Gibt es eine moderne diskrete Komponentenalternative zum JFET als Vorverstärker?

Bitte beachten Sie dieses Schema einer Elektretmikrofonkapsel: _{(Quelle: Wikipedia )}

Während ich etwas Ähnliches für die Signalkonditionierung eines 20kVpp, 3k Impedanzausgangs von einem Piezo-Bender in Betracht zog, stellte ich fest, dass diskrete JFETs anscheinend an Verfügbarkeit und Beliebtheit verloren und im Preis gestiegen sind.

Dies führt zu dem Verdacht, dass eine andere diskrete Komponente, die mit bipolaren Signalen mit niedriger Signalspannung und hoher Impedanz arbeitet, den JFET für solche Zwecke ersetzt hat, bei denen mehr als eine einzelne diskrete Komponente übertrieben wäre. Ein MOSFET würde eine Vorspannung über V _{gs (th)} hinaus erfordern , das ist mein Fallback.

Frage:

• Was ist die moderne diskrete Alternative zum billigen und allgegenwärtigen JFET?

Ich habe den N-Kanal- Nullschwellen -MOSFET ALD110900 in Betracht gezogen , aber er ist nicht billig, nicht allgegenwärtig und unterstützt keine Gate-Spannung, die unter die Quelle fällt.

Nachtrag :

Die Anziehungskraft des JFET in Anwendungen wie dem oben genannten Elektretmikrofon besteht darin, dass es sich um ein 3-poliges Gerät handelt, kein geregeltes Vcc erforderlich ist, ein Eingangssignal mit Nullvorspannung eingespeist wird, der Eingang den Strom moduliert, den Widerstand reguliert und alles funktioniert!

Bei integrierten Schaltkreisen wie Operationsverstärkern geht diese einfache Implementierung verloren.

Kontext:

Bitte beachten Sie, dass der folgende Kontext nicht die Frage ist, sondern nur angibt, wo der Denkprozess begonnen hat.

Ein bloßer piezoelektrischer Sensor mit hoher Impedanz (3 kOhm) (Piezo-Bender) befindet sich in einem hermetisch abgedichteten Unterwasser-Hydrophon am entfernten Ende eines 5 bis 15 Meter langen einadrigen abgeschirmten Kabels. Das Spitze-Spitze-Signal von 20 mV bis 70 mV wird entlang der Leitung überflutet, da der Standort extrem EMI-reich ist (industrielle Umgebung). Am Bedienerseite befindet sich ein batteriebetriebenes Handmessgerät, das bei Bedarf am Sensorkabel angebracht wird. Das Signal muss auf irgendeine Weise verstärkt werden, damit es wieder zum Handgerät zurückkehrt.

Bei Bedarf können am Sensorende einige minimale Schaltkreise hinzugefügt werden, und die Handheld-Endschaltungen können nach Bedarf geändert werden. Änderungen an Gehäusen oder Kabeln sind nicht möglich. Das Volumen beträgt 10 bis 20 Einheiten, daher ist eine 1-ku-Bestellung für Teile keine Option.

Einschränkungen:

• Keine Option zum Hinzufügen eines Stromversorgungskabels zum Sensorgehäuse.
• Begrenzte Leistung: 4xAA batteriebetriebenes Auslesegerät.
• Sensorgehäuse zu klein für AA-Zellen oder viele Schaltkreise.
• Das Sensorgehäuse kann nicht mehr als einmal im Jahr oder so zum Batteriewechsel usw. abgerufen werden.

Wir haben von JFETs auf NFETs im Depletion-Modus wie BSS169 umgestellt.

Da ich lese, dass sich das Kabel nicht ändern kann, muss ich meine Antwort ändern. Könnte sein : -

Das Schöne am JFET ist, dass es einfach ist. Die potenzielle Schönheit dieser Schaltung besteht darin, dass sie eine bessere Leistung erbringen sollte. Letztendlich hängt die Verstärkung von 1k in der Handheld-Ausrüstung ab. Wenn dies jedoch eine Stromquelle ist (möglicherweise ein JFET!), Kann die Verstärkung viel höher als 6,66 sein. Ich glaube, da dieser Verstärker weniger gesättigt ist als der JFET-Verstärker, wird es auch mehr Verstärkung geben.

Um es einfacher und dem JFET-Betrieb ähnlicher zu machen, kann der 150R-Widerstand kurzgeschlossen werden und möglicherweise die 10uF loswerden und die 10k kurzschließen. Diese beiden letzten Komponenten verhindern eine Wechselstromrückkopplung zur Schaltung und sollten die Eingangsimpedanz bei 100 k halten, aber ein Betrieb ohne sie kann auch funktionieren.

Opamps und Instrumentenverstärker allgemein.

Für diese Anwendung würde ich empfehlen, einen Instrumentenverstärker auf der Empfangsseite des Kabels zu verwenden. Dadurch werden die meisten Gleichtaktstörungen, die Sie im Kabel wahrnehmen, ausgeglichen und die Ausgabe wird viel sauberer. Wenn immer noch zu viel Rauschen auftritt, müssen Sie auch vor dem Kabel verstärken.

Wenn es immer noch zu viel Rauschen gibt, müssen Sie wahrscheinlich an der Quelle in Differenzsignalisierung konvertieren und auf der Empfangsseite wieder in Single-Ended konvertieren.

JFETs sind nicht so schwer zu finden ... sie werden in großen Mengen über direkte Kanäle billiger sein, aber die Elektretmikrofonanwendung sollte sie noch einige Jahre billig halten, bis MEMS übernimmt.