¿Existe una alternativa moderna de componentes discretos al JFET como preamplificador?

Question

Tenga en cuenta este esquema de una cápsula de micrófono electret: _{<em> (Fuente: <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/File:Electret_condenser_microphone_schematic.png" rel="nofollow noreferrer"> Wikipedia </a> )</em>}

Mientras consideraba algo similar para el acondicionamiento de la señal de una salida de 20 mVpp y 3k de impedancia de un doblador piezoeléctrico, encontré que los JFET discretos parecen haber disminuido en disponibilidad y popularidad, y aumentado en precio.

Esto hace sospechar que algún otro componente discreto que trabaja con bajo tensión de la señal, alta impedancia, bipolar ha sustituido al JFET para estos fines, en los que todo lo que sea un único componente discreto sería excesivo. Un MOSFET requeriría una polarización superior a V _gs(th) ese es mi recurso.

Pregunta:

• ¿Cuál es la alternativa moderna y discreta al barato -y-ubicua JFET?

He considerado la ALD110900 MOSFET de canal N de umbral cero, pero no es barato, no es omnipresente y no admite la caída de la tensión de puerta por debajo de la fuente.

---

Apéndice :

El atractivo del JFET en aplicaciones como el micrófono electret anterior es que es un dispositivo de 3 terminales, sin Vcc regulada es necesario, entrada de sesgo cero se introduce la señal, la entrada modula la resistencia regula la corriente, ¡y todo funciona!

Con los circuitos integrados, como los op-amps, se pierde esa simplicidad de implementación.

---

Contexto:

Tenga en cuenta que el contexto de abajo es no la pregunta, sólo indica dónde empezó el proceso de pensamiento.

Un sensor piezoeléctrico desnudo de alta impedancia (3 kOhm) (piezo doblador) se encuentra en un hidrófono submarino, herméticamente sellado, en el extremo remoto de un mononúcleo cable apantallado. La señal de 20 mV a 70 mV de pico a pico se ve inundada a lo largo de la línea debido a que el lugar es extremadamente rico en EMI (entorno industrial). En el extremo del operador hay un dispositivo de lectura manual que funciona con pilas y que se conecta al cable del sensor cuando es necesario. La señal debe reforzarse de alguna manera para que llegue a la unidad portátil.

Si es necesario, se pueden añadir algunos circuitos mínimos en el extremo del sensor, y los circuitos del extremo del mando pueden modificarse según sea necesario. La modificación de las carcasas o el cableado no es una opción. Los volúmenes son de 10 a 20 unidades, por lo que un pedido de piezas de 1ku no es una opción.

Restricciones:

• No hay opción de añadir un cable de alimentación a la caja del sensor.
• Alimentación limitada: dispositivo de lectura con pilas 4xAA.
• La caja del sensor es demasiado pequeña para la pila AA o para muchos circuitos.
• La caja del sensor no se puede recuperar más que una vez al año, aproximadamente, para cambiar la batería, etc.

Answer 1

Hemos pasado de los JFET a los NFET de modo de agotamiento, como el BSS169.

Answer 2

Dado que he leído que el cable no puede cambiar entonces debo cambiar mi respuesta. Tal vez : -

La belleza del JFET es que es simple, así que la belleza potencial de este circuito es que debería funcionar mejor. En última instancia la ganancia depende del 1k del equipo de mano pero si se trata de una fuente de corriente (¡tal vez un JFET!) entonces la ganancia puede ser mucho mayor que 6,66. Creo que como este amplificador está menos saturado que el amplificador JFET, también habrá más ganancia.

Para hacerlo más simple y más parecido a la operación del JFET la resistencia de 150R puede ser cortocircuitada y tal vez deshacerse del 10uF y cortocircuitar el 10k. Estos dos últimos componentes evitan la retroalimentación de CA al circuito y deberían mantener la impedancia de entrada en 100k, pero funcionando sin ellos también puede funcionar.

Answer 3

Opamps y amplificadores de instrumentación en general.

Para esta aplicación recomendaría utilizar un amplificador de instrumentación en el lado de recepción del cable. Esto cancelará la mayor parte del ruido de modo común que está recogiendo en el cable, y conducirá a una salida mucho más limpia. Si todavía hay demasiado ruido, entonces tendrás que amplificar también antes del cable.

Si es todavía demasiado ruido, probablemente tendrás que convertir a señalización diferencial en la fuente, y volver a convertir a un solo extremo en el lado de recepción.

Answer 4

JFETs no son tan difíciles de encontrar... serán más baratos en grandes volúmenes a través de canales directos, pero la aplicación de los micrófonos electret debería mantenerlos baratos durante unos años más, hasta que los MEMS tomen el relevo.