JFET, Junction Field Effect Transistor, JUNCTION 場效應晶體管


為了吃雞蛋, 需要養雞, 為了喝牛奶, 需要奶牛.

為了目的 A, 需要學習 B

近日的電子功課也不例外

用普通的示波器 PROBE (探棒), 除了 1X 或 10X 的被動式探棒 (PASSIVE PROBE), 還有一種是主動式探棒 (ACTIVE PROBE). 這樣的名稱, 聽說了超過10年, 但是, 自己接觸或使用的經驗還是 0, 因為與本業無關, 當然也沒有機會接觸, 唯一了解的是, 商用的都賣 u$xxx – u$xxxx, 也只有那幾個世界大廠有做有賣.

年前實驗時遇到最直接的問題來源, 測 FM 發射器的震盪頻率, 例如以前做的這個,
http://hk.myblog.yahoo.com/xiao-laba/article?mid=2187

只要用 PASSIVE PROBE 測量, 原來調整好的頻率馬上變了, FM 收音機也會收不到聲音. 知所以但不知所以言, 簡單說當時就是一知半解, 後來慢慢研讀, 最後終於理解了. 因為 PASSIVE PROBE 上的寄生電容 (STRAY CAPACITANCE) 還有補償電容等等, 每次測量就接觸且並連到 TANK CIRCUIT, 使 TANK CIRCUIT 的 C 無意中增大了. 因為 TANK CIRCUIT 的自然頻率是,

f = 1/ 2*PI*(L x C)^1/2 = (L x C) * 常數

所以, C 改變, 即使 L 和其他因素都不變, f 還是會改變. 這個也是調整頻率的方法之一. 傳統的收音機調電台, 用的就是一個可變電容 (VARIABLE CAPACITOR)

為了避免不要讓測試探棒影響這些高頻率的測量, 人家早就發展並市售 ACTIVE PROBE 這樣的東西, 對業餘的人來說賣得很貴, DIY 的重點不是跟商用的比性能, 也不是為了比便宜, 純粹作為學習研究, 用俺能負擔的成本作自己能用的東西而已,一來學習原理, 二來學習操作.

老外給了一個 ACTIVE PROBE 線路設計的參考方案, 聽說是某些測試實驗室 或 某些 IC WAFER PROBING 在使用的. 規格是 –

INPUT IMPEDANCE : 10^11 Ohm // 0.29 pF
BAND WIDTH : 90 MHZ
SLEW RATE : 300V/us

當然, 實際做出來用料排列也會增加 0.06 pF. 所以, 除了自己實際做出來實驗, 其他人是無法幫忙的, 因為每個細節都是影響那個 C 的. 網上也看到好幾個類似的 DIY 設計, 看了後, 基本上都是利用 JFET 的高阻抗特性來達到 HI-Z LOW-C 的, 另一個 JFET 恆流供電, 也說明了 ACTIVE PROBE 的重點. 如果寫這些文章的人是專家或半個專家, 那他們的意見或方案就值得參考, 起碼估計 LeCory 的人應該不會亂放話.

http://www.elektor.com/magazines/2004/october/poor-man-s-1-ghz-active-probe.57219.lynkx

http://emcesd.com/1ghzprob.htm

http://www.tmworld.com/article/321798-Oscilloscope_active_probe.php

老外另外有給了一個他自己的設計, 參考 TEKTRONIX P6201 900MHZ FET PROBE, 據說是用 OPA 作的, 但是 Proteus 還沒有安裝成功, 所以他給的 DNS 檔案無法看, 暗地裡要說, 死老外為何不給 PDF 或圖片呢.

複習今日所讀的 JFET

1) JFET TRANSISTOR, 分 N-TYPE / P-TYPE, N-TPYE 常用
2) 用電壓控制電流大小, 不同於 BIPOLAR 的電流控制電流大小
3) 輸入阻抗很高, GS 極間電容會有存儲鎖定情形, 需要放電電阻
4) 控制電流大小的方法, 像用手抓住軟水管, 沒控制電壓, 電流最大, 有控制電壓, 電流減少
5) PINCH-OFF, 控制電壓高到一定值, 電流完全截止
6) 供電的電壓高過某數值, DS 的電流會固定, 不論供電電壓繼續升高, 恆流作用
7) DS 很多時候可對調使用

回頭來看看 JFET, 這個網頁有比較詳細的說明
http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/Semi/SEMI_5.html

N-TYPE JFET 圖畫結構, 這個網頁有比較詳細的說明
http://www.interfet.com/pdf/App_Notes.pdf

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