JFET-Buffer

JFET Ausgangs Puffer
JFET Ausgangs Puffer

Wie im Kapitel Transistoren schon erwähnt, erlauben JFETs durch ihre selbstleitende Art sehr einfache Bauteil-arme Schaltungen.

Im Bild sehen wir zwei einfache singleended Puffer, wie sie für Hochpegel-Anwendungen in Vorverstärkern und Filtern verwendet werden können.

Sie weisen sehr hohe Eingangswiderstände und geringe Ausgangswiderstände auf. Die Stromlieferfähigkeit in die angeschlossene Last ist auf den einfachen Ruhestrom begrenzt.

Praktisch sollte der Laststrom jedoch nicht wesentlich größer als 1/10 werden, da die Verzerrungen sonst schnell ansteigen.

Es können daher nur hochohmige Lastimpedanzen >2kOhm gut bedient werden. Durch die Verwendung gleicher, gematchter JFETs, gleicher Sourcewiderstände und symmetrischer Versorgungsspannungen befindet sich der Ausgang genau auf gleichem Potential wie der Eingang, hier 0V.

Vorsicht ist gegeben bei höheren Betriebsspannungen und hohen Gate-Eingangswiderständen. Der winzige Gate-Leckstrom führt über der Eingangsimpedanz normalerweise zu keinem nennenswerten Offset.

Bei hoher Drain-Source-Spannung, hoher Temperatur (durch z.B. hohen Drainstrom) steigt der Leckstrom überproportional an.

Das wiederum führt zu einem selbstverstärkenden Effekt, das der Drainstrom ansteigt, damit die Temperatur, damit der Leckstrom, usw.

Dieser Effekt ist als Latch-Up bekannt. Ein einmal gelatchter JFET ist defekt.

Die zweite Schaltung erweitert die erste um zwei gleiche JFETs.

Diese Kaskode (s. Kapitel "Transistoren") weist gleich mehrer Vorteile auf.

Die Gate-Source-Spannung des kaskodierenden JFETs bildet gleichzeitig die Drain-Source-Spannung des kaskodierten JFETs.

In anderen Worten generiert der obere JFET die Versorgungspannung des unteren JFET. Er hält sie auf einem sehr konstanten niedrigen Niveau.

Dadurch kann der signalführende untere JFET sehr verzerrungsarm und trotz hoher Drainströme mit geringer Verlustleistung arbeiten.

Es kann mit höherer Versorgungsspannung gearbeitet werden, die nicht mehr durch den unteren, sondern den oberen JFET bestimmt ist.

Es können weiterhin nur relativ geringe Lastströme und hohe Lastimpedanzen versorgt werden, das jedoch auf sehr hohem Qualitätsniveau.