, для данного JFET), позволяющей модуляцию тока без дополнительного смещения или компонентов?
Аниндо Гош
1

Учитывая, что я прочитал, что кабель не может измениться, я должен изменить свой ответ. Может быть : -

введите описание изображения здесь

Прелесть JFET в том, что он прост, поэтому потенциальная прелесть этой схемы в том, что она должна работать лучше. В конечном счете, усиление зависит от 1 КБ в портативном оборудовании, но если это источник тока (возможно, JFET!), Тогда усиление может быть намного выше, чем 6,66. Я полагаю, что, поскольку этот усилитель менее насыщен, чем усилитель JFET, также будет больше усиления.

Чтобы сделать его более простым и похожим на работу JFET, резистор 150R можно закорочить и, возможно, избавиться от 10 мкФ и сократить 10 кОм. Эти последние два компонента предотвращают обратную связь переменного тока с цепью и должны поддерживать входное сопротивление на уровне 100 кОм, но работа без них также может работать.

Энди ака
источник
0

Операционные усилители и измерительные усилители вообще.

Для этого приложения я бы рекомендовал использовать инструментальный усилитель на приемной стороне кабеля. Это устранит большую часть синфазного шума, который вы улавливаете в кабеле, и приведет к намного более чистой продукции. Если все еще слишком много шума, то вам также придется усилить перед кабелем.

Если это все еще слишком много шума, вам, вероятно, потребуется преобразовать в дифференциальную сигнализацию в источнике и преобразовать обратно в односторонний на приемной стороне.

Marko
источник
1
Марко, поэтому вместо « какого-то другого дискретного компонента, который ... заменил JFET для таких целей », единственная современная альтернатива - это интегрированное устройство или несколько? Мой вопрос сосредоточен на этой неуловимой дискретной части, альтернативе JFET. Конкретное заявление указано только для контекста, откуда возник мой вопрос.
Аниндо Гош
0

JFET не так сложно найти ... они будут дешевле в больших объемах через прямые каналы, но применение электретных микрофонов должно сохранять их дешевыми еще несколько лет, пока MEMS не вступит во владение.

Кристобол Полихронополис
источник