Emitter chung không khuếch đại

Tôi đang cố gắng tạo ra một máy phát sóng mang 27 MHz từ bộ tạo dao động tinh thể và bộ khuếch đại thứ cấp. Thi là mạch hoàn chỉnh:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Phần đầu tiên, bên trái của C6 là bộ tạo dao động tinh thể colpitts . Và ở phía bên phải của C6 là bộ khuếch đại phát phổ biến . Dao động tinh thể Colpitts mà tôi đã xây dựng có thể được tìm thấy ở đây .

Bảng dữ liệu Q1 và Q2 có thể được tìm thấy ở đây .

Vấn đề là như sau. Nếu tôi ngắt kết nối bộ khuếch đại CE và đo điện áp bằng máy hiện sóng ở O1 , tôi sẽ nhận được mức cực đại 150 mV dự kiến. Nhưng ngay khi tôi kết nối bộ khuếch đại CE và đo điện áp tại O2 , tôi nhận được khoảng 300 mV từ cực đại đến cực đại (lưu ý rằng ăng-ten tại thời điểm này không được kết nối), ít hơn nhiều so với tôi mong đợi.

Các giá trị được chọn cho bộ dao động colpitts giống như trên trang web mà tôi đã đăng một liên kết tới. Đối với bộ khuếch đại CE, tôi đã tự tính toán các giá trị, đây là cách tôi thực hiện:

1. $\beta=100$
2. $I_C=I_E=1mA$
3. $V_E=1V$$V_B=1.7V$
4. $R_6=\dfrac{1V}{1mA}=1k\Omega$
5. $I_B=\dfrac{Ic}{\beta}=10uA$$I_{R5}=100uA$$I_{R4} = 110uA$
6. $R_5=\dfrac{1.7V}{100uA}=18k\Omega$$R_4=\dfrac{9V-1.7V}{110uA}=66k\Omega$
7. $R_7=\dfrac{9V-4.5V}{1mA}=4.7k\Omega$
8. $C_4$$X_{C4}<=\dfrac{1}{10}\times R_6$$C_4 >= 60pF$

C5 và C6 được chọn tùy ý, Nếu ai đó có thể cho tôi biết cách tính chính xác giá trị của họ, tôi thực sự đánh giá cao nó.

$r_e=\dfrac{25mV}{I_C}$ $A_v=\dfrac{-R_C}{r_e}=-188$

Điều gì có thể là vấn đề? Tôi đã đọc ở đâu đó rằng sai sót trở kháng có thể ảnh hưởng đến công suất của tín hiệu truyền đi, đây có thể là trường hợp này không, vì trở kháng đầu ra của bộ tạo dao động colpitts tương đối thấp, trong khi trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại CE tương đối cao?

Bất kỳ trợ giúp được đánh giá rất cao!

BIÊN TẬP:

Tôi biết tôi chưa tuyên bố rõ ràng, nhưng tôi thực sự sẽ đánh giá cao nó, nếu ai đó cũng có thể đề xuất một giải pháp cho vấn đề này.

EDIT2:

Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi sử dụng BS270 MOSFET ở chế độ cổng chung thay vì 2N3904, liệu mức tăng có tăng không? Tôi đã đọc ở đâu đó rằng MOSFET nhanh hơn và thấy chúng được sử dụng trong các ứng dụng HF. Bởi vì tôi có chúng trong tay và không thể mua bất kỳ thành phần nào vào lúc này.

Một lý do là mức tăng của bóng bán dẫn bị suy giảm ở tần số cao. Để chọn một ví dụ cụ thể, BC546 bán dẫn ON có sản phẩm băng thông khuếch đại (GBP) là 100 MHz với dòng thu 1mA (xem hình 6 trong biểu dữ liệu được liên kết). Điều này có nghĩa là ở tần số 27 MHz, mức tăng hiện tại (beta) là khoảng 100 MHz / 27 MHz = 3.7, không phải 100.

Ở mức 27 MHz, công suất đi lạc trong bóng bán dẫn (được khuếch đại bởi hiệu ứng Miller ) cũng có thể đóng vai trò làm giảm mức tăng.

Chỉ cần thay thế bóng bán dẫn bằng một tần số phù hợp hơn với tần số cao có thể đủ để khắc phục sự cố. Bạn có thể thoát khỏi việc chỉ cần chọn một bóng bán dẫn đa năng khác: ví dụ, 2N3904, tốt hơn một chút với một GBP thông thường là 300 MHz. Một giải pháp tốt hơn có lẽ là chọn một trong nhiều bóng bán dẫn được thiết kế cho các ứng dụng tần số cao. Để chọn ngẫu nhiên, PN5179 từ Fairchild có GBP điển hình là 2000 MHz.

Do hiệu ứng Miller, bộ khuếch đại bộ thu chung không đặc biệt phù hợp với khuếch đại tần số cao và các cấu trúc liên kết như bộ khuếch đại cơ sở chung thường được sử dụng cho các tín hiệu ở mức vài chục hoặc hàng trăm MHz. Tuy nhiên, ở mức 27 MHz tôi nghi ngờ bạn sẽ ổn với bộ khuếch đại bộ phát chung.

Một yếu tố bổ sung hạn chế mức tăng là trở kháng của C4 | | R6 cần được thêm vào r_e khi tính toán điện trở bộ phát ở tần số tín hiệu. Thông thường, C4 được chọn có trở kháng không đáng kể ở tần số tín hiệu so với r_e của bóng bán dẫn, nhưng ở mức 27 MHz thì trở kháng của R6 của bạn | | C4 là khoảng 55Ω (bị chi phối bởi trở kháng 59Ω của C4). Chuyển đổi C4 sang tụ điện 1nF hoặc 10nF sẽ tăng mức tăng hơn gấp đôi.

Một vài điều cần suy nghĩ - điện trở DC thiên vị làm gì với tín hiệu của bạn? Nếu bạn loại bỏ Q2 nhưng để lại R4 / R5, mức tăng tại O1 sẽ là bao nhiêu? Ngoài ra, bạn tính toán mức tăng của giai đoạn thứ hai là RC / re, nhưng bỏ qua ảnh hưởng của R6, nằm trong chuỗi với re. Với hai điều đó trong tâm trí, hãy quay lại và tính toán mức tăng.

Có .... sự không phù hợp trở kháng có thể là một phần của vấn đề. Hãy nhớ rằng các trở kháng bằng (ra và ở giữa các giai đoạn) cho phép truyền công suất tối đa. Một bước bổ sung khác mà bạn có thể thực hiện là thêm một "bộ đệm" có trở kháng đầu vào cao, để tránh tải giai đoạn đầu tiên (bộ tạo dao động Colpitt). Giai đoạn đề xuất là một bộ khuếch đại thu.