Wie funktioniert diese Verstärkerstufe mit den 2 FET's ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Die folgende Schaltung ist ein Booster zur Anhebung des Signals einer E-Gitarre. Habe immerhin herausbekommen, dass es sich NICHT um eine Gegentaktstufe handelt, denn da werden BEIDE Transistoren angesteuert, hier nur der EINE, und der andere liegt fest auf halber Betriebsspannung. Erinnert mich irgendwie an einen OP, da wird ja bei nicht-symmetrischer Spannungsversorgung auch gerne der andere Eingang auf Ub/2 gelegt, aber das hier ist ja kein Differenzverstärker.
Wie funktioniert diese Schaltung?

amzminibooster

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#2

Q1 arbeitet an Stelle eines einfachen Widerstandes in einem entsprechenden einfachen Verstärker.
R2 und R3 legen den Arbeitspunkt fest und dienen zudem noch der Linearisierung der Widerstandkennlinie des FETs.
C2 verhindert vor allem Schwingneigungen.

Für’s bessere Verständnis kannst du Q1 mit einem Widerstand ersetzen und R2, R3, C2 und Q1 einfach weg lasen.

Das Problem beim FET ist die nicht ideale Linearität, die Verstärkung ist dann für positive und negative Halbwellen etwas unterschiedlich.
Durch den zweiten FET, welcher der Selbe Typ wie Q2 sein sollte, und somit den selben Linearitätsfehler hat, wird dies dann kompensiert.

MfG Peter(TOO)

#3

Nachttrag:
Sorry, bei C2 habe ich mich im Wert verlesen!

Also R2 und R3 stellen den Gleichstrom-Arbeitspunkt ein. Dieser driftet immer etwas.
C2 koppelt dann die Wechselspannung von Q2 auf das Gate von Q1, somit bleibt die Gate-Source-Spannung konstant und Q2 arbeitet als Stromquelle.

Ist so ähnlich wie bei den Emitter-Kondensatoren bei bipolaren Verstärkern.

Bei UGS = 0 an Q2 stellt sich über R5 ein konstanter Strom ein. Dieser ist aber sehr temperatur- und exemplar-abhängig. Zudem hängt er auch noch von der Betriebsspannung ab. Ändert sich aber recht langsam.

Durch R2 und R3 stellt sich der selbe Strom durch Q1 ein, wenn die Spannung am Knoten Q1, Q2, C2 und C3 etwa die halbe Betriebsspannung hat.

Mit einem Festwiderstand hätte man nie einen stabilen Arbeitspunkt.
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/J2/J201.pdf
IDSS bei UGS liegt beim J201 zwischen 0.2mA und 1mA. Um den Arbeitspunkt bei 9V Speisung zu erhalten, müsste der Widerstand, je nach Exemplar, zwischen 4.5k und 22.5k liegen. :frowning:

MfG Peter(TOO)

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#4

Lieber Peter,

vielen Dank für Deine sehr ausführliche Antwort! Mir ist die Funktion jetzt klar geworden. Alles einfacher als ich dachte…

Das heißt dann aber doch, dass das, was die Stufe macht, auch genau so gut von einem OP erledigt werden könnte, oder?

#5

Hallo,

Ein OP besteht auch aus Transistoren.

Die Schaltung ist sowieso schon etwas älter, der J201 wird nicht mehr hergestellt.

MfG Peter(TOO)

#6

Bei dieser Schaltung sind nicht nur technische Aspekte zu berücksichtigen sondern auch esoterische. Es gibt Fanatiker, die den Klang aus transistorbestückten Verstärkern ablehnen und am liebsten Röhrenverstärker verwenden.
Der Feldeffekttransistor ist in seinen Kennlinien der Röhre ähnlich. Das mag der Grund sein, warum die vorliegende Schaltung so entworfen wurde.