Ortak Yayıcı güçlendirmiyor


11

Bir kristal osilatör ve ikincil bir amplifikatörden 27 MHz'lik bir taşıyıcı dalga vericisi yapmaya çalışıyorum. Thi tam devredir:

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

C6'nın solundaki ilk bölüm, bir kolpit kristal osilatörüdür . Ve C6'nın sağ tarafında ortak yayıcı amplifikatör var . Yaptığım Colpitts kristal osilatörünü burada bulabilirsiniz .

Q1 ve Q2 veri sayfalarını burada bulabilirsiniz .

Sorun şudur. CE amplifikatörünün bağlantısı kesilirse ve O1'deki osiloskopla voltajı ölçersem , 150 mV tepeden tepeye çıkmayı beklerim. Ama en kısa sürede CE amplifikatör bağlayın ve voltajı ölçün olarak O2 , ben bekliyordum çok daha azdır yaklaşık 300 mV tepe-tepe (şu anda anten bağlı olmadığı not), olsun.

Colpitts osilatörü için seçilen değerler, link verdiğim web sitesindekilerle aynı. CE amplifikatörü için değerleri kendim hesapladım, işte böyle yaptım:

  1. β=100
  2. IC=IE=1mA
  3. VE=1VVB=1.7V
  4. R6=1V1mA=1kΩ
  5. IB=Icβ=10uAIR5=100uAIR4=110uA
  6. R5=1.7V100uA=18kΩR4=9V1.7V110uA=66kΩ
  7. R7=9V4.5V1mA=4.7kΩ
  8. C4XC4<=110×R6C4>=60pF

C5 ve C6 keyfi olarak seçildi, Birisi bana değerlerini nasıl doğru bir şekilde hesaplayabileceğimi söyleseydi gerçekten takdir ediyorum.

re=25mVIC Av=RCre=188

Sorun ne olabilir? CE amplifikatörünün giriş emiciliği nispeten yüksekken, engelleme kaçırılmasının iletilen sinyalin gücünü etkileyebileceğini bir yerde okudum, bu durumda böyle olabilir, çünkü kolpit osilatörünün çıkış emiciliği nispeten düşüktür?

Herhangi bir yardım greately takdir!

DÜZENLE:

Açıkça ifade etmediğimi biliyorum, ama eğer bu soruna bir çözüm önerebilirse, gerçekten takdir ediyorum.

EDIT2:

Ne kullanmak olsaydı BS270 MOSFET yerine 2N3904 ortak kapı modunda, kazanç increse ki? MOSFET'lerin daha hızlı olduğunu bir yerde okudum ve HF uygulamalarında kullanıldığını gördüm. Çünkü onları elimde tutuyorum ve şu anda herhangi bir bileşen satın alamıyorum.


Güzel soru (ve @Chris Johnson tarafından cevap) RE: C5 ve C6. C6 bir kaplin kapağıdır ve 27MHz'deki empedansı sürdüğü şeye kıyasla düşük olduğu sürece iyi olmalıdır ... (Z (1nF) <~ 10 ohm) C5 hakkında emin değilim. Bu kapağa gerçekten ihtiyacın var mı? Antenin empedansı nedir? Çoğunlukla kapasitif mi? (Birkaç pF?)
George Herold

Ah açıklama için teşekkürler. Şu anda aslında bir antenim yok, ama sadece sağlam bir bakır tel kullanmayı düşünüyordum. C5, DC sapma voltajından kurtulmak için vardır.
Golaž

Ortak kapı modunda bir MOSFET kullanma konusunda emin değilim - amplifikatörün giriş empedansını artırmak için bir kaska ihtiyacınız olduğunu düşünüyorum. 2N3904'ten ve düzenlenen cevabımda önerilen daha büyük C4'ten makul miktarda kazanç (örneğin 5 faktörü) alıyorsanız, ikinci bir özdeş NPN amplifikatör aşaması eklemeyi deneyebilirsiniz.
Chris Johnson

Daha büyük C4 çalıştı, o zaman daha fazla aşama ekleyeceğim, aşamalardan kazançlar çarpar, değil mi? Tekrar teşekkürler!
Golaž

Aslında kazanç 3 civarında daha fazla.
Golaž

Yanıtlar:


14

Bunun bir nedeni, transistör kazancının yüksek frekanslarda azalmasıdır. Belirli bir örnek seçmek için, ON yarı iletken BC546 , 1mA kolektör akımında 100MHz'lik bir kazanç bant genişliği ürününe (GBP) sahiptir (bağlı veri sayfasında şekil 6'ya bakın). Bu, 27MHz frekansında akım kazancının (beta) 100 değil yaklaşık 100MHz / 27MHz = 3.7 olduğu anlamına gelir.

27MHz'de, transistördeki başıboş kapasitanslar ( Miller etkisi ile güçlendirilir ) de kazancı azaltmada rol oynayabilir.

Transistörün sadece yüksek frekanslara uygun bir tane ile değiştirilmesi sorunu çözmek için yeterli olabilir. Sadece farklı bir genel amaçlı transistör seçerek kurtulabilirsiniz: Örneğin, 2N3904, tipik 300MHz GBP ile biraz daha iyidir. Daha iyi bir çözüm muhtemelen yüksek frekans uygulamaları için tasarlanmış birçok transistörden birini seçmektir. Rastgele birini seçmek için Fairchild'in PN5179'unda tipik 2000MHz GBP bulunur.

Miller etkisi nedeniyle, ortak kollektör amplifikatörü yüksek frekanslı amplifikasyon için özellikle uygun değildir ve ortak baz amplifikatörü gibi topolojiler genellikle onlarca veya yüzlerce MHz'deki sinyaller için kullanılır. Bununla birlikte, 27MHz'de ortak bir yayıcı amplifikatörde iyi olacağınızdan şüpheleniyorum.

Kazancı sınırlayan ek bir faktör C4 empedansının || Sinyal frekanslarında yayıcı direnci hesaplanırken R6'nın r_e'ye eklenmesi gerekir. Genellikle C4, transistörün r_e'sine kıyasla sinyal frekanslarında ihmal edilebilir empedansa sahip olmak için seçilir, ancak 27MHz'de R6'nızın empedansı || C4 yaklaşık 55Ω (C4'ün 59Ω empedansına hakimdir). C4'ü 1nF veya 10nF kapasitöre değiştirmek kazancı iki kattan fazla artırmalıdır.


1
Bu cevap bir çözüm önerilerek geliştirilecektir. Belki de transistörün farklı bir düzenlemesi? Daha fazla aşama?
Phil Frost

2
Dahil edilen transistör örneği WAS ile birlikte daha yüksek kazanç-bant genişliği ürünü olan bir transistörün kullanılması önerisinin mükemmel bir çözüm olduğunu düşündüm . Buna ek olarak, ortak taban düzenlemesini kullanma önerisi - nedeniyle birlikte - kek üzerine krema idi. Bana göre, elbette.
EM Fields

2N3904 kullanarak kazancı biraz geliştirdim, diğer önerilerinizi de deneyeceğim. Yardımın için teşekkürler!
Golaž

1
EM Fields - Önerilen çözümler Phil Frost'un yorumundan sonra eklendi.
Chris Johnson

1

Düşünülmesi gereken birkaç şey - DC biasing dirençleri sinyalinize ne yapar? Q2'yi çıkardı ancak R4 / R5'i bıraktıysanız O1'deki kazanç ne olurdu? Ayrıca, ikinci aşamanın kazancını RC / re olarak hesaplarsınız, ancak re ile seri olan R6'nın etkisini ihmal edersiniz. Bu iki şeyi göz önünde bulundurarak, geri dönün ve kazancı hesaplayın.


0

Evet .... empedans uyumsuzluğu sorunun bir parçası olabilir. Unutmayın empedanslar eşittir (kademeler arasında ve arasında) maksimum güç transferine izin verir. Yapabileceğiniz bir diğer ekstra adım, ilk aşamayı (Colpitt osilatörü) yüklemekten kaçınan yüksek giriş empedanslı bir "tampon" eklemektir. Önerilen aşama bir toplayıcı amplifikatördür.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.