原创 非同类可代替器件1

2020-4-5 15:33 2276 40 14 分类: 模拟 文集: 低频模拟电路
在电子产品里面,器件替换是很常见的情况。芯片停产、性能提升、成本供货期都会成为替代原有器件的原因。这里不讨论其他原因,只从开发设计的角度来说一说。说到器件替换,最直接最有效的方法无非是龙生龙凤生凤,老鼠生来会打洞,那怕是BJT被MOSFET代替也算是远亲代替紧邻。这里讨论的有些不一样,根本不是一类东西,当然比较夸张的是射频电路里的微带线来代替电感、电容等。今先讨论的是JFET代替电阻的一个例子。
提到FET管最先想到的可定是MOSFET,而同时出现在模拟电路课本上的JFET就显得很尴尬了。我在这行也工作了快10年了,算上大学学习7年,用到的JFET还真不多。当然很多大家肯定不同意,那只怪电子这行业太广,没法面面俱到,想想有时候跟大蛇丸似的,成为了“电子痴”,想学的太多,都还没成家,扯远了,有兴趣的同仁可以看《晶体管电路设计》——大师之作。JFET的另外一个外号——恒流二极管(应该是一个功能的称呼),即Vgs=0时,在不超过功率的情况下,Id为恒定的,就相当于恒流源似的。
在一些简单的线性降压电路里,会用稳压管做电平参考,为了限流,稳压管会串接一个电阻。电路图如下。

前面模拟50Hz工频交流信号,经过二极管电桥整流之后经过22uF电容滤波,用NPN作为调整管,5.6V稳压二极管,设计一个简单的线性电源,为什么没有后面的电容,为什么滤波电容不用220uF,就是为了显示JFET比电阻R2好的稳压作用,如果用大电容就看不出来了。从图中可以看出,输出的纹波在5个格左右,输出电压5V,流过R2电容为6.7mA。

下面将R2换为JFET,同时将G与S短接,变成恒流二极管。电路图如下。

可见输出电压还是5V ,流过恒流二极管的电流也是6.5mA,也差不多。但是纹波就变为2格,足足小了一般还多。看来用恒流二极管代替电阻来配合稳压二极管是有效的。

原理也很简单,经过整流的电平依然存在纹波,虽然有稳压二极管对电平进行了稳压,但是电流的变化依然会随着电阻改变调整管Q1的基极,BJT本来就是电流控电流源,基极的变化会影响输出的变化,自然纹波就会大些。而恒流二极管的电流为恒定的(不同的JFET的Id虽然有差异化,但都还是稳定的),对调整管Q1的影响就很小,所以输出就有很小的变化。再就是恒流源阻抗大(恒流源相当于开路),负载影响小,自然会比R2d 300ohm变得稳定许多。如有条件的话,跟稳压二极管搭档可以换成JFET。

多说一句,市面上卖的恒流二极管还真有2脚的,其实也是JFET的变形,原理一样的。

作者: 小六子, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-1589624.html

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文章评论4条评论)

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waterss 2020-4-13 10:39

纹波是因为稳压管工作电流会变动,导致稳压管电压不稳

eeNick 2020-4-7 15:07

好,非常好,学习学习

小六子 2020-4-7 10:36

dmm8: 喜欢技术干货文!非常不错
谢谢支持

dmm8 2020-4-7 10:16

喜欢技术干货文!非常不错
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