Kodėl lauko{0}}efektų tranzistoriai (FET) yra pagrindinė mikrofonų sudedamoji dalis?
Lauko-efektiniai tranzistoriai (FET) yra idealūs stiprinimo įrenginiai kondensatoriniams mikrofonams dėl didelės įvesties varžos (paprastai didesnė nei 1 GΩ), mažo triukšmo (triukšmo rodiklis gali būti mažesnis nei 1 dB) ir greito atsako charakteristikų. Palyginti su dvipoliais jungties tranzistoriais (BJT), FET nereikia poslinkio srovės ir gali tiesiogiai sujungti kondensatoriaus diafragmos signalą, sumažinant iškraipymą. Pavyzdžiui, klasikinis 2SK170 FET pasiekia 74 dB signalo{7}}ir-triukšmo santykį, kai lygiavertis įvesties triukšmas yra -130 dBV (šaltinis: „Toshiba Semiconductor Handbook“). Be to, dėl įtampos kontroliuojamo FET pobūdžio jie yra mažiau jautrūs elektromagnetiniams trukdžiams, todėl jie tinka sudėtingoms aplinkoms, tokioms kaip etapai.
Tipinės FET mikrofonų technologijos ir taikymas
Didelio-tikslumo įrašymas: pavyzdžiui, Neumann U87 mikrofone naudojamas FET išankstinis stiprintuvas, kurio dažnio atsako diapazonas yra 20 Hz–20 kHz (±1 dB), o dinaminis diapazonas viršija 120 dB (gamintojo techninė knyga).
Elektretiniai mikrofonai: pigiuose{0}}sprendimuose FET yra integruotas į galinį elektretinės diafragmos galą, todėl pasiekiamas -35 dB±3 dB jautrumas (žr. IEC 60268-4 standartą).
RF trukdžių atsparumo dizainas: Dinaminiai mikrofonai, tokie kaip Shure SM58, naudoja FET buferio etapus, kad slopintų RF skersinį pokalbį, todėl jie tinka belaidžio perdavimo scenarijams.
AKT technologijos iššūkiai ir ateities tendencijos
Energijos suvartojimo problemos: kai kurie FET sunaudoja iki 5 mA esant 48 V fantominei galiai; nešiojamieji įrenginiai dažniausiai naudoja mažos-galios JFET modelius (pvz., LSK170).
Sumanus integravimas: MEMS mikrofonai integruoja FET su ASIC lustais, pagerindami signalo{0}}ir-triukšmo santykį iki daugiau nei 70 dB (Knowles Acoustics ataskaita).
Nauji medžiagų pritaikymai: Galio nitrido (GaN) FET gali dar labiau sumažinti harmoninius iškraipymus; eksperimentiniai modeliai rodo THD < 0,1 % (IEEE žurnalas *Electronic Devices*, 2023).
