Apakah ada alternatif komponen diskrit modern untuk JFET sebagai preamplifier?


8

Silakan pertimbangkan skema kapsul mikrofon electret ini: Skema Kapsul Electret Mic (Sumber: Wikipedia )

Sambil mempertimbangkan sesuatu yang serupa untuk pengkondisian sinyal 20 mVpp, output impedansi 3k dari penyok piezo, saya menemukan bahwa JFET diskrit tampaknya telah menurun dalam ketersediaan dan popularitas, dan kenaikan harga.

Ini mengarah ke kecurigaan bahwa beberapa komponen diskrit lain yang bekerja dengan rendah tegangan sinyal, impedansi tinggi, bipolar sinyal telah menggantikan JFET untuk tujuan tersebut, di mana sesuatu yang lebih dari komponen diskrit tunggal akan berlebihan. Sebuah MOSFET akan membutuhkan biasing di luar V gs (th) , itu adalah saya mundur.

Pertanyaan:

  • Apa alternatif diskrit modern untuk JFET murah dan di mana-mana?

Saya telah mempertimbangkan ALD110900 N-channel zero threshold MOSFET, tetapi tidak murah, tidak ada di mana-mana, dan tidak mendukung tegangan gerbang yang jatuh di bawah sumber.


Adendum :

Daya tarik JFET dalam aplikasi seperti mic electret di atas adalah bahwa ia adalah perangkat 3-terminal, tidak diperlukan Vcc yang diatur , sinyal input nol-bias dimasukkan, input memodulasi resistansi mengatur arus, dan semuanya bekerja!

Dengan sirkuit terintegrasi seperti op-amp, kesederhanaan implementasi hilang.


Konteks:

Harap dicatat bahwa konteks di bawah ini bukan pertanyaan, itu hanya menunjukkan di mana proses pemikiran dimulai.

Sensor piezoelektrik telanjang (3 kOhm) telanjang (piezo bender) terletak di bawah air, mikrofon tertutup rapat di ujung jarak jauh dari kabel berpelindung single-core sepanjang 5 hingga 15 meter . Sinyal puncak-ke-puncak 20mV hingga 70 mV dibanjiri sepanjang garis karena lokasinya yang sangat kaya EMI (lingkungan industri). Di ujung operator adalah perangkat pembacaan genggam yang dioperasikan dengan baterai yang terpasang pada kabel sensor bila diperlukan. Sinyal perlu penguatan dalam beberapa cara, untuk mendapatkannya kembali ke unit genggam.

Beberapa sirkuit minimal dapat ditambahkan pada ujung sensor jika diperlukan, dan sirkuit ujung genggam dapat dimodifikasi sesuai kebutuhan. Modifikasi selungkup atau pemasangan kabel bukan pilihan. Volume adalah 10-20 unit, jadi pesanan 1ku untuk komponen bukan merupakan pilihan.

Kendala:

  • Tidak ada opsi untuk menambahkan kabel catu daya ke penutup sensor.
  • Daya terbatas: perangkat pembacaan yang dioperasikan baterai 4xAA.
  • Penutup sensor terlalu kecil untuk sel AA atau banyak sirkuit.
  • Penutup sensor tidak dapat diambil lebih dari setahun sekali atau lebih untuk penggantian baterai dll.

Berapa ambang batas untuk "murah"? JFET di Digikey dengan harga 50 sen per pop. Saya bisa melihat itu menjadi masalah dalam volume tinggi, tetapi untuk jangka 10-20 unit?
dext0rb

@ dext0rb Bukan itu pertanyaan sebenarnya - Pertanyaannya adalah, jika, seperti yang terlihat, JFET menjadi kurang populer, apa yang digunakan orang hari ini untuk aplikasi seperti skema yang diperlihatkan? Mengenai komentar Anda: 10-20 unit sekarang, tetapi biaya produksi menjadi faktor nantinya jika konsep ini terbang. Harga target: Di bawah 25 sen dalam lajang, 10 sen dalam 1ku, dan ketersediaan volume kecil di situs pengiriman gratis (eBay, dx.com, dll) untuk bagian yang dapat melakukan 20mA Id. Digikey tidak siap untuk pesanan kecil ke India hanya dengan biaya pengiriman minimum $ 40.
Anindo Ghosh

Jawaban:


3

Kami telah beralih dari JFET ke mode deplesi NFET seperti BSS169.


Hebat! Itu salah satu opsi yang saya periksa. Adakah peringatan khusus atau perbedaan dalam ketersediaan / kinerja yang dapat Anda bagikan? +1.
Anindo Ghosh

Tidak terlalu banyak yang harus diperhatikan - kinerja bijaksana mereka tumpang tindih sedikit. Aplikasi kita pada awalnya ditentukan untuk JFET, tetapi untuk parameter spesifik yang kita butuhkan (Rds_on rendah, Vgs rendah) hanya lebih mudah untuk menemukan NFET penipisan sekarang.
bjkopp

Agar jelas, ini mengacu pada mode penipisan, N-channel MOSFET, kan?
Kaz

@ bjkopp Bagaimana mereka membandingkan dengan kebisingan?
Kaz

@ bjkopp Juga, bagaimana mereka membandingkan dengan fitur JFET dari "Vgs 0 Volts = Id 12 mA" (katakanlah, untuk JFET yang diberikan), memungkinkan modulasi saat ini tanpa bias atau komponen tambahan?
Anindo Ghosh

1

Mengingat bahwa saya membaca kabel tidak dapat berubah maka saya harus mengubah jawaban saya. Mungkin : -

masukkan deskripsi gambar di sini

Keindahan JFET adalah bahwa ia sederhana sehingga keindahan potensial dari sirkuit ini adalah ia harus bekerja lebih baik. Pada akhirnya keuntungan tergantung pada 1k pada peralatan genggam tetapi jika ini adalah sumber arus (mungkin JFET!) Maka keuntungan bisa jauh lebih tinggi dari 6,66. Saya percaya bahwa karena amp ini kurang jenuh daripada amp JFET, akan ada lebih banyak keuntungan juga.

Untuk membuatnya lebih sederhana dan lebih mirip dengan operasi JFET, resistor 150R dapat disingkat dan mungkin menyingkirkan 10uF dan pendek 10k. Dua komponen terakhir mencegah umpan balik ac ke sirkuit dan harus menjaga impedansi input pada 100k tetapi berjalan tanpa mereka juga dapat bekerja.


0

Opamps dan instrumentasi amp umumnya.

Untuk aplikasi ini saya akan merekomendasikan menggunakan amplifier instrumentasi di sisi penerima kabel. Ini akan membatalkan sebagian besar kebisingan mode umum yang Anda ambil pada kabel, dan menghasilkan output yang jauh lebih bersih. Jika masih ada terlalu banyak suara, maka Anda juga harus memperkuat sebelum kabel.

Jika masih terlalu berisik, Anda mungkin perlu mengonversi ke pensinyalan diferensial di sumbernya, dan mengonversi kembali ke satu yang berakhir di sisi penerima.


1
Marko, jadi alih-alih " beberapa komponen diskrit lain yang ... telah menggantikan JFET untuk tujuan seperti itu ", satu-satunya alternatif modern adalah perangkat terintegrasi, atau beberapa? Fokus pertanyaan saya adalah pada bagian diskrit yang sulit dipahami, alternatif JFET. Aplikasi spesifik yang dinyatakan hanya untuk konteks dari mana pertanyaan saya muncul.
Anindo Ghosh

0

JFET tidak begitu sulit ditemukan ... mereka akan lebih murah dalam volume besar melalui saluran langsung, tetapi aplikasi mic electret harus membuatnya tetap murah untuk beberapa tahun lagi, sampai MEMS mengambil alih.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.