Acoplamiento directo y sin sesgo en los preamplificadores de guitarra JFET

Tal vez esto ayude: -

ParaningúnJFETenparticular,lacaracterísticapodríaseralgocomolaanterior.Esimportanteque,eignorandocuando\$V_{DS}\$es5Vomenos,latensióndepolarizacióndelapuertaestablecelacorrientedeoperaciónparaeldrenaje.

Entonces,paraJFETsconunapolarizacióndecompuertasimpleconectadaa0V,máscorrientededrenajesignificamáscorrientedefuente,loquesignificamásvoltajedefuente,loquesignificaunamayordesviaciónnegativaenlacompuertaconrespectoalafuenteyestosignifica"regulación", es decir Su propio nivel - hay comentarios negativos y muy elegante, también lo es. Esto lo mantiene en la región lineal.

Para un amplificador de guitarra donde la señal de entrada es de unos cientos de milivoltios p-p como máximo, la corriente de drenaje se modula por la tensión de CA de la puerta de manera bastante lineal.

Si el suministro es de 10 V (fácil de ver en la curva) y la tensión de la compuerta es de 3 V por debajo de la fuente, la corriente de drenaje / fuente será de aproximadamente 1,4 mA y esto es autosostenido (regulado) cuando la resistencia de la fuente es sobre 2k2.

Imagen robada de aquí (un sitio web muy bueno para un montón de cosas ).

Hay un es sesgo en la puerta y este sesgo es el esperado negativo :

Mientras el sesgo sea el voltaje de la puerta a la fuente:

$$ U_ {gs} = U_g - U_s = 0 - positivo < 0 $$

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Por cierto, los JFET pueden funcionar con un sesgo de 0 cuando las señales de entrada están en el rango de mV. Estas señales tan pequeñas no pueden abrir la unión PN de la puerta, por lo que la corriente de la puerta sigue siendo cercana a 0, pero la pendiente del JFET es máxima.

El JFET, como un triodo de tubo de vacío, normalmente está "encendido". Al colocar una resistencia en serie con la fuente, el JFET "auto-sesga".

Desde \ $ V_G = 0 \ $ y \ $ V_S > 0 \ $ para la corriente de drenaje no cero, \ $ V_ {GS} = V_G - V_S \ $ es negativo .

En palabras, piénselo de esta manera: la corriente a través de \ $ R_S \ $ será lo que sea necesario para que \ $ V_ {GS} \ $ sea consistente con esa corriente.

Si \ $ I_D \ $ fuera cero, \ $ V_ {GS} \ $ sería cero pero esto es inconsistente ya que, para un sesgo cero, \ $ I_D = I_ {DSS} \ $.

Si, \ $ I_D = I_ {DSS} \ $ entonces \ $ V_ {GS} \ $ sería negativo pero esto también es inconsistente ya que, para un sesgo negativo, \ $ I_D < I_ {DSS} \ $.

Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que \ $ 0 \ lt I_D \ lt I_ {DSS} \ $; el JFET se ha posicionado a sí mismo en .

En ecuaciones, tenemos, para el JFET:

\ $ I_D = I_S = \ beta (V_ {GS} - V_ {TO}) ^ 2 \ $

Y, para este circuito:

\ $ V_ {GS} = -I_S R_S = -I_D R_S \ $

Así:

\ $ I_D = \ beta (-I_DR_S - V_ {TO}) ^ 2 = \ beta (I ^ 2_DR ^ 2_S + V ^ 2_ {TO} + 2I_DR_SV_ {TO}) \ $

Esta es una ecuación cuadrática en \ $ I_D \ $ que se puede resolver para la corriente de drenaje de CC.

El circuito vinculado muestra un ejemplo de "auto-sesgo" de JFET, que es un método de sesgo popular en general. No es algo particular de los preamplificadores de guitarra.

Normalmente, un canal N-JFET conduce, a menos que la puerta sea lo suficientemente baja en comparación con la fuente para lograr el "pinch-off". En otras palabras, es un dispositivo de "modo de agotamiento".  Por lo tanto, la corriente que fluye a través del JFET genera un voltaje en la resistencia de la fuente, que eleva el voltaje en el terminal de la fuente a tierra. La puerta conectada a tierra es entonces un tanto negativa con respecto a la fuente, por lo que el sesgo está en algún lugar entre "completo" y "pellizcar".

(Un sesgo más cerca de pellizcar resulta en una corriente menos inactiva a través del canal, lo que prolonga la vida útil de la batería, al costo de una menor ganancia).

Podrías estar confundiendo JFETs y MOSFETs. La configuración del circuito no sería apropiada para MOSFETS. Es decir, no para los MOSFET de modo de mejora más comunes, que están apagados a menos que haya un voltaje de compuerta suficiente por encima de la fuente (o por debajo, para el canal P). El circuito de auto-polarización utilizado para JFETS (que son dispositivos en modo de agotamiento) es de hecho apropiado para MOSFETS en modo de agotamiento, que se pueden usar en lugar de JFET.