आम एमिटर एम्प्लीफाइंग नहीं

मैं एक क्रिस्टल थरथरानवाला और एक माध्यमिक एम्पलीफायर से 27 मेगाहर्ट्ज वाहक तरंग ट्रांसमीटर बनाने की कोशिश कर रहा हूं। थी पूरा सर्किट:

ढांच के रूप में

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

पहला भाग, C6 का बायां हिस्सा एक कोलपिट्स क्रिस्टल थरथरानवाला है । और C6 के दाईं ओर आम एमिटर एम्पलीफायर है । Colpitts क्रिस्टल थरथरानवाला जो मैंने बनाया है वह यहां पाया जा सकता है ।

क्यू 1 और क्यू 2 डेटशीट यहां देखे जा सकते हैं ।

समस्या निम्नलिखित है। अगर मेरे पास CE एम्पलीफायर काट दिया गया है, और O1 पर आस्टसीलस्कप के साथ वोल्टेज को मापता है , तो मुझे अपेक्षित 150 mV पीक-टू-पीक मिलता है। लेकिन जैसे ही मैं CE एम्पलीफायर को जोड़ता हूं और O2 पर वोल्टेज को मापता हूं, मुझे लगभग 300 mV पीक-टू-पीक मिलता है (ध्यान दें कि इस समय ऐन्टेना जुड़ा नहीं है), जो मुझे उम्मीद थी कि कहीं कम है।

Colpitts थरथरानवाला के लिए चुना गया मान उसी वेबसाइट पर है जिस पर मैंने एक लिंक पोस्ट किया था। CE एम्पलीफायर के लिए मैंने अपने स्वयं के मूल्यों की गणना की, यहां बताया गया है कि मैंने यह कैसे किया:

$\beta=100$
मैंने चुना: $I_C=I_E=1mA$
मैंने चुना: , इसलिए $V_E=1V$ $V_B=1.7V$
$R_6=\dfrac{1V}{1mA}=1k\Omega$
,, $I_B=\dfrac{Ic}{\beta}=10uA$ $I_{R5}=100uA$ $I_{R4} = 110uA$
, $R_5=\dfrac{1.7V}{100uA}=18k\Omega$ $R_4=\dfrac{9V-1.7V}{110uA}=66k\Omega$
$R_7=\dfrac{9V-4.5V}{1mA}=4.7k\Omega$
के लिए मैंने कहीं पढ़ा है: $C_4$ , और मुझे $X_{C4}<=\dfrac{1}{10}\times R_6$ $C_4 >= 60pF$

C5 और C6 को मनमाने ढंग से चुना गया था, अगर कोई मुझे बता सकता है कि मैं अपने मूल्यों की सटीक गणना कैसे कर सकता हूं, तो मैं वास्तव में इसकी सराहना करूंगा।

तो एम्पलीफायर का लाभ नहीं होना चाहिए: $r_e=\dfrac{25mV}{I_C}$ ; जबकि आईसम को केवल 2 का लाभ मिल रहा है। $A_v=\dfrac{-R_C}{r_e}=-188$

क्या समस्या हो सकती है? मैंने कहीं पढ़ा कि प्रतिबाधा मिसमैच संचरित सिग्नल की शक्ति को प्रभावित कर सकता है, क्या यह मामला यहाँ हो सकता है, क्योंकि कोलपिट थरथरानवाला के उत्पादन में बाधा अपेक्षाकृत कम है, जबकि सीई एम्पलीफायर का इनपुट प्रतिबाधा अपेक्षाकृत अधिक है?

किसी भी मदद की बहुत सराहना की है!

संपादित करें:

मुझे पता है कि मैंने स्पष्ट रूप से कहा था, लेकिन मैं वास्तव में इसकी सराहना करूंगा, अगर कोई इस समस्या का समाधान भी सुझा सकता है।

EDIT2:

अगर मैं 2N3904 के बजाय सामान्य गेट मोड में BS270 MOSFET का उपयोग करूं , तो क्या लाभ बढ़ेगा? मैंने कहीं पढ़ा है कि MOSFETs तेज़ होते हैं और उन्हें HF अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। क्योंकि मैं उन्हें हाथ में लिए हुए हूं और फिलहाल कोई भी घटक नहीं खरीद सकता।

amplifier oscillator gain

— Golaž
स्रोत

अच्छा सवाल, (और जवाब @ क्रिस जॉनसन द्वारा) आरई: सी 5 और सी 6। C6 एक युग्मन टोपी है और जब तक यह 27MHz पर प्रतिबाधा कम हो जाती है, तब यह ड्राइविंग की तुलना में कम है, तो यह ठीक होना चाहिए ... (Z (1nF) <~ 10 ओम) मैं C5 के बारे में निश्चित नहीं हूं। क्या आपको वास्तव में इस टोपी की आवश्यकता है? एंटीना की बाधा क्या है? क्या यह ज्यादातर कैपेसिटिव है? (कुछ पीएफ?)

— जॉर्ज हेरोल्ड

स्पष्टीकरण के लिए आह धन्यवाद। मुझे इस समय वास्तव में एक एंटीना नहीं मिला है, लेकिन मैं सिर्फ एक ठोस तांबे के तार का उपयोग करने के बारे में सोच रहा था। C5 वहाँ डीसी पूर्वाग्रह वोल्टेज से छुटकारा पाने के लिए है।

— गोलाघाट

आम गेट मोड में MOSFET का उपयोग करने के बारे में निश्चित नहीं है - मुझे लगता है कि एम्पलीफायर के इनपुट प्रतिबाधा को बढ़ाने के लिए आपको एक कैस्केड की आवश्यकता होगी। यदि आपको 2N3904 से उचित मात्रा में लाभ (5 का कारक, कहते हैं) मिल रहा है और मेरे संपादित उत्तर में सुझाए गए बड़े C4, तो आप एक दूसरे समान एनपीएन एम्पलीफायर चरण को जोड़ने का प्रयास कर सकते हैं।

— क्रिस जॉनसन

बड़े C4 ने काम किया, मैं अधिक चरणों को जोड़ूंगा, चरणों से लाभ कई गुना, सही? एक बार फिर धन्यवाद!

— गोलाघाट

वास्तव में लाभ 3 के आसपास अधिक है

— Golaž

जवाबों:

एक कारण यह है कि उच्च आवृत्तियों पर ट्रांजिस्टर का लाभ कम होता है। एक विशिष्ट उदाहरण चुनने के लिए, ON अर्धचालक BC546 में 1mA कलेक्टर करंट पर 100MHz का गेन-बैंडविड्थ उत्पाद (GBP) है (लिंक की गई डेटाशीट में आंकड़ा 6 देखें)। इसका मतलब है कि 27MHz की आवृत्ति पर, वर्तमान लाभ (बीटा) लगभग 100MHz / 27MHz = 3.7 है, 100 के बारे में नहीं।

27 मेगाहर्ट्ज पर, ट्रांजिस्टर में आवारा समाई ( मिलर प्रभाव द्वारा प्रवर्धित ) भी लाभ कम करने में एक भूमिका निभा सकता है।

सीधे तौर पर ट्रांजिस्टर को बदलने के लिए समस्या को ठीक करने के लिए पर्याप्त उच्च आवृत्तियों के लिए अनुकूल हो सकता है। आप एक अलग सामान्य-प्रयोजन ट्रांजिस्टर चुनने के साथ दूर हो सकते हैं: 2N3904, उदाहरण के लिए, 300MHz के विशिष्ट GBP के साथ थोड़ा बेहतर है। एक बेहतर समाधान संभवतः उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए कई ट्रांजिस्टर में से एक को चुनना है। यादृच्छिक पर एक लेने के लिए, फेयरचाइल्ड से PN5179 की एक विशिष्ट GBP 2000MHz है।

मिलर प्रभाव के कारण, आम कलेक्टर एम्पलीफायर उच्च आवृत्ति प्रवर्धन के लिए विशेष रूप से अच्छी तरह से अनुकूल नहीं है, और टोपोलॉजी जैसे सामान्य बेस एम्पलीफायर अक्सर कई दसियों या सैकड़ों मेगाहर्ट्ज पर संकेतों के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, 27 मेगाहर्ट्ज पर मुझे संदेह है कि आप एक आम एमिटर एम्पलीफायर के साथ ठीक होंगे।

लाभ को सीमित करने वाला एक अतिरिक्त कारक यह है कि C4 का प्रतिबाधा || संकेत आवृत्तियों पर उत्सर्जक प्रतिरोध की गणना करते समय R6 को r_e में जोड़ा जाना चाहिए। आमतौर पर C4 को ट्रांजिस्टर के r_e की तुलना में सिग्नल आवृत्तियों पर नगण्य प्रतिबाधा के लिए चुना जाता है, लेकिन 27MHz पर आपके R6 का प्रतिबाधा || C4 लगभग 554 (C4 के 59ed प्रतिबाधा से प्रभुत्व) है। C4 को 1nF या 10nF संधारित्र में बदलना दो के एक कारक से अधिक लाभ बढ़ाना चाहिए।

— क्रिस जॉनसन
स्रोत

समाधान का सुझाव देकर इस उत्तर को बेहतर बनाया जाएगा। शायद ट्रांजिस्टर की एक अलग व्यवस्था? अधिक चरणों?

— फिल फ्रॉस्ट

मैंने सोचा था कि सुझाव शामिल ट्रांजिस्टर उदाहरण के साथ एक उच्च लाभ बैंडविड्थ उत्पाद के साथ एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करने के था एक उत्कृष्ट समाधान। इसके अलावा, आम आधार व्यवस्था का उपयोग करने का सुझाव - साथ ही क्यों - केक पर टुकड़े करना था। मेरे विचार से, नि: संदेह।

— ईएम फील्ड्स

2N3904 का उपयोग करने से लाभ में थोड़ा सुधार हुआ, मैं आपके अन्य सुझावों को भी आज़माऊंगा। आपकी सहायताके लिए धन्यवाद!

— गोलाघाट

ईएम फील्ड्स - सुझाए गए समाधान फिल फ्रॉस्ट द्वारा टिप्पणी के बाद जोड़े गए थे।

— क्रिस जॉनसन

एक दो बातें सोचने के लिए - डीसी बायसिंग रेसिस्टर्स आपके सिग्नल को क्या करते हैं? यदि आपने Q2 को निकाल दिया लेकिन R4 / R5 को छोड़ दिया, तो O1 में क्या लाभ होगा? इसके अलावा, आप RC / re के रूप में दूसरे चरण के लाभ की गणना करते हैं, लेकिन R6 के प्रभाव की उपेक्षा करते हैं, जो फिर से श्रृंखला में है। उन दो चीजों को ध्यान में रखते हुए, वापस जाएं और लाभ की गणना करें।

— kerrybp
स्रोत

हाँ .... प्रतिबाधा बेमेल समस्या का हिस्सा हो सकता है। याद रखें कि प्रतिबाधा (चरणों के बीच और बीच में) अधिकतम शक्ति हस्तांतरण की अनुमति देती है। एक और अतिरिक्त कदम जो आप उठा सकते हैं, वह है उच्च इनपुट प्रतिबाधा के साथ "बफर" जोड़ना, जो पहले चरण (कोल्पिट ऑसिलेटर) को लोड करने से बचता है। सुझाया गया चरण एक कलेक्टर एम्पलीफायर है।

— user233856
स्रोत