Prečo sú tranzistory s Field{0}}efektom (FET) základnou súčasťou mikrofónov?
Poľné{0}}tranzistory (FET) sú ideálne zosilňovacie zariadenia pre kondenzátorové mikrofóny vďaka svojej vysokej vstupnej impedancii (zvyčajne nad 1 GΩ), nízkemu šumu (hodnota šumu môže byť pod 1 dB) a charakteristikám rýchlej odozvy. V porovnaní s bipolárnymi tranzistormi (BJT) FET nevyžadujú žiadny predpätý prúd a môžu priamo spájať signál membrány kondenzátora, čím sa znižuje skreslenie. Napríklad klasický 2SK170 FET dosahuje pomer signálu-k-šumu 74 dB pri ekvivalentnom vstupnom šume -130 dBV (zdroj: Toshiba Semiconductor Handbook). Okrem toho, napäťovo riadená povaha FET ich robí menej citlivými na elektromagnetické rušenie, vďaka čomu sú vhodné pre zložité prostredia, ako sú javiská.
Typické technológie a aplikácie FET mikrofónov
Nahrávanie s vysokou{0}}vernosťou: Napríklad mikrofón Neumann U87 používa predzosilňovač FET s rozsahom frekvenčnej odozvy 20 Hz – 20 kHz (±1 dB) a dynamickým rozsahom presahujúcim 120 dB (technický dokument výrobcu).
Elektretové mikrofóny: V lacných{0}}riešeniach je FET integrovaný do zadného konca elektretovej membrány, čím dosahuje citlivosť -35dB±3dB (pozri normu IEC 60268-4).
Návrh odolnosti voči RF rušeniu: Dynamické mikrofóny, ako napríklad Shure SM58, používajú stupne vyrovnávacej pamäte FET na potlačenie presluchov RF, vďaka čomu sú vhodné pre scenáre bezdrôtového prenosu.
Výzvy a budúce trendy technológie FET
Problémy so spotrebou energie: Niektoré FETy spotrebujú až 5 mA pri fantómovom napájaní 48 V; prenosné zariadenia zvyčajne používajú modely JFET s nízkou spotrebou- (napríklad LSK170).
Inteligentná integrácia: Mikrofóny MEMS integrujú FET s čipmi ASIC, čím zlepšujú pomer signálu-k{1}}šumu na viac ako 70 dB (správa Knowles Acoustics).
Nové aplikácie materiálov: FET s nitridom gália (GaN) môžu ďalej znižovať harmonické skreslenie; experimentálne modely vykazujú THD < 0,1 % (IEEE journal *Electronic Devices*, 2023).
