Lustro prądowe+jfet jako tłumik/wzmacniacz sterowany napięciem

[SQ6FHU]

Witam! To mój pierwszy post na forum. Od czasu do czasu zaglądam, ale dzisiaj mam pomysł, który chciałbym omówić.


Ostatnimi czasy składam pewien projekt(miernik częstotliwości), który potrzebuje regulacji czułości wejścia. Zacząłem szukać w google rozwiązań i trafiłem na mnóstwo układów typu komórka gillberta, diody PIN, wzmacniacze VGA, układy mnożące itp. Zainteresowało mnie rozwiązanie z tranzystorem fet jako rezystorem Link. Eksperymentowałem z jfetami i mosfetami w różnych układach typu jako obciążenie wzmacniacza w układzie WE, jako obciążenie wtórnika źródłowego, jednakże wszystkie te rozwiązania mają wspólną ceche - są skrajnie nielinowe przy dużych amplitudach sygnału. Doszedłem do wniosku że konieczne jest bardzo małe napięcie dren-źródło, oraz bardzo mała amplituda zmian tego napięcia. Powstał pomysł, aby zamiast napięcia dzielić w jakiś sposób prąd. W ten sposób wpadłem na to aby zastosować układ lustra prądowego z rezystorami degenracyjnymi, ale zamiast rezystorów wstawić jfety. Taki układ zachowuje niskie napięcie dren-źródło, a dzięki temu dobrą liniowość(jak na prostotę obwodu).

Obwód narazie działa tylko w symulatorze, więc nie przesądzam o jego zaletach. Jednakże wyniki z symulacji pokazują, że mógłby być całkiem niezły jak na stopień skomplikowania(przynajmniej do moich zastosowań).
Poniżej wykres z tłumienia sygnału 1MHz, o amplitudzie 1V, przy przestrajaniu napięciem 0.2V do -4V krok -0.2V:

Wykres wartości RMS*√2(amplituda) na wyjściu w zależności od napięcia sterującego:

No i jeszcze wykres Bodego, ale raczej mało wierzę w ten wykres bo na schemacie nie ma komponentów pasożytniczych:


Próbowałem jeszcze sprawdzić FFT, ale nie umiem obsłużyć tej funkcji
Przy mniejszych amplitudach obwód pracuje bardziej liniowo co oczywiste. Oczywistą niedogodnością jest ujemnie napięcie sterujące jfeta, ale jako, że nie trzeba dużej wydajności prądowej do jego sterowania, to wystarczy zwykła pompa ładunku do wytworzenia ujemnego napięcia. Domyślam się że pewnie duże znaczenie sparowanie tranzystorów oraz różnica temperatur między nimi, ale jako, że nie mam zbyt wielkiego doświadczenia w takich rzeczach to proszę kolegów o ewentualnie uwagi i usprawnienie, chyba, że symulator mydli mi oczy i chcecie mi wybić to z głowy


Załączam pliki LTSpice i z góry dziękuję za pomoc

  var_amp_6.zip (Rozmiar: 934 bajtów / Pobrań: 549)
  models.zip (Rozmiar: 964 bajtów / Pobrań: 535)
P.S Wrzuciłem podobny temat na elektrode, ale na tym forum mimo wszystko jest więcej specjalistów od w.cz. a to mnie interesuje najbardziej