¿Es el diodo del cuerpo de un MOSFET diferente a un diodo de silicio ordinario en frecuencias de audio?

Entonces, un amigo mío me pidió que evaluara qué tan difícil sería construir un efecto de guitarra como los que se describen en este hilo . El pedal en cuestión es una customización del Ibanez Tube Screamer . La parte central de este efecto es proporcionar saturación (y, con más ganancia, fuerte distorsión) recortando la señal de audio con dos diodos antiparalelos en la ruta de retroalimentación:

Parte de distorsión

MA150 son los diodos en cuestión, diodos ordinarios de pequeña señal de silicio.

El hilo enfatiza la inmensa mejora de las cualidades tonales del efecto al reemplazar los diodos con MOSFET (presumiblemente al convertir los MOSFET en diodos, la puerta y la fuente se cortocircuitan).

Como bien podría ser pura audiofilia (ya sabes, el hilo contiene pasajes como

Si te gustan los pedales de sobremarcha, sabrás que los OD basados ​​en MOSFET están de moda, por su respuesta natural, similar a un tubo.

)... todavía nunca se sabe, y no estoy 100% cómo responder a mi amigo. ¿Puede el diodo del cuerpo de un MOSFET ser tan diferente de uno discreto de silicio de pequeña señal?

Para completar, aquí están las curvas VI de los dispositivos en cuestión:

Diodo MA150:Curva MA150 VI

Diodo del cuerpo del MOSFET BS170:Curva VI del diodo del cuerpo BS170

Definitivamente Un diodo de cuerpo MOSFET tiene agudos mucho más definidos y elimina el barro de los graves. Da una suavidad cremosa al audio que no se puede obtener de ninguna otra parte. Excepto tal vez cables de línea de CA de cobre libres de oxígeno.
Creo que se refieren al uso del MOSFET como un diodo ideal, no solo al uso del diodo del cuerpo. Esto se hace encendiendo el MOSFET haciendo que la compuerta conduzca en una dirección sin la caída de voltaje asociada con un diodo, apagando el MOSFET bloquea el flujo de corriente en la dirección opuesta como un diodo convencional. Sin embargo, se necesitan algunos circuitos de control para hacer un diodo MOSFET ideal.
@EE_socal, no creo que agreguen este circuito adicional, y también: dos diodos ideales en orientación antiparalela es igual a un cable simple, ¿no?
No, siempre habrá al menos el voltaje directo de un diodo en la diferencia de potencial.

Respuestas (1)

Creo que usted no es un subjetivista del sonido: una persona que insiste en que puede escuchar cantidades de calidad de sonido esenciales pero inconmensurables, por ejemplo, "calidez" o "profundidad", tan pronto como ve un tubo de vacío que en realidad solo tiene el filamento conectado, un un par de ceros extra en la etiqueta del precio, etc...

Por supuesto, las características de distorsión de ese circuito de recorte dependen de los diodos. Las diferencias de la curva estática If/Vf no son toda la verdad. Creo (no he medido) que un tiempo de almacenamiento más prolongado (consulte la NOTA 1) provoca una pérdida de agudos en comparación con un diodo rápido. Puede ser bueno en algunos casos y algo intolerable en otros casos.

Es posible un cambio muy radical de las características de recorte agregando una resistencia en serie con diodos en paralelo. Eso puede valer incluso un nuevo potenciómetro. Agregar una resistencia en serie con solo un diodo hace que el recorte no sea simétrico y convierte el dispositivo en un efecto fuzz.

No conozco los tiempos de almacenamiento de los diodos sugeridos ni de los diodos mosfet y definitivamente no puedo distinguir las diferencias como palabras de descripción de sonido. Debe construir un circuito de prueba. Un generador de señales y un osciloscopio ayudarán mucho en el análisis, pero se necesita un músico adecuado para juzgar el valor de la música. Obtenga el músico después de haber encontrado diferencias claramente medibles.

NOTA 1: Los portadores minoritarios alrededor de una unión PN pueden vivir en materiales semiconductores mucho tiempo después de que se haya invertido el voltaje directo. Esta es la esencia de la lentitud de un diodo. Algunas hojas de datos de diodos lo llaman "tiempo de almacenamiento". También hay "tiempo de recuperación inversa", que es el tiempo necesario para construir la región de agotamiento, pero generalmente es más corto en los diodos PN.

Los diodos que están destinados a ser utilizados como rectificadores de CA de alta corriente de 50 o 60 Hz en fuentes de alimentación a menudo son inútiles en

  • circuitos de alta frecuencia porque parecen conducir también en ambas direcciones
  • circuitos de pulso porque cada vez que el voltaje se invierte, se conduce un pulso de corriente fuerte en la dirección no deseada

Por cierto, parece que no hay una hoja de datos fácil de encontrar disponible para el diodo MA 150.

Pensé que el tiempo de recuperación inversa era importante, pero no, son 10 ns en el MA150, muy por encima de las frecuencias de audio. Sin embargo, no encuentro una mención de la característica del tiempo de almacenamiento en la hoja de datos que encontré.
@anrieff Si tiene un MA150 y un equipo de medición adecuado, puede hacer un diodo de circuito en serie + resistencia y ver si hay alguna conducción inversa medible cuando aplica unos pocos voltios pp CA a unos pocos kHz. La resistencia debe ser de 4,7 kOhm. Creo que no se puede ver nada en el rango de audio. La simulación también es un buen punto de partida si tiene modelos adecuados de los componentes que va a utilizar.
¿Es el diodo del cuerpo de un MOSFET diferente a un diodo de silicio ordinario en frecuencias de audio?
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