JFET Matching

Per realizzare un AF-6 è necessario avere due coppie di J175 matchate. Una coppia è per il canale sinistro, l'altra per il canale destro.

Questa è la coppia del canale sinistro:



Q7 e Q8 sono i due JFET da selezionare con caratteristiche il più possibile simili tra loro. Quelli del canale destro sono Q9 e Q10.

Benchè i parametri che differenziano un jfet da un altro siano diversi, ci si accontenta di selezionare per il parametro più importante per una coppia differenziale, ovvero la corrente di drain, che attraversa il jfet. Per il buon funzionamento di un differenziale, è importante che la corrente a riposo che scorre nei due dispositivi sia la stessa, in modo da minimizzare l'offset in uscita e la THD.

Per fare il matching, si prende un J175, si collega il suo drain al polo negativo di una batteria da 9V, il source al polo positivo, e il gate lo si collega al source, quindi si misura la corrente che scorre nel circuito.





I J175 sono a canale P, per un jfet a canale N la polarità della pila va rovesciata.

Misurata la corrente, si posiziona il jfet su una lastra di polistirolo dove avrete disegnato una scala che va da 10 a 70, nel punto esatto della scala che corrisponde alla misura fatta. Fatto questo, passerete a misurare un altro jfet, e poi un altro, e poi un altro ancora, fino ad ottenere due paia di jfet con una Idss abbastanza vicina tra loro.

L'intervallo di variazione di un J175 viene dichiarato dalla Fairchild tra 7 e 60 mA, quindi abbastanza ampio. In realtà, ho potuto appurare come la Idss sia, per la maggior parte degli esemplari, intorno ai 20 mA, almeno per il batch che è capitato a me. Ma anche Benedetto, che ha acquistato i J175 in tempi diversi, misura lo stesso valore medio, quindi la costanza è abbastanza buona.

Si può considerare un buon match quello in cui lo scarto tra le due Idss è al massimo del 2-3%. Su 20 mA di corrente, si tratta di una variazione massima di circa 0.5 mA.

Per fare la selezione, conviene non misurare direttamente la corrente (come nel circuito indicato sopra), ma misurare la tensione che si sviluppa ai capi di una resistenza da 100 ohm messa in serie:



La tensione letta ai capi della R darà una misura indiretta della corrente. Ad esempio, se si leggono 2 V, vuol dire che la corrente è di 2 / 100 = 0.02 A, ovvero 20 mA.

Non è necessario che le due coppie selezionate abbiano lo stesso valore di Idss, ma è sufficiente che tale valore non sia troppo dissimile tra le due coppie. Ad esempio, se una coppia è stata selezionata per 20 mA, l'altra andrà bene in un range tra 15 e 25 mA.

Nel circuito dell'AF-6 compaiono altri due J175, uno per canale, Q5 e Q6.

Per Q5 e Q6 non è necessaria alcuna selezione, basterà verificare che ciascun jfet abbia una Idss superiore a 10 mA.

Il circuito di misura può essere fatto semplicemente con una basetta preforata:





Nella mia basetta ho previsto anche l'eventuale misura di jfet a canale N:

ecco io non ci ho messo il condensatore :)

b.veneri ha scritto:ecco io non ci ho messo il condensatore :)

Non ha molta importanza...

Bel tutorial. Aspetto le tarature per la prima accensione....

password ha scritto:Bel tutorial. Aspetto le tarature per la prima accensione....

Grazie.

In realtà è un metodo veloce ma non molto preciso. Si seleziona per un solo parametro, la Idss appunto, ma il punto di lavoro non è per nulla garantito che sia identico per entrambi i dispositivi selezionati, una volta messi nel circuito.

Praticamente tutte le guide su internet indicano questa modalità di selezione, ma per un vero matching sarebbe necessario selezionare almeno su due parametri: la Idss e la trasconduttanza (gm).

Si dovrebbe procedere in questo modo: si suddividono i jfet per Idss, ad esempio per step di 0.5 mA, e poi per ogni step si pescano quelli con la stessa trasconduttanza. Ancora meglio se si fa una selezione con la stessa corrente che scorre nel circuito effettivo. Ad esempio, nell'AF-6 il differenziale è alimentato da un CCS che fa scorrere 10 mA, quindi ciascun jfet è attraversato da una corrente di 5 mA. Due jfet con la stessa Idss, e che a 5 mA hanno pure la stessa trasconduttanza sono perfetti per noi. E' probabile anche che due jfet con questi punti coincidenti abbiano le loro curve sovrapponibili, e quindi si possono considerare effettivamente "gemelli".

La selezione per la sola Idss è un buon compromesso, e non pregiudica in maniera sostanziale le prestazioni dell'amplificatore. Per fortuna, altrimenti passeremmo più tempo a selezionare che a saldare.

Ah, sulla mia basetta la formula strana è dovuta al fatto che uso una R da 200 ohm invece che da 100. Me la sono scritta sulla basetta per ricordarmi del valore diverso, altrimenti poi uno si scorda, e calcola valori sballati...

Interessante. Quando proverò a farmi un pre con riaa  a fet,
potrebbe venirmi utile.
Grazie

Alex come si fa la misura/selezione della trasconduttanza (gm)??

Quasi Quasi provo con questo. Avendolo a casa diventerebbe comodo due volte.
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torna ha scritto:Alex come si fa la misura/selezione della trasconduttanza (gm)??

Con il termine trasconduttanza si identifica la variazione della corrente di drain al variare della tensione Vgs (mantenendo la tensione di drain Vds costante) e si misura quindi in mA al Volt (mA/V).

Più è alta la trasconduttanza, maggiore è la variazione della corrente di drain al variare della tensione sul gate. E' l'analogo di quanto accade con i triodi (variazione della corrente anodica in base alle variazioni della tensione sulla griglia), e guarda caso entrambi sono dispositivi pilotati in tensione.

La misura quindi non è molto veloce a farsi e conviene affidarsi ad un apposito strumento. Io uso il DCA75:

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