Die superschnelle Antwort lautet: Keiner der von Ihnen ausgewählten Teile ist zum Umschalten von Audiosignalen mit Leitungspegel (Kopfhörerpegel) geeignet.

Off Topic Rant: Es ist oft nicht ratsam, die in den Antworten verwendeten Teile oder Techniken einzuschränken. Ich habe dies kurz in einer Antwort auf meta.EE.SE behandelt: Hat EE.SE ein Problem mit der Behandlung von Neulingen? Das alte Sprichwort lautet: "Wenn Sie nur einen Hammer haben, dann alles sieht aus wie ein Nagel. " Derzeit haben Sie nur einen Hammer. Aber du hast keinen Nagel. Wenn Sie die richtigen Teile erhalten, werden Sie viel glücklicher sein.

Lange Antwort:

Das Hauptproblem besteht darin, dass Sie ein bipolares Signal umschalten möchten (Ein Signal mit Spannungen, die positiv oder negativ sein können), und Sie können nur begrenzte Stromschienen verwenden (+6 V).

Der Bipolartransistor, in diesem Fall der BF199, funktioniert nicht . Ok, wenn Sie genug davon in einer bestimmten Konfiguration verwendet haben, dann vielleicht. Aber ich würde das bei einem EE mit mehr als 20 Jahren Erfahrung nicht wünschen und würde es sicherlich nicht für einen Anfänger empfehlen.

Der MOSFET-Ansatz könnte funktionieren (wie Dave Tweed vorschlägt). Aber es gibt einen Haken. Angenommen, Ihr Audiosignal kann von +2 bis -2 Volt variieren, und Vgs (th) Max Ihres MOSFET beträgt 4 Volt. Dann muss die Gate-Spannung, die Sie an Ihre MOSFETs anlegen, auf +6 und -6 V umschalten. Der Grund dafür ist, dass Sie bei eingeschaltetem Schalter nicht möchten, dass die Sperrkörperdiode des MOSFET Strom leitet. Und damit dies geschieht, muss Ihr MOSFET für eine mögliche Spannung des Audiosignals eingeschaltet bleiben.

Wenn Ihre Gate-Spannung niedriger ist, wird der MOSFET möglicherweise ein- und ausgeschaltet und die Diode leitet. Da die Schaltzeit der Diode nicht Null ist und die Dioden wirklich beschissene Dioden sind, wird eine gewisse Verzerrung hinzugefügt. Das Ausmaß der Verzerrung hängt von den verwendeten MOSFETs ab und ist wirklich schwer abzuschätzen. Das resultierende Audio kann "Telefonqualität" sein oder für den durchschnittlichen Hörer angemessen sein. Im Allgemeinen ist die Verzerrung umso geringer, je kleiner und schneller der MOSFET ist. Die beiden von Ihnen ausgewählten MOSFETs sind nicht klein oder schnell.

Sie könnten also die MOSFETs zum Laufen bringen, aber Sie benötigen + und - Stromschienen, die sich wahrscheinlich von den derzeit verfügbaren unterscheiden.

Das andere Problem mit Ihrem MOSFETs sind einfach riesig. Physisch. Sie benötigen vier davon, um ein Stereosignal umzuschalten. Wenn Sie mehrere Kanäle zusammen muxen, benötigen Sie 8 oder mehr. Das sind viele MOSFETs.

Wenn wir Lösungen in Betracht ziehen, die außerhalb Ihrer ausgewählten MOSFETs oder BJTs liegen: Dann sind ein analoger Switch-Chip wie der von Dave Tweed vorgeschlagene oder ähnliche von Maxim Semi gute Lösungen. Achten Sie auf den Einschaltwiderstand dieser Teile, da dieser relativ hoch sein kann (30+ Ohm für die billigeren). Ansonsten sind diese Chips einfach zu bedienen und effektiv. Relais sind auch gut, insbesondere wenn Audioqualität oder ein geringer Widerstand erforderlich sind. Verriegelungsrelais können den Strombedarf erheblich senken. Eine andere Lösung ist die Verwendung eines J-FET. J-FETs sind die billigste Lösung und haben eine gute bis ausgezeichnete Audioqualität, sind jedoch schwer zu steuern, da sie einen großen Spannungshub an ihren Gates erfordern, um richtig ein- und ausgeschaltet zu werden.

Wenn Sie mit einem Relais davonkommen können, würde ich mich dafür entscheiden. Einfach zu bedienen, super hohe Audioqualität und größtenteils kugelsicher. Der Nachteil ist ein höherer Stromverbrauch und nicht für mobile Anwendungen geeignet (Schock und Vibration). Meine zweite Wahl für Sie wäre ein analoger Schalter. Gute Audioqualität und einfach zu bedienen. Eine entfernte dritte Wahl sind die J-FETs. Schwer zu bearbeiten, gute Audioqualität und kostengünstig. MOSFETs sind Vierte. Und BJTs sind eine sehr entfernte fünfte Wahl.

Für bipolare AC-Audiosignale ist Ihre beste Wahl ein "Transmission Gate" -Chip wie CD4016 oder CD4066 oder ein analoger Multiplexer-Chip, bei dem es sich um ein Array solcher Gates mit einer gemeinsamen Verbindung handelt.

Diese Geräte weisen die symmetrischsten Eigenschaften auf und minimieren die Verzerrung von Audiosignalen.

Intern handelt es sich um ein Paar von Back-to-Back-MOSFETs, die von komplementären Steuersignalen angesteuert werden.

Wenn Sie Audio wirklich mit etwas mehr als einem einfachen Transistor umschalten möchten, ziehen Sie eine Schaltung wie diese in Betracht:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Grundsätzlich schließen Sie den Eingang gegen Masse kurz, indem Sie den Transistor aktivieren. Nachteil ist, dass der Ausgangspegel mindestens 6 dB unter dem Eingangspegel liegt. Wenn Sie den Signalpegel gleich halten möchten, benötigen Sie einen Ausgangsverstärker.

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

stock el cheapo Methode, die Sie in japanischen Kassettendecks finden, stellt den bjt auf den Kopf, so dass er im umgekehrten Modus arbeitet. Dies ist nicht gut für einen Kopfhörerausgang, eignet sich jedoch gut für den Line-Out auf Verbraucherebene. Beachten Sie, dass die Ausgangsimpedanz 2,2 k beträgt. Dies ist nicht gut, wenn Sie lange Drähte verlegen müssen. Dies ist ziemlich pop-frei und effektiv beim Stummschalten von Power-On-Störungen. Sie müssen einen Transistor mit einem guten Reverse Beta verwenden, um einen wirklich niedrigen VCEsat für eine gute Stummschaltung zu erhalten. Die Zeichnung zeigt 2n3904, aber das liegt nur daran, dass der Zeichnungseditor die exotischen Transistorspezifikationen nicht akzeptieren würde. Wenn Sie 2N3904 oder ähnliches verwenden, erhalten Sie keine vollständige Stummschaltung. Mit guten symmetrischen Transistoren mit hohem Reverse Beta können Sie VCEsat im Sub-Millivolt-Bereich erhalten.

Bitte beachten Sie, dass der Transistor absichtlich rückwärts geschaltet ist, es handelt sich nicht um einen Zeichenfehler!

Annahme: Das Audiosignal ist ein +4 dBU-Leitungspegelsignal mit Gleichstromvorspannung, um nicht in den negativen Bereich zu gelangen. Die Audioquelle hat eine niedrige Ausgangsimpedanz.

Angenommene Signalspannung wie oben:

• V _{Signal sub> = 1,737 Volt Spitze + 1,8 Volt Gleichstromvorspannung}

Der STP16NF06L N-Kanal-MOSFET kann als spannungsgesteuerter Schalter verwendet werden, also:

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Beachten Sie, dass das Signal abgeschnitten wird wenn sich die Signalspannung dem linearen Teil des V GS des MOSFET nähert, der typischerweise ziemlich viel höher als der V GS (th) sub> läuft. Während das Datenblatt ein Minimum V GS (th) von 1 Volt angibt, wird kein Maximum angegeben. Für einen 6-Volt-Steuereingang zum Gate und die oben angenommenen Signalspannungen sollte der MOSFET einen niedrigen Einschaltwiderstand R DS ON ON bei V GS nicht größer als 2,463 Volt zeigen.

Das Line_out-Signal benötigt einen Puffer, um eine Dämpfung durch Laden zu vermeiden.

Eine Simulation in Falstad ist hier verfügbar.

Die einzige Komponente, die Sie als spannungsgesteuerten Schalter verwenden können, ist ein MOSFET. Ein BJT (Bipolar Junction Transistor) ist ein stromgesteuerter Schalter. Der Kollektor-Emitter wird durch den Basis-Emitter-Strom gesteuert. Wenn Sie einen spannungsgesteuerten Schalter wünschen, sollten Sie einen FET / MOSFET verwenden.

Das Modell des MOSFET hängt von der Spannung und der Verlustleistung ab. In diesem Fall könnten Sie wahrscheinlich eines von beiden verwenden.