Esiste una moderna alternativa a componenti discreti al JFET come preamplificatore?

Si prega di considerare questo schema di una capsula microfonica a elettrete: _{(Fonte: Wikipedia )}

Mentre consideravo qualcosa di simile per il condizionamento del segnale di 20 mVpp, uscita di impedenza 3k da un bender piezoelettrico, ho scoperto che i JFET discreti sembrano essere diminuiti in termini di disponibilità e popolarità e aumento del prezzo.

Questo porta al sospetto che qualche altro componente discreto che funziona con bassa tensione di segnale, alta impedenza, segnali bipolari abbia sostituito il JFET per tali scopi, dove qualcosa di più di un singolo componente discreto sarebbe eccessivo. Un MOSFET richiederebbe una distorsione oltre V _{gs (th)} , questo è il mio fallback.

Domanda:

• Qual è la moderna alternativa discreta al JFET economico e onnipresente?

Ho considerato il MOSFET a soglia zero del canale N ALD110900 , ma non è economico, non onnipresente e non supporta la caduta della tensione di gate sotto la sorgente.

Addendum :

L'attrazione del JFET in applicazioni come il microfono a elettrete sopra è che si tratta di un dispositivo a 3 terminali, non è richiesto Vcc regolato, viene immesso un segnale di ingresso zero-bias , l'ingresso modula la resistenza regola la corrente e tutto funziona!

Con circuiti integrati come gli amplificatori operazionali, questa semplicità di implementazione viene persa.

Contesto:

Si noti che il seguente contesto non è la domanda, indica solo dove è iniziato il processo di pensiero.

Un sensore piezoelettrico nudo ad alta impedenza (3 kOhm) (piezo bender) si trova in un idrofono subacqueo, sigillato ermeticamente, all'estremità remota di un cavo schermato single-core lungo 5-15 metri . Il segnale picco-picco da 20 mV a 70 mV viene sommerso lungo la linea a causa della posizione estremamente ricca di EMI (ambiente industriale). All'estremità dell'operatore è presente un dispositivo di lettura manuale a batteria che è collegato al cavo del sensore quando richiesto. Il segnale deve essere rinforzato in qualche modo, per riportarlo all'unità portatile.

Alcuni circuiti minimi possono essere aggiunti all'estremità del sensore, se necessario, e i circuiti terminali portatili possono essere modificati secondo necessità. La modifica di custodie o cavi non è un'opzione. I volumi sono 10-20 unità, quindi un ordine di 1ku sulle parti non è un'opzione.

vincoli:

• Nessuna opzione per l'aggiunta del cavo di alimentazione alla custodia del sensore
• Potenza limitata: dispositivo di lettura a batteria 4xAA.
• Contenitore del sensore troppo piccolo per cella AA o molti circuiti.
• La custodia del sensore non può essere recuperata più di una volta all'anno per la sostituzione della batteria ecc.

Siamo passati dai JFET ai NFET in modalità di svuotamento come un BSS169.

Dato che ho letto che il cavo non può cambiare, allora devo cambiare la mia risposta. Può essere : -

Il bello del JFET è che è semplice, quindi la potenziale bellezza di questo circuito è che dovrebbe funzionare meglio. Il guadagno finale dipende dal 1k nelle apparecchiature portatili ma se questa è una fonte di corrente (forse un JFET!), Il guadagno può essere molto più alto di 6,66. Credo che poiché questo amplificatore è meno saturo dell'amplificatore JFET, ci sarà anche più guadagno.

Per renderlo più semplice e più simile all'operazione JFET, il resistore 150R può essere messo in corto circuito e forse liberarsi del 10uF e corto del 10k. Questi ultimi due componenti impediscono il feedback in ca al circuito e dovrebbero mantenere l'impedenza di ingresso a 100k, ma anche il funzionamento senza di essi potrebbe funzionare.

Opamp e amplificatori di strumentazione in generale.

Per questa applicazione, consiglierei di utilizzare un amplificatore di strumentazione sul lato di ricezione del cavo. Ciò annullerà la maggior parte del rumore di modo comune che si sta rilevando nel cavo e porterà a un'uscita molto più pulita. Se c'è ancora troppo rumore, allora dovrai amplificare anche prima del cavo.

Se è ancora troppo rumore, probabilmente dovrai convertire in segnalazione differenziale alla sorgente e riconvertire in single-ended sul lato di ricezione.

I JFET non sono così difficili da trovare ... saranno più economici in grandi volumi attraverso i canali diretti, ma l'applicazione del microfono a elettrete dovrebbe mantenerli economici per qualche altro anno, fino a quando MEMS non subentrerà.