Opnemer electronica met FET ingang

Discussies rond versnellingsopnemers voor MFB boxen
Plaats reactie
Hans
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1581
Lid geworden op: do 19 jun, 2014 14:25 pm
Locatie: Ach(t)

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door Hans »

Hans schreef:Het model wat ik heb voor de 2N4117 is onbruikbaar, het geeft resultaten die niet kunnen voor een N-channel JFET.

Op jouw schemaatje staat voor de FET "equivalent to 2N4117", weet je wat er echt in zit? Misschien is dat iets waar wel een bruikbaar model van is.
Bij nader inzien klopt het spice model van de 2N4117 waarschijnlijk wel. Wat ik zag gebeuren (lage ingangs impedantie) lag aan de DC instelling. Ik had in de spec iets over het hoofd gezien, de 2N4117 werkt alleen maar goed als hij op een (zeer) lage Id wordt ingesteld.

De 4117 is gemaakt voor zeer lage stromen, volgens de spec is 30µA < Idss < 90µA. Om de 4117 zeker als FET te laten werken mag de Id daarom niet hoger worden ingesteld als 30µA, anders kan de gate-diode gaan geleiden => werkt niet meer als FET.
Met een source weerstand van 180k en een voeding van +-15V is, bij deze schakeling, de Id ongeveer 83uA, als je de FET's niet selecteert is de 180k van het schema daarom ook nog te laagohmig!
Een belasting van de sourcevolger met b.v. 10k zal behoorlijk wat vervorming opleveren als de sourcevolger op zulke lage stromen wordt ingesteld, dat werkt alleen maar goed bij een zeer hoogohmige belasting.
Groeten,
Hans
Gebruikersavatar
RMSAcoustics
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1297
Lid geworden op: za 15 jul, 2017 16:11 pm
Locatie: Hapert, NL
Contacteer:

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door RMSAcoustics »

Dat klopt helemaal. Dat geven ze ook op bij de ACH01 als voorbeeldschema met 1uF en 2MOhm en LF353 JFET opa.
Het gevolg is dat de ACH heel gevoelig is voor EMC, zowel laag als hoogfrequent. Een 1nF cap op de sensor van 2 (in) naar 3 (GND) is soms nodig.
Een lagere stroom geeft wel meer ruis.
En tot 60g zie ik geen gekke dingen bij de metingen die ik gedaan heb. Ja, de vervorming neemt toe maar nog altijd <0.3%
Rob
Laatst gewijzigd door RMSAcoustics op ma 06 aug, 2018 14:44 pm, 1 keer totaal gewijzigd.
Gebruikersavatar
RMSAcoustics
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1297
Lid geworden op: za 15 jul, 2017 16:11 pm
Locatie: Hapert, NL
Contacteer:

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door RMSAcoustics »

Op de FET in een van mijn kapotte ACH's staat "61A J" met een streepje boven de A en de J
Ik vond op internet dat de code overeenkomt met de MMBF4117 van Fairchild/Onsemi.
Die heeft de zelfde specs als de 2N4117.
Rob
Gebruikersavatar
motoindo
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 982
Lid geworden op: zo 27 sep, 2015 11:21 am
Contacteer:

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door motoindo »

Hans schreef:De 4117 is gemaakt voor zeer lage stromen, volgens de spec is 30µA < Idss < 90µA. Om de 4117 zeker als FET te laten werken mag de Id daarom niet hoger worden ingesteld als 30µA, anders kan de gate-diode gaan geleiden => werkt niet meer als FET..
Dat is wel iets om rekening mee te houden als er een ACH gebruikt wordt - kijkend naar de datasheet van de door ons gebruikte MMBF4416 werkt deze met een Idss tussen de 5 en 15 mA bij 15V wat behoorlijk hoger ligt.

Klopt de conclusie dat door de flink hogere gevoeligheid voor storingen van de 4117 de ACH geen optimale keuze is voor gebruik in MFB omgevingen ?

/* edit */ MMBF4416 ipv MMBF4416A
Laatst gewijzigd door motoindo op ma 06 aug, 2018 17:05 pm, 1 keer totaal gewijzigd.
Chris Camphuisen
mfb does to the ear what a pretty face does to the eye
Gebruikersavatar
RMSAcoustics
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1297
Lid geworden op: za 15 jul, 2017 16:11 pm
Locatie: Hapert, NL
Contacteer:

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door RMSAcoustics »

motoindo schreef: Klopt de conclusie dat door de flink hogere gevoeligheid voor storingen van de 4117 de ACH geen optimale keuze is voor gebruik in MFB omgevingen ?
Nee, want dan had ik hem niet bij Grimm Audio kunnen toepassen.
Het vraagt alleen om voldoende maatregelen.
Rob
Hans
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1581
Lid geworden op: do 19 jun, 2014 14:25 pm
Locatie: Ach(t)

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door Hans »

motoindo schreef:Klopt de conclusie dat door de flink hogere gevoeligheid voor storingen van de 4117 de ACH geen optimale keuze is voor gebruik in MFB omgevingen ?
Dat is iets te kort door de bocht.;) Er zijn meer dingen om rekening mee te houden als alleen de gevoeligheid voor instraling, die zoals Rob al aangaf behoorlijk effectief aangepakt kan worden.
Een andere vraag zou kunnen zijn of de 2N4117/MMBF4117 de verstandigste keuze is als je kijkt naar dingen als ruis, uitstuurbaarheid, belastbaarheid en vervorming. Daar kun je van mij (voorlopig?) geen antwoord op verwachten. Een paar simulaties zijn snel gedaan, maar de resultaten verifiëren met metingen is een ander verhaal, en dat hoort er ook bij.
Groeten,
Hans
Gebruikersavatar
Rene_N
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1683
Lid geworden op: di 11 nov, 2014 10:01 am
Locatie: Breukelen

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door Rene_N »

Wat zou volgens de simulatie een goede weerstand waarde zijn voor de mmbf4416?

Groet René
Hans
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1581
Lid geworden op: do 19 jun, 2014 14:25 pm
Locatie: Ach(t)

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door Hans »

Rene_N schreef:Wat zou volgens de simulatie een goede weerstand waarde zijn voor de mmbf4416?
Iets in het gebied tussen 3k3 en 10k. Binnen die range: lagere waarden => wat minder ruis bij hogere frequenties, hogere waarden => wat minder vervorming. Of de voeding +-12V of +-15V is heeft alleen wat invloed op de maximale uitsturing, qua ruis en vervorming maakt het heel weinig uit. Wel als duimregel aanhouden dat de AC belasting >= 10x Rs is.
De grote onbekende is voor mij de hoeveel extra LF ruis die de verschilende FETs hebben ten opzichte van hun spice model, ik vermoed dat dat bij veel of misschien wel alle spice modellen niet is meegenomen.
Groeten,
Hans
Hans
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1581
Lid geworden op: do 19 jun, 2014 14:25 pm
Locatie: Ach(t)

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door Hans »

Hans schreef:
Rene_N schreef:Was het in de ruis simulatie gunstiger om de murata's parallel te zetten ipv in serie?
Serie => 2x zo gevoelig maar met de halve C waarde. Parallel => dubbele C waarde en enkele gevoeligheid.
Verder is het zo dat als het RC product een factor 2 toe neemt, boven het kantelpunt de ruis 6 dB minder wordt. En dat betekent? Dat het wel degelijk iets uit maakt, maar wat?
Groeten,
Hans
Gebruikersavatar
RMSAcoustics
MfbLabs Gebruiker
Berichten: 1297
Lid geworden op: za 15 jul, 2017 16:11 pm
Locatie: Hapert, NL
Contacteer:

Re: Opnemer electronica met FET ingang

Bericht door RMSAcoustics »

Hans schreef: In de specificatiebladen van grote weerstanden vond ik een specificatie voor Voltage Coefficient in %/V, de afwijking van de nominale weerstand bij een spanning van 1V, niet-lineariteit noemen we dat.
Hoeveel vervorming van het opnemer signaal dit oplevert is niet zo maar in te schatten, hangt sterk af van de vorm van de niet-lineariteit. Het makkelijkste is waarschijnlijk om een paar vervormingsmetingen te doen aan de stroom door de weerstand.
Ik vraag me toch af in hoeverre dit een relevant issue is.
Meestal kiezen we de RC vrij laag (1-2Hz) en boven de bijbehorende frequentie is de bronimpedantie van het signaal (piezo) kleiner dan de weerstandswaarde en deze neemt verder evenredig af met de frequentie (capaciteit). Bij 20 Hz is hij al gauw een factor 10 kleiner en dus zal daar in grootteorde nog maar 10% van de niet lineairiteit van de lekweerstand (sorry buizenterm maar feitelijk is hij dat) merkbaar zijn. Bij hogere frequenties wordt het effect van die evt niet-lineariteit steeds kleiner.
Als je dan ook nog meeneemt dat de versnelling en dus ook de signaalamplitude bij 20Hz nog erg klein is om een maximum te bereiken rond/boven de resonantie frequentie, dan is het volgens mij echt een non-issue.
Rob
Plaats reactie