FET mit sehr kleiner Gate-Kapazität und sehr kleiner Mil ler-Kapazität gesucht

Hallo!

Ich habe ein Signal (maximal 100mV), dass ich über eine Koppelkapazität von ca. 0,1pF (=100fF) abgreife. Nun brauche ich einen hochohmigen Eingang mit kleiner Eingangskapazität um noch Frequenzen bis ca. 100Hz messen zu können.

Eingangsspannung: max.100mV Eingangsfrequenzbereich: ~100Hz bis 10kHz alles ist abgeschirmt! Offsetdrift wird mittels OPV ausgeregelt

folgende Eigenschaften sollte der FET aufweisen: C-Gate:

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Harald Noack
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Harald Noack schrieb:

Hallo,

Dein Signal hört sich schon ein bischen extrem an. Bei FETs würde ich auf alle Fälle erstmal bei Vishay nachschauen:

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Kaskodeschaltung?

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

BF991:

sollte wenn ich es richtig gelesen habe ein Cig1-s input capacitance at gate 1: f=1MHz 2.1pF Cig2-s input capacitance at gate 2: f=1MHz 1.0pF Crs feedback capacitance: f=1MHz 20fF

Protected against excessive input voltage surges by integrated back-to-back diodes between gates and source.

Schaut nicht so schlecht aus habe aber noch nie einen FET mit zwei Gates verbaut. Gate 1 für die Offsetkorrektur (DC); Gate 2 als Signaleingang (AC); Ist es möglich möglich den BF991 so zu verwenden (keine Diagramme im Datenblatt)?

DANKE für Eure Hilfe!

Mit freundlichen Grüßen Harald Noack

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Harald Noack

Ok, Du moechtest den Miller Effekt weg haben, nicht die Kapazitaet. Das geht per Kaskode und im Prinzip ist ein Dual-Gate FET eine solche. Stelle ihn Dir so vor:

Ein FET unten mit Source an Masse. Dessen Drain am Source des oberen FET. Das obere Gate (meist Gate 2 genannt) wir mit einer festen Gleichspannung versehen. Damit bewegt sich Source des oeberen FET nur noch ganz wenig und damit "millert" der untere kaum noch.

Die koennen aber keine grossen Schuesse ab, also lieber nochmal was externes dranhaengen wenn das wahrscheinlich ist.

In Deinem Fall vermutlich nicht, denn Du musst das untere Gate (G1) mit seinen 2pF ansteuern, so wie in Figure 17 in diesem Datenblatt:

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Es sei denn Du kannst mit den 2pF von G1 leben. G2 ansteuern bringt nicht viel, dann hast Du wieder Miller.

Oder eine Kaskode aus zwei Transistoren selbst zusammenbauen. Der BSS83 kommt auf 1.5pF mit Schutzdioden. Es gibt auch welche ohne, aber ich wohne nicht in Europa und weiss nicht was man bei Euch so bekommt.

Der 2SK2380 hat 1pF, ist aber abgekuendigt und schierig zu beschaffen:

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Dual-Gate MESFETs kommen auch auf um die 1pF, aber ich weiss nicht ob es die bei Euch gibt (vielleicht weiss das jemand anders hier?). Vorsicht, da ist nichts mehr gross mit Eingangsschutz:

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Mit dem Eingangsschutz kann man sich drehen und wenden, der kostet eben extra Kapazitaet. Einziger Ausweg waeren externe Dioden, soweit vorgespannt dass es gerade noch reicht. Je mehr Vorspannung, desto weniger Kapazitaet. Dann bist Du mit zwei Dioden plus FET meist wieder zwischen 1-2pF. Dann sehen zwei BSS83 in Kaskode wieder gar nicht so schlecht aus und den gibt's in Europa:

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Eine andere Ueberlegung waere Bootstrap, Seite 2 oben:

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Joerg

n.

Und das mit MOSFET aufgebaut.Als Schutzdioden ev. zwei FETs mit Vorspannu= ng.

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

Hat nicht Analog Devices alle Chips auch ohne Geh=E4use?

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Stefan Engler

"Horst-D.Winzler" :

So ähnlich (mit der Eingangskapazität) hätte ich auch gedacht. Der OP kann sich doch so ne Art 1:10 Vorteiler basteln (wie beim Oszi), dann ist die Eingangskapazität nur noch 1/10 dessen, was der Fet usw. haben. Der Frequenzbereich ist ja wenig kritisch. Die dann nur noch anliegenden 10mV muss man mit der nachfolgenden Schaltung dann natürlich wieder mehr verstärken. Nur um das mal zu verdeutlichen: nen Oszi hat oft bei 1:1 1MOhm

100pF (im wesentlichen das Kabel), vorn mit dem 1:10 Vorteiler dann nur noch 10MOhm und 10pF.

M.

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Matthias Weingart

Hi Jörg,

Das sieht doch schwer nach Bobs Handschrift aus, oder? Clever find ich auch die beiden unteren Verstärker auf Seite 8. Bei denen verstehe ich gerade nur nicht den Sinn von den Emitterwiderständen von 100 Ohm. Ohne die würde ich es sofort verstehen, weil dann das Sourcepotential ähnlich einer Kaskode quasi festgeklemmt ist und damit Miller eliminiert. Durch den 100 Ohm Widerstand liegt nun an Source immerhin noch 1/10 des Signals entgegen. Den Sinn sehe ich jetzt aber noch nicht. Kannst Du da weiterhelfen (oder auch sonst jemand hier aus der Gruppe)?

Marte

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Marte Schwarz

Marte Schwarz schrieb:

Hallo,

ich verstehe die beiden Schaltungen "High Impedance Low Capacitance Wideband Buffer" und "High Impedance Low Capacitance Wideband Buffer" so, dass der Ausgang aus einer vom Eingangssignal modulierten Konstantstromquelle besteht die auf einen Arbeitswiderstand von 1kOhm plus Lastwiderstand arbeitet und der Emitterwiderstand wird zur Ruhestrom- oder Arbeitspunkteinstellung benötigt.

Der Ruhestrom beträgt [(I_Fet * 1kOhm) - U_BE] / 100 Ohm.

Das Ganze ist dann halt auch noch rückgekoppelt.

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Die koennte man direkt am FET anbringen, werden ja mit rausgeregelt. Aussen nochmal Zener oder sowas.

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Joerg

nen.

Zener ist langsam, hat hohe Kapazit=E4t und hohen Leckstrom. FETs als Diode geschaltet, haben geringeren Leckstrom als Dioden. Liegt sogar in der N=E4he von f=FCr Eingangschutz gebauten Spezialdioden.

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

Ja, so wie auch andere. Aber Transistoren ohne Gehaeuse, das wird denn schon schwierig. Nicht technisch, sondern logistisch (so gut wie kein Markt fuer da).

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Joerg

Ja, das ist so seine Aera. Ein Bekannter wohnt bei ihm in der Naehe. Er sagt, dass es da immer noch so viele rostige Kleinstbusse auf dem Grundstueck gibt. Vermutlich faehrt er immer noch Kaefer. Nur die echten alten, versteht sich.

Die braucht es, weil sonst der Arbeitspunkt der PNP weglaufen kann. Deren Stromverstaerkung kann auch produktionsbedingt um mehr als 2:1 streuen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Es gibt da wohl diverse Varianten. Die ohne Emitterwiderstand findet man auch öfter in der Literatur:

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Soll auch gegen Miller helfen:
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Das "FET-Kochbuch" hatte mehrere Seiten dazu:
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MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo Bernd,

Na ja, wohl eher weniger. Der Strom durch den PNP wird quasi nur durch die Last bestimmt. Letztlich soll ja die Sourcespannung stabil gehalten werden, was mit der Ube-Strecke des PNP ja auch erreicht wird. Ohne den Emitterwiderstand wäre das auch ganz logisch. dessen Sinn hab ich eben noch nicht erschlossen. Ich vermute mal, dass der zur Stabilisierung drin ist, weil das Ding sonst Schwingneigungen haben könnte. Aber das ist eben eher eine Vermutung. Müsste man wirlich mal aufbauen und durchmessen, so rein aus Spaß an der Freude.

Marte

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Marte Schwarz

Marte Schwarz schrieb:

Hallo,

bei Kleinsignalaussteuerung ist der Strom durch den PNP schon ziemlich konstant, jedenfalls relativ unabhängig vom Lastwiderstand - das folgert ja auch aus Deiner Erkenntnis, dass die Sourcespannung stabil gehalten werden soll. Ich hatte etliche der Schaltungen aus dieser Appnote mal aufgebaut und durchgestestet als ich mich in FETs eingearbeitet hatte.

Der FET liegt DC-mässig auf Masse, daher bestimmt der

1kOhm-Source-Widerstand den Strom durch den 1-kOhm-Drainwiderstand und diese Spannung den Konstantstrom am Ausgang

Bernd Mayer

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Bernd Mayer

Richtig, daher auch ausserhalb der Bootstrap Chose. Da ist das so ziemlich egal. Soll ja nur ein Abrauchen bei Ueberspannung verhindern, im Betrieb kommen die gar nicht.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Und zum Einbau mietet man sich eine Bonding-Maschine?

------(der SMD 0402 schon für klein hält)

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Kai-Martin Knaak

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