Является ли один полевой транзистор хорошим способом передачи сигнала частотой 100 кГц по короткому коаксиальному кабелю?

При частоте 100 кГц на расстоянии 1 метр длина вашей линии передачи составляет 1/3000 длины волны сигнала в вакууме. Может быть, 1/2000 длины волны в линии передачи. Если у вас нет действительно экстремальных требований к точности сигнала, вам даже не нужно беспокоиться о завершении линии передачи в этой системе. Если вам нужна максимальная передача сигнала, вы, безусловно, можете исключить из этой системы терминацию источника (R3) или нагрузки (R4). Скорее всего, вы можете устранить оба без каких-либо побочных эффектов.

Во-вторых, ваша схема показывает, что источник сигнала имеет пиковый сигнал переменного тока 2 В поверх смещения 24 В постоянного тока.

С этим сигналом я не согласен с двумя предыдущими ответами. Вы можете организовать это так, чтобы полевой транзистор оставался в состоянии насыщения (эквивалент полевого транзистора «прямого активного режима» для биполярных транзисторов), а ваш драйвер имел низкий выходной импеданс на протяжении всего цикла сигнала. Вы не увидите какой-либо значимой асимметрии на выходе. Чтобы сделать это, вы должны устроить так, чтобы полевой транзистор всегда отдавал ток в остальную часть схемы.

В настоящее время у вас может быть ток смещения 13 мА (консервативно предполагая, что 4 В$V_{gs}$для 2n7002) через R1, и вы переключаете сигнал 10 мА в линию передачи, поэтому ваш полевой транзистор будет оставаться насыщенным на протяжении всего цикла сигнала.

Если вы устраните окончание истока (R3), ток сигнала, управляемый полевым транзистором, увеличится, и вам придется уменьшить значение R1, чтобы иметь достаточный ток смещения через полевой транзистор, чтобы поддерживать его в насыщении.

Резистор R1 должен снижать напряжение на 1 В при нагрузке 100 Ом, иначе вы обнаружите очень искаженную форму выходного сигнала.

Это говорит о том, что вам нужно иметь возможность пропускать через него не менее 10 мА. С его текущим значением вам нужно сместить полевой транзистор так, чтобы на R1 было> = 15 В, или, альтернативно, уменьшить его значение.

К тому времени, когда он сможет поглотить 10 мА (плюс запас прочности, я бы предложил 15-20 мА), вы обнаружите, что энергопотребление этого простого буфера довольно велико. Если вас это устраивает — это усилитель класса А — тогда дерзайте. Если это повредит сроку службы вашей батареи... ну, вот почему был изобретен класс B и другие более сложные топологии.

R1 не соответствует импедансу сигнала. Полевой транзистор может иметь низкий выходной импеданс, когда входной сигнал становится высоким, но резистор R1 — единственное, что снижает уровень сигнала. Это вызовет значительную асимметрию в скорости нарастания и спада, что приведет к искажению.

Один транзистор по своей природе управляет линией асимметрично. Лучшим ответом будет то, что имеет низкий выходной импеданс по сравнению с 100 Ом, который он должен управлять, и симметричную высокую / низкую способность управления. Операционный усилитель в конфигурации повторителя напряжения кажется здесь подходящим выбором.