从开发设计角度来谈器件替换

在电子产品里面，器件替换是很常见的情况。芯片停产、性能提升、成本供货期都会成为替代原有器件的原因。这里不讨论其他原因，只从开发设计的角度来说一说。说到器件替换，最直接最有效的方法无非是龙生龙凤生凤，老鼠生来会打洞，那怕是BJT被MOSFET代替也算是远亲代替紧邻。这里讨论的有些不一样，根本不是一类东西，当然比较夸张的是射频电路里的微带线来代替电感、电容等。今先讨论的是JFET代替电阻的一个例子。 提到FET管最先想到的可定是MOSFET，而同时出现在模拟电路课本上的JFET就显得很尴尬了。我在这行也工作了快10年了，算上大学学习7年，用到的JFET还真不多。当然很多大家肯定不同意，那只怪电子这行业太广，没法面面俱到，想想有时候跟大蛇丸似的，成为了“电子痴”，想学的太多，都还没成家，扯远了，有兴趣的同仁可以看《晶体管电路设计》——大师之作。JFET的另外一个外号——恒流二极管（应该是一个功能的称呼），即Vgs=0时，在不超过功率的情况下，Id为恒定的，就相当于恒流源似的。

在一些简单的线性降压电路里，会用稳压管做电平参考，为了限流，稳压管会串接一个电阻。电路图如下。

前面模拟50Hz工频交流信号，经过二极管电桥整流之后经过22uF电容滤波，用NPN作为调整管，5.6V稳压二极管，设计一个简单的线性电源，为什么没有后面的电容，为什么滤波电容不用220uF，就是为了显示JFET比电阻R2好的稳压作用，如果用大电容就看不出来了。从图中可以看出，输出的纹波在5个格左右，输出电压5V，流过R2电容为6.7mA。

下面将R2换为JFET，同时将G与S短接，变成恒流二极管。电路图如下。

可见输出电压还是5V ，流过恒流二极管的电流也是6.5mA，也差不多。但是纹波就变为2格，足足小了一般还多。看来用恒流二极管代替电阻来配合稳压二极管是有效的。

原理也很简单，经过整流的电平依然存在纹波，虽然有稳压二极管对电平进行了稳压，但是电流的变化依然会随着电阻改变调整管Q1的基极，BJT本来就是电流控电流源，基极的变化会影响输出的变化，自然纹波就会大些。而恒流二极管的电流为恒定的（不同的JFET的Id虽然有差异化，但都还是稳定的），对调整管Q1的影响就很小，所以输出就有很小的变化。再就是恒流源阻抗大（恒流源相当于开路），负载影响小，自然会比R2d 300ohm变得稳定许多。如有条件的话，跟稳压二极管搭档可以换成JFET。

多说一句，市面上卖的恒流二极管还真有2脚的，其实也是JFET的变形，原理一样的。