Я пытаюсь сделать передатчик несущей волны 27 МГц из кварцевого генератора и вторичного усилителя. Это полная схема:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Первая часть, слева от C6, представляет собой кварцевый генератор Колпитца . А на правой стороне С6 находится общий эмиттерный усилитель . Кристаллический генератор Колпитца, который я построил, можно найти здесь .
Таблицы Q1 и Q2 можно найти здесь .
Проблема в следующем. Если у меня отключен усилитель CE, и я измеряю напряжение с помощью осциллографа на O1 , я получаю ожидаемое 150 мВ от пика к пику. Но как только я подключаю усилитель CE и измеряю напряжение на O2 , я получаю около 300 мВ от пика до пика (обратите внимание, что антенна в это время не подключена), что намного меньше, чем я ожидал.
Значения, выбранные для генератора Колпитса, такие же, как на сайте, на который я разместил ссылку. Для усилителя CE я сам рассчитал значения, вот как я это сделал:
- Я выбрал:
- Я выбрал: , поэтому
- , ,
- R4=9В-1,7В ,
- Для я где-то читал: , и я получаюX C 4 < = 1C4>=60пF
C5 и C6 были выбраны произвольно. Если бы кто-то мог сказать мне, как точно рассчитать их значения, я был бы очень благодарен.
Таким образом, усиление усилителя не должно быть: ? Av=-RC
В чем может быть проблема? Я где-то читал, что несоответствие импеданса может влиять на мощность передаваемого сигнала, может ли это быть здесь, так как импеданс Колпитца на выходе относительно низок, а импеданс на усилителе СЕ относительно высок?
Любая помощь с благодарностью!
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Я знаю, что не указал явно, но я был бы очень признателен, если бы кто-то также мог предложить решение этой проблемы.
EDIT2:
Что если бы я использовал BS270 MOSFET в обычном режиме затвора вместо 2N3904, увеличился бы коэффициент усиления? Я где-то читал, что МОП-транзисторы работают быстрее, и видел, как они используются в ВЧ-приложениях. Потому что они у меня под рукой и на данный момент не могу купить никаких компонентов.
источник
Ответы:
Одна из причин заключается в том, что усиление транзистора ухудшается на высоких частотах. Чтобы выбрать конкретный пример, ON semiconductor BC546 имеет произведение полосы пропускания усиления (GBP) на 100 МГц при токе коллектора 1 мА (см. Рисунок 6 в связанной таблице данных). Это означает, что при частоте 27 МГц текущее усиление (бета) составляет около 100 МГц / 27 МГц = 3,7, а не 100.
На частоте 27 МГц паразитные емкости в транзисторе (усиленные эффектом Миллера ) также могут играть роль в уменьшении усиления.
Простая замена транзистора на один, более подходящий для высоких частот, может быть достаточной для решения проблемы. Вы можете выбрать другой транзистор общего назначения: например, 2N3904 немного лучше с типичным GBP 300 МГц. Лучшим решением, вероятно, является выбор одного из множества транзисторов, предназначенных для высокочастотных применений. Для случайного выбора PN5179 от Fairchild имеет типичный GBP 2000 МГц.
Из-за эффекта Миллера усилитель с общим коллектором не особенно хорошо подходит для высокочастотного усиления, а топологии, такие как общий базовый усилитель, часто используются для сигналов на нескольких десятках или сотнях МГц. Тем не менее, на 27 МГц я подозреваю, что вы будете в порядке с обычным эмиттерным усилителем.
Дополнительным фактором, ограничивающим усиление, является то, что сопротивление C4 || R6 необходимо добавить к r_e при расчете сопротивления эмиттера на частотах сигнала. Обычно C4 выбирается так, чтобы иметь пренебрежимое полное сопротивление на частотах сигнала по сравнению с r_e транзистора, но на 27 МГц полное сопротивление вашего R6 || C4 составляет около 55 Ом (преобладает импеданс 59 Ом C4). Переключение C4 на конденсатор 1 нФ или 10 нФ должно увеличить усиление более чем в два раза.
источник
Пару вещей для размышления - что резисторы смещения постоянного тока делают с вашим сигналом? Если вы удалите Q2, но оставите R4 / R5, каков будет коэффициент усиления на O1? Кроме того, вы рассчитываете усиление второй ступени как RC / re, но игнорируете эффект R6, который последовательно с re. Имея в виду эти две вещи, вернитесь назад и рассчитайте усиление.
источник
Да .... несоответствие импеданса может быть частью проблемы. Помните, что равные импедансы (между и между ступенями) позволяют передавать максимальную мощность. Еще один дополнительный шаг, который вы можете предпринять, - это добавить «буфер» с высоким входным сопротивлением, что позволит избежать загрузки первой ступени (осциллятора Колпитта). Предлагаемый каскад представляет собой коллекторный усилитель.
источник