Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Усилитель с ОЭ на 2n2222A на частоте 10,7 МГц
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
Страницы: 1, 2
edelmman
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Raven
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.
edelmman
Цитата(Raven @ Jul 24 2013, 17:02) *
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Alexashka
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
SmarTrunk
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.
kovigor
Цитата(edelmman)
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 ...
edelmman
Цитата(Alexashka @ Jul 24 2013, 20:26) *
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

Цитата(SmarTrunk @ Jul 24 2013, 20:31) *
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.
SmarTrunk
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.
kovigor
Цитата(edelmman @ Jul 24 2013, 19:51) *
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 ...
SmarTrunk
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
Raven
Цитата(edelmman @ Jul 24 2013, 20:51) *
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).
edelmman
Цитата(SmarTrunk @ Jul 24 2013, 21:14) *
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
kovigor
Цитата(edelmman @ Jul 24 2013, 20:23) *
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 ...
edelmman
Цитата(Raven @ Jul 24 2013, 21:23) *
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?
Alexashka
Цитата(edelmman @ Jul 24 2013, 21:23) *
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.
kovigor
Цитата(Alexashka @ Jul 25 2013, 08:15) *
В Вашем каскаде нет ООС

Вы об ООС по переменному току ?
Alexashka
Цитата(kovigor @ Jul 25 2013, 12:20) *
Вы об ООС по переменному току ?

Ага sm.gif
kovigor
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 ...
SmarTrunk
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.
Alexashka
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 sm.gif 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.
edelmman
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.
Raven
Цитата(edelmman @ Jul 25 2013, 21:11) *
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.

Цитата(edelmman @ Jul 25 2013, 21:11) *
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.

Цитата(edelmman @ Jul 25 2013, 21:11) *
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.
edelmman
Цитата(Raven @ Jul 25 2013, 21:43) *
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.

Цитата(Raven @ Jul 25 2013, 21:43) *
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
на счет каскадов. задача стоит сделать только на одном транзисторе именно на этом
Цитата(Raven @ Jul 25 2013, 21:43) *
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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.
Alexashka
Цитата(edelmman @ Jul 26 2013, 08:40) *
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?
edelmman
Цитата(Alexashka @ Jul 26 2013, 08:22) *
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)
тау
Цитата(edelmman @ Jul 26 2013, 08:40) *
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.
ledum
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.

edelmman
Цитата(ledum @ Jul 26 2013, 11:11) *
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?
ledum
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
Пушкарев Михаил
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.
ledum
Ну и жестокая правда жизни. Транзистор SST2222A от Rohm (маркировка R1P) - единственный тип этого семейства, оказавшийся под рукой. Ошибка аж 1.8дБ по сравнению с Оркадом. Схема 1 в 1. Питание RT9164 33 - т.е. 3.3В. Переключательные транзисторы не столь плохи. Обычно быстрое рассасывание при насыщении и малое напряжение насыщения к-э, последнее полезно при малых питаниях.
SmarTrunk
Вот это конкретный подход!
Для меня осталось неясным возможное отличие входного сопротивления от 50 Ом (хотя будет близким). Но и требования к этому параметру неизвестны.

А транзистор в чёрном корпусе и надписью RIP... не смотрится как-то!
Alexashka
Цитата(edelmman @ Jul 26 2013, 10:18) *
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)

Странно, я когда ее выбираю -для любого транзистора, выскакиевает предупреждение что старые параметры будут утеряны и появляется набор параметров 2 уровня, судя по всему стандартных, т.к какой бы транзистор не выбрал, при переходе на 2 уровень параметры одни и те же.

ledum молодца sm.gif Меня все время не покидало чуство, что Кус=2 для этого транзистора - явный глюк.
ledum
Цитата(SmarTrunk @ Jul 26 2013, 18:07) *
Для меня осталось неясным возможное отличие входного сопротивления от 50 Ом (хотя будет близким).

Я думаю, чисто активные. Входное порядка 120 Ом, Выходное, определяемое транзистором (ибо дроссель больше 630 Ом), порядка 150 Ом - конечно не килоом, но и не 50 Ом.
Добавлено. Ну и, чтобы подвести жирную черту, - применил простейшее L согласование 150->50 Ом по выходу с индуктивностью 1мкГн и конденсатором 150пФ. Согласование явно улучшилось, усиление на 10МГц приподнялось. Само собой завалились верхние частоты - все-таки согласование ФНЧ.
Удачи ТС разобраться во всем этом нашем легком стёбе.
edelmman
если я не ошибаюсь то мне не получиться добиться усиления порядка 17 дБ на 10 МГц от схемы собраной только:
1. на одном 2n2222A
2. выход сопр 50 Ом
3. без дроселей
4. при питании 3.3 В
kovigor
Цитата(ledum @ Jul 26 2013, 11:11) *
Кто ж резисторы в коллектор ставит при проблеме с питанием?

Если не трудно, подскажите, пожалуйста, где почитать о расчете таких ВЧ - усилителей (с дросселем в коллекторе вместо резистора) ...
ledum
Цитата(edelmman @ Jul 27 2013, 22:10) *
если я не ошибаюсь то мне не получиться добиться усиления порядка 17 дБ на 10 МГц от схемы собраной только:
1. на одном 2n2222A

Уж если получается на одном 2n2222A 22дБ, то 17 дБ точно получится.
Цитата(edelmman @ Jul 27 2013, 22:10) *
2. выход сопр 50 Ом

Простейшая согласующая цепь конденсатором 150 пФ на корпус после разделительного выходного конденсатора и индуктивности 1мкГн от точки соединения этих конденсаторов к нагрузке трансформирует выходное сопротивление каскада 150-180 Ом в достаточно близкое к 50 Ом (при других режимах, само собой номиналы согласования будут другие) В данном случае, думаю, условие 50 Омности выполнить вообще не сложно.
Цитата(edelmman @ Jul 27 2013, 22:10) *
3. без дроселей
4. при питании 3.3 В

А вот здесь может быть противоречие. Возможно и можно, но и так такой усилитель мало кому нужен, а если его сделать резистивным, то ИМХО перегрузочная способность будет никакая - то есть усилитель будет иметь чисто теоретический интерес. Ну и чем мешают покупные копеечные дроссели?
То kovigor. Вопрос врасплох. Первая и единственная книжка, по которой я пытался расчитывать такие усилители - Бунин (Бунимович) и Яйленко - Справочник радиолюбителя-коротковолновика http://www.radioscanner.ru/files/antennas/file1440/ - где-то со 124 страницы книги. А после первого десятка разработанных усилителей, понимаешь, что расчеты одно, а реальная жизнь - совсем другое, да и все переходит на спинно-мозговой уровень, в смысле рефлексы, потом идет переход на что-то более серьезное - усилители Нортона или Родэ с нерезистивной обратной связью. А потом наступает облом, в виде какой-нибудь SBB-4089, которая перекрывает раз и навсегда все потребности к таким усилителям - низковольтным, с абсолютно ровной АЧХ, достаточно мощным, хорошо согласованным по входу и выходу от 10 до 4000 МГц, и без особых требований к коэффициенту шума.
kovigor
Цитата(ledum @ Jul 28 2013, 09:29) *
Первая и единственная книжка, по которой я пытался расчитывать такие усилители - Бунин (Бунимович) и Яйленко - Справочник радиолюбителя-коротковолновика ...


Понял, спасибо, почитаю ...
edelmman
Цитата(ledum @ Jul 26 2013, 11:11) *
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 можешь показать параметры этого транзистора. которые у тя в спайс модели

усилитель с такими же исходными данными удастся собрать на 2n7002? так же 10,7 МГц вых сопр 50Ом вх сопр 330 Ом питание 3,3 В
ledum
Цитата(edelmman @ Jul 29 2013, 07:08) *
а можешь показать параметры этого транзистора. которые у тя в спайс модели

Мне вообще-то 50 лет...Да ладно, я как старый ФИДОшник, не обидчивый.
А так - не проблема. Правда сразу увидел, что проглючал - рука дрогнула и взял соседний компонент, без "А" (а хотел с "А" и при токе 50мА)
Код
* MODEL:
*
* IC(NOMINAL) = 20MA   FB=10
*
*
*      MEASURED     SIMULATED
*TON   39NS     37.5NS
*TOFF  302NS     304NS
*
.MODEL Q2N2222/27C NPN      (
+         IS = 3.97589E-14
+         BF = 195.3412
+         NF = 1.0040078
+        VAF = 53.081
+        IKF = 0.976
+        ISE = 1.60241E-14
+         NE = 1.4791931
+         BR = 1.1107942
+         NR = 0.9928261
+        VAR = 11.3571702
+        IKR = 2.4993953
+        ISC = 1.88505E-12
+         NC = 1.1838278
+         RB = 56.5826472
+        IRB = 1.50459E-4
+        RBM = 5.2592283
+         RE = 0.0402974
+         RC = 0.4208
+        CJE = 2.56E-11
+        VJE = 0.682256
+        MJE = 0.3358856
+         TF = 3.3E-10
+        XTF = 6
+        VTF = 0.574
+        ITF = 0.32
+        PTF = 25.832
+        CJC = 1.40625E-11
+        VJC = 0.5417393
+        MJC = 0.4547893
+       XCJC = 1
+         TR = 3.2E-7
+        CJS = 0
+        VJS = .75
+        MJS = 0
+        XTB = 1.6486
+         EG = 1.11
+        XTI = 5.8315
+         KF = 0
+         AF = 1
+         FC = 0.83
+ )

Ой, а 2N7002 при чем здесь? У преподавателя похмельный синдром и его память выдала первый пришедший в память полевик?
Давайте Вы попробуете сами что-то сделать, а мы потом посмотрим, а то как-то нехорошо получается.
PS 2N7002 когда-то был любимым в фильтрах синтезов на LM7001.
edelmman
спасибо за модель - явно отличается от той что у меня в микроКАП
Цитата
Мне вообще-то 50 лет...Да ладно, я как старый ФИДОшник, не обидчивый.

Извините , не заглядывал в профиль sm.gif
Цитата
Ой, а 2N7002 при чем здесь? У преподавателя похмельный синдром и его память выдала первый пришедший в память полевик?
Давайте Вы попробуете сами что-то сделать, а мы потом посмотрим, а то как-то нехорошо получается.
PS 2N7002 когда-то был любимым в фильтрах синтезов на LM7001.

боюсь преподаватель здесь не при чем - а это один из не многих образцов который есть на руках и который можно собрать и сравнить с моделью из микрокап. я же не зря хочу собрать схему только на одном транзисторе без всяких каскадов и индуктивностей - оперирую тем что есть на руках

а есть модель для 2n2222a? хочу сравнить с моделью микрокап. просто в нем все так хорошо получается а на самом деле ...
Herz
Цитата(edelmman @ Jul 29 2013, 09:58) *
Извините , не заглядывал в профиль sm.gif

А и не обязательно. На форуме принято уважительное обращение к собеседнику на "Вы". Это просто правило хорошего тона, к профилям отношения не имеющее.
ledum
Цитата(edelmman @ Jul 29 2013, 09:58) *
а есть модель для 2n2222a? хочу сравнить с моделью микрокап. просто в нем все так хорошо получается а на самом деле ...

Zetex
.MODEL Q2N2222A/ZTX NPN IS =3.0611E-14 NF =1.00124 BF =220 IKF=0.52
+ VAF=104 ISE=7.5E-15 NE =1.41 NR =1.005 BR =4 IKR=0.24
+ VAR=28 ISC=1.06525E-11 NC =1.3728 RB =0.13 RE =0.22
+ RC =0.12 CJC=9.12E-12 MJC=0.3508 VJC=0.4089
+ CJE=27.01E-12 TF =0.325E-9 TR =100E-9

NatSemi
.model Q2N2222A NPN(Is=14.34f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=74.03 Bf=255.9 Ne=1.307
+ Ise=14.34f Ikf=.2847 Xtb=1.5 Br=6.092 Nc=2 Isc=0 Ikr=0 Rc=1
+ Cjc=7.306p Mjc=.3416 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=22.01p Mje=.377 Vje=.75
+ Tr=46.91n Tf=411.1p Itf=.6 Vtf=1.7 Xtf=3 Rb=10)


Модель моделью, а в жизни все очень по-другому.
Что касается индуктивности. Давайте не делать неправильно. При таком малом напряжении питания ставить в коллектор резистор - себя не уважать. КПД каскада резко падает, падает и усиление все-таки Rc/Re никто не отменял. А Rc - параллельное соединение коллекторного сопротивления и нагрузки. Хотим увеличить усиление при стабильной нагрузке - надо увеличивать коллекторное сопротивление (черт с ними, 50 Омами - на то и трансформаторы сопротивления), но падает напряжение на транзисторе, а значит и перегрузочная способность усилителя, либо надо уменьшать эмиттерное сопротивление, но тогда падает термостабильность каскада - правда можно верхний базовый резистор (но при таких номиналах надо разбивать на два и ставить конденсатор на корпус - иначе добавляется ОС по переменному с выхода на вход) перекинуть на точку соединения коллектора и его резистора.
Оркад на 2N7002 показал 16дБ усиления максимум на 10МГц. При 10мкГн в стоке. Затвор на питании через резистор. Исток на корпусе. В жизни, думаю, все будет гораздо хуже.
edelmman

большое спасибо

мне не дают покоя расхождения в моделях - как что то делать когда все без того, так приблизительность - еще и модели одного образца отличаются

еще не очень понятно про замену сопротивления коллектора - индуктивностью, где про это можно почитать? формулы какие то посмотреть. на выходе просто LC контур получается? как он рассчитывается? или все основано на интуиции?
ledum
Цитата(TSerg @ Jul 29 2013, 11:51) *

Я бы очень осторожно относился к Рэду. Скажем, он постоянно использует усилители Нортона, при этом никогда об этом не говорит, но очень своебразно использует. Этот усилитель, при строго определенном соотношении витков в трансформаторе (точные значения можно посмотреть в патенте Нортона), является повторителем импеданса - т.е. какой импеданс нагрузки, таким и является его входное сопротивление, при этом этот усилитель имеет очень малую развязку между входом и выходом - не более 3дБ. При малейшем рассогласовании по входу или выходу он генерирует. Не помагают никакие бусины. У Рэда вообще допуск на соотношение витков весьма и весьма... И таких скрытых глюков там выше крыши.
То edelmman. Нет не контур - просто высокоомная нагрузка на ВЧ с низким сопротивлением на постоянном токе. Простейший критерий выбора - индуктивность должна быть достаточно большой, чтобы не шунтировать выход, с одной стороны, а с другой стороны должна оставаться индуктивностью во всем рабочем диапазоне частот. Т.е., чтобы частота собственного резонанса, приводимая в спецификации (даташите), была с запасом выше верхней рабочей частоты. Ну и чтобы при максимальных рабочих токах транзистора сердечник катушки, при наличии, не насыщался.
Да и не заморачивайтесь Вы моделями. Получили приблизительный результат - сразу макетировать. А то будем похожи на хайэндщиков в конце прошлого тысячелетия, только освоивших Микрокап, и сразу начавших меряться смоделированными (и ни разу не спаянными) усилителями. С потолка взятыми моделями и с неизвестно каким уровнем модели.
Короче, для особых извращенцев. 2N7002 (маркировка 702) Исток перебросил на корпус, вместо 4.3 Ом у биполяра, затвор через старый 510 Ом на +3.3В, 249 Ом старого делителя убрал, Согласование для биполяра лень было убирать. Реальный ток потребления 150мА, а не 84, как в Оркаде. Специально не подстраивал. Честно, не помню какой ток тянет 10мкГн, может и насытился уже. Транзистор - градусов 60-65. Желаемое и действительное.
TSerg
Цитата(ledum @ Jul 29 2013, 13:08) *
Я бы очень осторожно относился к Рэду.


Возможно, но там хватает разной схемотетехники ВЧ-усилителей

Цитата(ledum @ Jul 29 2013, 13:08) *
Получили приблизительный результат - сразу макетировать.


+1

Собственно, таким путем и надо идти.

P.S.

В стиле Реда (Q1: Ic = 6 mA):





Цитата(ledum @ Jul 29 2013, 13:08) *
Реальный ток потребления 150мА


Извините, но на 10 MHz и Ку=20 дБ, такой ток сойдет только для П4Дsm.gif

Цитата(ledum @ Jul 29 2013, 13:08) *
Честно, не помню какой ток тянет 10мкГн, может и насытился уже. Транзистор - градусов 60-65. Желаемое и действительное.


Хто насытился? Ставить надо катухи без сердечников или с незамкнутыми!
Впрочем, задача ТС неяснаsm.gif
ledum
Цитата(TSerg @ Jul 29 2013, 14:45) *
В стиле Реда (Q1: Ic = 6 mA):

А на 50 Ом? Так вроде задача поставлена.




Цитата(TSerg @ Jul 29 2013, 14:45) *
Извините, но на 10 MHz и Ку=20 дБ, такой ток сойдет только для П4Дsm.gif

Речь идет о том на сколько совпадают результаты моделирования в неспецифичном РЧ (не в самом слабом НЧ моделировщике) с реальной жизнью. Без подстроек. Я так понял. Сами характеристики усилителей пока не столь важны. Лишь бы давали надежду на возможность решения поставленной (или надуманной) задачи. Но для меня самого оказалось неожиданно, что этот ключевой среднеточный полевик можно применить в КВ диапазоне. Кое-где.
Но модели - слабое место. С 2N2222A приколы были еще те, очень далекие от жизни. Задир до 25 дБ на 100МГц. В реале - спад ниже 10дБ. С Zetex-овой моделью 2N7002 усилитель вообще не усиливал. Даже на 1МГц. Неподготовленный человек может проколоться.
Правда Оркад 9.2 - достаточно дремучий, боюсь, новые уровни моделей он уже не поймет.
TSerg
ОЭ в чистом виде нагрузить на 50 Ом?
Это сколько и какой травы надо выкуритьsm.gif
Согласующий транс, есс-но, использовать надо.


Далее:
- если задано сопротивление нагрузки ( низкоомное ) и коэффициент усиления по напряжению, то это уже усилитель мощности;
- что такое "усилить" сигнал на 10.7 МГц? Так может это узкополосный усилитель мощности? Полоса?

и т.д.
ledum
Цитата(TSerg @ Jul 29 2013, 15:33) *
ОЭ в чистом виде нагрузить на 50 Ом?
Это сколько и какой травы надо выкуритьsm.gif
Согласующий транс, есс-но, использовать надо.

Зачем транс? Катушка, пара конденсаторов - и вперед. Сколько переделано усилителей ОЭ с 3.3В питания и почти Ваттным выходом на 50Ом (хайэндщики радостно с нас, радиочастотников, смеялись, а теперь в каждой мобилке такие усилители, ну почти такие - на полевиках). На Филипсовских биполярах BLTХХ. Но с согласующе-транформирующими цепями. Конечно, полевики лучше. Но и биполяры ОЭ нормально, во времена, когда таких полевиков еще не было. Да, это усилители мощности, но ОЭ и на 50 Ом.
Я все жду вопрос о линейности исходно требуемого усилителя. А то попкорн уже заканчивается. Первый, на SST2222A, 5дБм выдал и не поперхнулся. На интермодуляшки 3 порядка меня уже, наверное, не хватит. Хотя есть два отфильтрованных и сложенных КГ. Правда на 10 и 13 МГц.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.