Jump to content

    
Sign in to follow this  
edelmman

Усилитель с ОЭ на 2n2222A на частоте 10,7 МГц

Recommended Posts

Добрый день, стоит задача разработатть схему усилителя по напряжению на частоте 10,7 Мгц с коэфф. передачи не ниже 17дБ, выходное сопротивление 50Ом - использовать транзистор 2n2222A.

Схему я собственно собрал - смоделировал в микро кап результаты вроде хорошие. Усиление во временном анализе видно в 15ть раз - коэф передачи составляет 22дБ на 10 МГц. Вроде бы все хорошо, собрал на макетной плате - усиливает на 10 МГц всего в два раза при нагрузке 50 Омт , при нагрузке 100 кОм в 4 раза. ну а на частотах ниже усиливает на много сильнее, при нагрузке 50 на частоте 1МГц усиление в 6 раз.

Грешил на то что пластины на макетной плате имеют больше емкости для высоких частот - собрал схему на макетке которой паять нужно - результат улучшился, но несильно. возможно ошибка в самой схеме -не уверен в сопротивлениях резестивного делителя. картинки и схема прилагаются

https://docs.google.com/file/d/0B2dSo94ZMLS...dit?usp=sharing

post-77517-1374673150_thumb.jpg

post-77517-1374673159_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

А вы попробуйте разбавить схему хотя бы элементарными паразитными элементами: емкость и индуктивность нагрузки, проводов на входе и выходе, например. А то у вас схема - идеальнее некуда.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А вы попробуйте разбавить схему хотя бы элементарными паразитными элементами: емкость и индуктивность нагрузки, проводов на входе и выходе, например. А то у вас схема - идеальнее некуда.

как именно? кстати питание должно быть именно 3,3 в

 

вот кстати как это на макетке выглядило - выводной

входной сигнал пикоскопом задовался

post-77517-1374682677_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Один вопросик - а как Вы меряли усиление на макете?

Попробуйте в схеме макета добавить конденсатор по питанию 0,1мкФ

 

h21 в микрокапе бывает очень оптимистичным, посмотрите какой у Вас в реальности

Share this post


Link to post
Share on other sites

В качестве источника указан идеальный источник напряжения. Очень сомневаюсь, что в реальности это так. Что является источником и как подключено? (А, уже написали).

 

Резисторы базового смещения неоправданно маленькие. При токе коллектора около 20 мА можно сделать ток базового делителя более 2 мА (нижний резистор получается за 800 Ом, верхний тоже пересчитать). Но и это не спасет от шунтирования входного сигнала, т.к. входное сопротивление каскада для малого переменного сигнала будет порядка 100 Ом (если я правильно вспомнил формулу из ХХ Rвх=h21э*Iк(мА)/25.)

 

Конденсатор по питанию 0,1 мкФ керамический обязателен, да.

Share this post


Link to post
Share on other sites
как именно?

В смысле, проверьте, включает ли используемая в Микрокапе модель транзистора его паразитные емкости. Может, вам лучше подойдет схема с ОБ ? Там эффект Миллера подавляется ...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Один вопросик - а как Вы меряли усиление на макете?

Попробуйте в схеме макета добавить конденсатор по питанию 0,1мкФ

 

h21 в микрокапе бывает очень оптимистичным, посмотрите какой у Вас в реальности

ИЗМЕРЯЛ УСИЛЕНИЕ? пока только смотрел отношение входа к выходу

 

В качестве источника указан идеальный источник напряжения. Очень сомневаюсь, что в реальности это так. Что является источником и как подключено? (А, уже написали).

 

Резисторы базового смещения неоправданно маленькие. При токе коллектора около 20 мА можно сделать ток базового делителя более 2 мА (нижний резистор получается за 800 Ом, верхний тоже пересчитать). Но и это не спасет от шунтирования входного сигнала, т.к. входное сопротивление каскада для малого переменного сигнала будет порядка 100 Ом (если я правильно вспомнил формулу из ХХ Rвх=h21э*Iк(мА)/25.)

 

Конденсатор по питанию 0,1 мкФ керамический обязателен, да.

источником питания является http://www.etalonpribor.ru/istochniki_pita...chnik_pitaniya/

по поводу параметра h21э вообще не понятно - в даташит пишут он равен 50 - в модели микрокап 200. я конечно понимаю что не стоит на него сильно полагаться при расчетах так как он может изменяться от десятков до сотен. Резисторы делителя маленькие оказались из расчета того что выходное сопротивление схемы должно быть 50 Ом - Rвых если я не ошибаюсь равно Rк, или читал в литературе что то вроде что Rк меньше или равно Rнаагр должно быть.

Edited by edelmman

Share this post


Link to post
Share on other sites

Но это коллекторный резистор, он, должен быть порядка 50 Ом. Думаю, даже чуть больше, т.к. параллельно ему включено высокое, но не бесконечное динамическое сопротивление К-Э.

 

А причем тут резисторы базового делителя? Входное сопротивление получается (у меня) порядка 23 Ом! А какое должно быть? Подозреваю, что 50... Но тогда и источник напряжения должен быть с выходным сопр. 50 Ом, и его напряжение нужно вдвое увеличить, наверно, чтобы получить нужное напряжение непосредственно на входе. В общем случае ток через базовый делитель берут где-то на порядок меньше тока коллектора (то есть на порядок больше тока базы, что есть одно и то же при типовом h21э=100).

 

На двух-трех транзисторах было бы душевнее, а на быстродействующем ОУ еще лучше.

Edited by SmarTrunk

Share this post


Link to post
Share on other sites
ИЗМЕРЯЛ УСИЛЕНИЕ? пока только смотрел отношение входа к выходу

В "Электронике" Джонса есть целая глава про усиление на ВЧ. Да и у Хоровиуа с Хиллом об этом немножко есть. Рекомендую ознакомиться ...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
по поводу параметра h21э вообще не понятно - в даташит пишут он равен 50 - в модели микрокап 200. я конечно понимаю что не стоит на него сильно полагаться при расчетах так как он может изменяться от десятков до сотен.

Ну, блин, вы даете!... Краеугольный усилительный параметр транзистора в вашей модели радикально не соответствует даже примерно ожидаемой величине (что уж говорить о реальном h21э вашего конкретного экземляра), а вы удивляетесь, что у вас теория не сходится с практикой!

 

Самое первейшее - подставьте наихудшее значение h21э в модель, и проверьте, учитываются ли в модели паразитные эффекты (среди первых - упоминавшийся эффект Миллера).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну у ХХ там совсем все на пальцах объясняется, но иногда это и к лучшему. В 5-м издании нет некоторых глав, так что лучше 3-е

читал его - наверное что то упустил

Share this post


Link to post
Share on other sites
читал его - наверное что то упустил

Джонса гляньте. Хороших, цельных книг по широкополосным усилителям я не видел. Кое-что есть в "Искусстве схемотехники" Гаврилова, но это ни разу не учебник. Еще можно глянуть Титце и Шенка. Ах, да, есть еще справочник Гершунского, но у меня к нему отношение весьма неоднозначное.

 

P.S. Еще вариант - взять за основу схему усилителя от какого-нибудь стандартного измерительного генератора. Примеры: Г4-102 (до 50 МГц; схема несложная, рассчитана на 50-омную нагрузку), или Г4-116 ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Самое первейшее - подставьте наихудшее значение h21э в модель, и проверьте, учитываются ли в модели паразитные эффекты (среди первых - упоминавшийся эффект Миллера).

в окне параметров транзистора, есть параметр LEVEL - там должно 1 или 2. первый уровень это вроде более упращенный расчет, возможно там как раз и не учитываются емкости переходов. 2ой уровень более подробный. Так ли это? или я что то путаю.

 

а по поводу конденсатора в цепи питания. разве он необходим?

Share this post


Link to post
Share on other sites
читал его - наверное что то упустил

Прочитайте еще раз. В ХХ есть ВСЕ, чтобы расчитать элементарный каскад с ОЭ. Входной делитель выбирается так, чтобы его ток был на порядок больше базового тока смещения.

В Вашем каскаде нет ООС, поэтому будут огромные искажения, и усиление на большом сигнале будет ниже. Почему я и спросил "как Вы измеряли Кус?" -какую амплитуду подавали на вход, чем смотрели сигнал?. Про эффект Миллера уже говорили. При малом напряжении Б-К усиление транзистора падает, а емкость перехода растет (и эффект Миллера тоже растет).

 

 

Зачем нужна емкость по питанию -об этом даже на электрониксе написано 10 томов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this