Jump to content

    
Sign in to follow this  
edelmman

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

Recommended Posts

Просто в том же "ХХ" рассматривается только вариант с ООС по постоянному току. Для получения ООС по переменному току можно убрать конденсатор в эмиттерной цепи, но почему-то Х и Х этого нигде не делают ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Все там делают. Есть даже раздел именно про искажения большого сигнала в схеме с ОЭ без ООС по переменному сигналу, показывается, что они будут большие и почему. Резистор в эмиттер там тоже ставят, если нужно. Но общий подход - не выжимать все из одного транзистора, а на нескольких сделать грамотную схему. Там два полезных раздела по теме - про биполярный транзистор и про ВЧ-схемы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вообще-то если хорошо подумать, h21э не так уж и влияет на общий Кус. С одной стороны коллекторный ток пропорционален ему, а вот базовый -наоборот :) Чем больше коэф.передачи транзистора, тем больше приведенное ко входу сопротивление эмиттера (т.к оно умножается на h21э и преобладает над базовым сопротивлением), а значит меньше входной ток. Соответственно меньше и выходной ток. Отсюда следует, что Кус транзистора по схеме ОЭ почти не зависит от h21э.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

А про мой пост с уровнем модели транзистора 1 или 27 кто нибудь может ответить? быть может на данном транзисторе вообще нельзя собрать усилитель с ОЭ для 10,7 МГц при питании 3,3 и выходном сопротивлении 50 Ом. Пересчитал схему (промоделировал с транзистором 2ого уровня а не первого) коэф передачи получается всего 9 дБ, при том что токи и сопротивления вроде правельные по отношению друг от друга. ток Rк порядка 20 мА в то время как ток делителя 2 мА, само Rк=50Ом Rэ = 5 ом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А про мой пост с уровнем модели транзистора 1 или 27 кто нибудь может ответить?

Я не спец по MicroCap'у, и что кроется за понятием "модель транзистора LEVEL=2" не знаю. Но результаты говорят сами за себя.

 

быть может на данном транзисторе вообще нельзя собрать усилитель с ОЭ для 10,7 МГц при питании 3,3 и выходном сопротивлении 50 Ом.

И такое нельзя исключать. Кстати, 9дБ - это расчетное или реальное значение Кус? А вообще не зря тут уже толковали про несколько каскадов усиления. Для начала я бы попробовал простейшую классическую комбинацию: каскад ОЭ - каскад ОК (он же эмиттерный повторитель). В вашем случае с 50 Ом нагрузкой это просто само напрашивается. ОЭ даст вам хорошее усиление, а эмиттерный повторитель создаст для него (1-го каскада) вольготные условия по нагрузке, ну и конечную нагрузку хорошо обслужит.

 

ток Rк порядка 20 мА в то время как ток делителя 2 мА, само Rк=50Ом Rэ = 5 ом.

А что сейчас за картинка/схема получается? В том смысле, что:

1) ООС у вас по-прежнему только по постоянному току, или уже по переменному?

2) Ik = 20 mA; => Ib = Ik/h21э = 20/50 = 0.4 mA? Это так? Т.е. что при Idel = 2 mA не совсем разница на порядок, но для фиксированной комнатной температуры и для "просто попробовать" сойдет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я не спец по MicroCap'у, и что кроется за понятием "модель транзистора LEVEL=2" не знаю. Но результаты говорят сами за себя.

в моделях первого уровня не учитываются эффекты например как толщина подложки у МОП транзисторов и т.д. а вот что у БП я не знаю. на при усновке расчета первого уровня для моей схемы Кус=25, а когда ставлю 2 уровень он падает до 9 , вот я и думаю может это больше к реальному подходит.

 

И такое нельзя исключать. Кстати, 9дБ - это расчетное или реальное значение Кус? А вообще не зря тут уже толковали про несколько каскадов усиления. Для начала я бы попробовал простейшую классическую комбинацию: каскад ОЭ - каскад ОК (он же эмиттерный повторитель). В вашем случае с 50 Ом нагрузкой это просто само напрашивается. ОЭ даст вам хорошее усиление, а эмиттерный повторитель создаст для него (1-го каскада) вольготные условия по нагрузке, ну и конечную нагрузку хорошо обслужит.

9 дБ это не сейчас выдает АЧХ микрокап

post-77517-1374813253_thumb.jpg

на счет каскадов. задача стоит сделать только на одном транзисторе именно на этом

А что сейчас за картинка/схема получается? В том смысле, что:

1) ООС у вас по-прежнему только по постоянному току, или уже по переменному?

2) Ik = 20 mA; => Ib = Ik/h21э = 20/50 = 0.4 mA? Это так? Т.е. что при Idel = 2 mA не совсем разница на порядок, но для фиксированной комнатной температуры и для "просто попробовать" сойдет.

схема осталась той же

post-77517-1374813269_thumb.jpg

после смены модель транзистора на 2ой уровень h21 стал равняться 215, и выше переведенный вами расчет ток базы по моему не выполняется.

на схеме видны токи и напряжения, на временной диаграмме входной сигнал в 100 uA на выходе 300 uA. напоминаю интересует схема именно на одном транзисторе.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
в моделях первого уровня не учитываются эффекты например как толщина подложки у МОП транзисторов и т.д. а вот что у БП я не знаю. на при усновке расчета первого уровня для моей схемы Кус=25, а когда ставлю 2 уровень он падает до 9 , вот я и думаю может это больше к реальному подходит.

А параметры для модели 2 уровня где брали?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А параметры для модели 2 уровня где брали?

изменяются не параметры как я понимаю - а метод рассчета. в микрокап есть графа - там выбираешь уровень - 1 или 2 и все само меняется , появляется еще куча всяких параметров. Например если в первом уровне не учитываются емкости переходов транзистора то во втором учитываются (это только пример - вот мне и не понятно так ли это)

Share this post


Link to post
Share on other sites
напоминаю интересует схема именно на одном транзисторе.

ну дык улучшайте её.

Вместо коллекторного резистора поставьте LC контур на частоту 10,7 Мгц , это ж у вас узкополосный усилитель, имеете право повысить КПД и Gain за счет исключения потерь на коллекторном резисторе. условие ОЭ и единственный транзистор при этом выполняется.

 

Выход реального генератора у вас не 0 Ом а скорее всего 50 или больше плюс индуктивность проводов, которые судя по фото весьма странные на макетке. Это существенно снижает реальное усиление по сравнению с моделируемым.

Edited by тау

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кто ж резисторы в коллектор ставит при проблеме с питанием? Пока рисовал, тау опередил. Выходное ИМХО сопротивление ~Uкэ/Iк. При достаточно большом дросселе. У Оркада ЕМНИП 3 level спайс моделей. Типа еще круче. Кгм, у Вас при токе коллектора 20мА Uэб больше Вольта? Прикольная модель.

 

post-44237-1374826086_thumb.png

post-44237-1374826094_thumb.png

Edited by Herz
ledum, от Вас не ожидал...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кто ж резисторы в коллектор ставит при проблеме с питанием? Пока рисовал, тау опередил. Выходное ИМХО сопротивление ~Uкэ/Iк. При достаточно большом дросселе. У Оркада ЕМНИП 3 level спайс моделей. Типа еще круче. Кгм, у Вас при токе коллектора 20мА Uэб больше Вольта? Прикольная модель.

а входное сопротивление у вас получилось равно Rdel умножить на rтранзистора вх? Rdel=168 Ом а вот как посчитать входное сопротивление транзистора?

rвх=h21*Rэ ?? какой у вас там h21э?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ЕМНИП rвх=rб+(h21+1)(Rэ+rэ). По-хорошему надо бы учесть и 430пФ в параллель 4.3Ом, но он за 30 Ом на 10МГц. Здесь пренебрегать rэ уже нельзя, но все равно входное сопротивление транзистора на такой низкой частоте при h21>=100 (у них реальная Ft под 800МГц) получается значительно больше сопротивления делителя, с которым оно включено в параллель. Обычно делителем и согласовывали (по-колхозному) или вообще не заморачивались. На высоких частотах - там серьезнее - там уже делали согласование с помощью ФНЧ прототипов. Чтобы при плохой разнице h21 - h12 не загудел.

Добавлено, хотя по честному, наверное надо брать h21э~25. В модели Оркада для 50мА 27С rб=8.9Ом, rэ=0.04 Ом. Посмотрел в разных моделях в Сети rб бывает до 50 Ом, rэ до 0.4Ом

Edited by ledum

Share this post


Link to post
Share on other sites

Много понаписали, и большей частью не по делу.

На переменном токе коэффициент усиления каскада с общим эмиттером не может быть больше rc/re. Сопротивление эмиттера (re) равно 26 мВ/Ic. Сопротивление в коллекторной цепи - это сопротивление параллельно включенных коллекторного резистора (50 Ом), нагрузки (50 Ом) и тела коллектора (ориентировочно в таком каскаде около килооома). Таким образом, для требуемого коэффициента усиления в 7,1 ток коллектора не может быть меньше 7,4 мА. Поскольку схема достаточно высокочастотная и влияним паразитных параметров пренебречь нельзя, да и влияние входной цепи тоже следует учесть, смело умножим полученное значение на 2. У автора ток коллектора (в модели) около 22 мА, подойдет. Транзистор выбран не самый подходящий. Он предназначен для применения в импульсных схемах, соответственно справочные данные не содержат информации (графиков) о зависимости модуля коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером от тока коллектора и напряжения коллектор-эмиттер. Кроме того, он достаточно высоковольтный, и его высокочастотные параметры при напряжении коллектор-эмиттер в единицы вольт вряд ли очень хороши. Хотя по граничной частоте (около 300 МГц) вполне подходит, и нужное усиление, может быть при напряжении питания не в 3,3 В, а в 10 В, вполне достижимо. Но лучше подыскать подходящий радиочастотный транзистор.

При таких частотах монтаж уже следует выполнять с максимально короткими выводами деталей, наличие блокирующего конденсатора по питанию обязательно, в противном случае провода питания играют роль дросселей, которые могут испортить картину совершенно, о чем Микрокап не знает. Ну и измерения следует делать соответствующим инструментом, не забывая, что схема высокочастотная.

При моделировании следует использовать модель конкретно транзистора 2N2222А, а не какого-то виртуального транзистора неизвестного никому уровня. Да и в этом случае абсолютно доверять результатам моделирования нельзя, хотя бы потому, что высокочастотные параметры модели транзистора будут определены для режимов, описанных в справочных данных. Для 2N2222A, к примеру граничная частота нормирована при напряжении коллектор-эмиттер 10 В, а никак не 1,5-2 В.

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