快速、低噪声的 JFET 放大器在整个温度范围内都很稳定

虽然 JFET 是用于低成本高输入阻抗放大器的出色器件，但它们确实存在与温度相关的增益漂移。这个问题可以通过在 -55 o C 至 125 o C 温度范围内将漏极电流设置为零漂移工作点来改善。

  图 1   J310 和 J309 JFET (OnSemi) 随温度变化的跨导曲线系列

已针对此设计理念电路测试了各种 JFET：Sony 2SK152-2、Interfet IFN152 和 Siliconix/Vishay/OnSemi J309，因为它们具有高增益和大约 100pA 的低栅极漏电流。这些 JFET 非常适合 1MO 至 1GO 输入阻抗放大器设计。该电路工作在 100MHz 以上。

图 2  非常宽的温度范围、增益稳定的快速 JFET 高阻抗放大器

电路优点之一 来自其较大的工作温度范围（JFET为 -55 o C 至 125 o C）。IC1 可以保持在室温下，例如通过几英尺的 PTFE 同轴电缆连接，以实现温度隔离。因此，JFET 可以安装在非常凉爽的环境中以实现噪声，这是设计的主要目标。

JFET Q1 的输入信号被馈送到其栅极，该栅极通过 R3 偏置到地（在电流源输入的情况下该值可能较低）。

JFET 的源极通过基于 IC1 的反相电流电压级进行偏置。对于大多数 JFET ，控制静态 V GS的V ref设置在 0V 和 3V 之间，以将漏极电流设置在零漂移中点，这也为输入信号提供了大动态范围。通过调整V ref，我们可以使Q1的工作电流在7mA-10mA左右，接近零漂移点。必须单独分析每个 JFET 的工作电流才能正确设置。对于 2SK152-2，在我测试的 1,000 个 JFET 中发现它为 7.5mA ±1mA。

IC1是一个快速CFA（电流反馈放大器）：Analog Devices的±12V至±15V的AD812和±5V的AD8009已成功使用。反馈电阻R2可选500Ω～5kΩ，与100pF的C1并联，避免振荡和过冲。请记住，由于偏置输入级，放大器的输出具有电压偏移，因此适合交流或脉冲信号。使用适当的 R2/C1 组合，10ns 至 100ns 的上升时间是可行的。CFA 在 2-10 的增益范围内运行，由电阻器 R2 设置； 在更高的增益下，放大器开始振荡。

R1 提供测试输出以测量通过 JFET 的电流。它还可生成可直接连接到示波器的快速 50Ω 输出。与输入信号相比，两个输出信号都是反相的——通常为 ±100mV。对于直流偏置信号，可在栅极前使用约 1nF-10nF 的耦合电容。