Hallo Ulf,
Ich habe für die Analyse und die daraus folgenden Gleichungssätze einen großen Zeitaufwand spendiert. Mir ist keine Publikation bekannt, in der diese Schaltung in dieser Form beschrieben und mit Berechnungsgrundlagen versehen ist. Man wird mir sicherlich nachsehen, daß ich diese Details daher nicht frei veröffentliche, sondern im Rahmen der bei mir erhältlichen Impedanzwandler nutze, um das Guitar-Letter-Projekt zu finanzieren.
nachvollziehbar finde ich das schon, aber ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass Laien einen solchen Impedanzwandler nachbauen könnten, wenn Du z.B. nur die Schaltung ohne konkrete Dimensionierung (die eh wegen der Exemplarstreuungen unnütz wäre) und ohne die Formeln zur Dimensionierung zeigen würdest.
Und gegen einen Hersteller, der das eventuell abkupfert, kannst Du Dich auch so kaum schützen, denn der könnte ja über Umwege ein Exemplar erwerben und dann Reverse Engineering betreiben.
Den Guitar Letter zu den Impedanzwandlern fand ich übrigens auch ohne die Erläuterung Deiner Lösung lesenswert - von daher vielen Dank, dass Du die Guitar Letters schreibst! Dass die Lösung dann im Dunkeln bleibt, hat mich trotzdem etwas gewurmt. Auch konnte ich mit den Stichworten zur Lösung (Transimpedance Multiplier, Super-Fet) rein gar nichts ergooglen, so dass sie auf mich sozusagen wie "Nebelkerzen" gewirkt haben, die gerade nichts verraten sollen.
Aus praktischer Sicht frage ich mich, ob die Spezifikation der gewünschten Eigenschaften für den Impedanzwandler aus dem Guitar Letter nicht etwas zu streng ist. Beispielsweise kann ich mit Sicherheit sagen, dass in meiner Umgebung der Preamp niemals auch nur entfernt einen Eingang mit Impedanz von 10 kOhm treiben muss, wie im Guitar Letter angenommen. Diese Anforderung finde ich stark übertrieben (es sei denn natürlich, jemand hätte solch ein seltsames Gerät, oder jemand setzt ein Master-Volume-Poti hinter den Impedanzwandler). Auch kann ich bestens damit leben, dass bei einem primitiven JFET-Impedanzwandler die Ausgangspannung im Vergleich zur Eingangsspannung prinzipbedingt leicht verringert wird, das wird man gehörsmäßig kaum merken. Zumindest für mich besteht der Zweck des Impedanzwandlers vor allem darin, den Einfluß der Kabelkapazität auf die Resonanzfrequenz und damit den Klang der Gitarre auszuschalten, und das schafft auch so ein nicht-idealer Impedanzwandler.
Zur Bestimmung der Parameter eines JFET findet man im Internet ein paar Schaltungen, die aber allesamt nur Krücken sind, denn der Drainstrom bei einer Abschnürspannung von 0V entspricht leider nicht dem Sättigungsstrom und die Messung der Early-Spannung fällt gleich ganz unter den Tisch.
Bisher habe ich diese Krücken zur Bestimmung der Abschnürspannung und des Sättigungsstroms benutzt, und für einfache Schaltungen mit nur einem FET ohne viel Abhängigkeiten reichen sie meiner Meinung nach aus. Zuviel Perfektion ist hier eh verschwendet, weil sich der Arbeitspunkt auch mit der Temperatur wieder verändert.
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@helferlain:
Die verlinkte Schaltung von Tillman verwendet den FET in der sog. Source-Schaltung. Dadurch ist der Ausgangswiderstand relativ hoch. (In der sog. Drain-Schaltung eines FETs als "Sourcefolger" erhält man einen niedrigeren Ausgangswiderstand, das heißt es gibt eine andere FET-Grundschaltung, die eigentlich besser geeignet ist).
Das bedeutet: Die Schaltung von Tillman ist vermutlich OK als Preamp, wenn Du direkt damit an einen hochohmigen Eingang (wie von einem Gitarrenverstärker) gehst, aber als Impedanzwandler ist die Schaltung nicht optimal. Z.B. mit einem langen Kabel und dann noch einem ungeeigneten Effektgerät mit niedriger Eingangsimpedanz dahinter wird sie nicht so gut klarkommen. Das kann in Deinem Fall aber völlig unwichtig sein, wenn Du nicht ein solches problematisches Gerät verwendest!
Tillman gibt auch Hinweise, wie man bei seiner Schaltung mit dem Problem der Exemplarschwankungen von FETs fertig wird: Nämlich indem man eine Handvoll durchprobiert (sind ja billig) und einen aussucht, bei dem die an einem bestimmten Punkt gemessene Ruhespannung in einem gewissen Toleranzbereich liegt. Damit müßtest Du den Preamp also auch als Laie korrekt aufgebaut kriegen.
Ich persönlich würde noch einen Widerstand direkt vor den FET-Eingang setzen, um damit HF-Störungen (ungewollter Radioempfang!) zu verhindern. Der Widerstand bildet dann zusammen mit der Eingangskapazität des FETs einen Tiefpass. Typische Werte dafür sind 1k..4k7. (FET-Preamp-Schaltungen mit diesem Widerstand vor dem Gate findet man z.B. in W. Teder - "Gitarrenverstärker in Transistortechnik", elektor Verlag).
Mojo: High-End-Audio-Freunde hängen z.T. dem Glauben an, dass der "gute" Klang von Röhrenschaltungen auch daher kommt, dass diese nicht stark gegengekoppelt sind (im Gegensatz zu einer typischen Op-Amp-Schaltung). Der Vorteil ist die geringere Schwingneigung und damit die genauere Abbildung schneller Änderungen des Signals (ohne Überschwinger usw.) Auch ist das Clipping-Verhalten nicht so hart wie bei einer Op-Amp-Schaltung. Dasselbe Schaltprinzip und damit dieselben Vorteile wie die Röhrenschaltungen haben auch die entsprechenden FET-Schaltungen. Dafür muß man mit etwas höheren Klirrverzerrungen rechnen als bei einer Op-Amp-Schaltung, weil der FET eine näherungsweise quadratische Kennlinie hat und dementsprechend recht deutlich die 2. Harmonische erzeugt. Dies hört sich bei einer E-Gitarre aber meiner Meinung nach sehr gut an (FETs sind ja deshalb auch beliebt in Verzerrern), und die leichte Klangverfärbung durch einen guten FET-Preamp ist überhaupt nicht störend.
