สามัญอีซีแอลไม่ขยาย

ฉันกำลังพยายามส่งสัญญาณคลื่นพาหะ 27 MHz จากตัวกำเนิดคริสตัลและแอมป์รอง ที่นี่เป็นวงจรที่สมบูรณ์:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ส่วนแรกด้านซ้ายของ C6 เป็นoscillator Colpitts คริสตัล และด้านขวาของ C6 เป็นเครื่องขยายเสียงทั่วไปอีซีแอล คริสตัล Colpitts ที่ฉันสร้างขึ้นสามารถพบได้ที่นี่

ไตรมาสที่ 1 และไตรมาสที่ 2 เอกสารข้อมูลทางเทคนิคสามารถพบได้ที่นี่

ปัญหาดังต่อไปนี้ ถ้าฉันตัดการเชื่อมต่อเครื่องขยายเสียง CE และวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยออสซิลโลสโคปที่O1ฉันจะได้รับการคาดหวังสูงสุด 150 mV แต่ทันทีที่ฉันเชื่อมต่อแอมพลิฟายเออร์ CE และวัดแรงดันไฟฟ้าที่O2ฉันจะได้รับสูงสุดประมาณ 300 mV (โปรดทราบว่าเสาอากาศในเวลานี้ไม่ได้เชื่อมต่อ) ซึ่งน้อยกว่าที่ฉันคาด

ค่าที่เลือกสำหรับ colpitts oscillator นั้นเหมือนกับในเว็บไซต์ที่ฉันโพสต์ลิงก์ไว้ สำหรับแอมพลิฟายเออร์ CE ฉันคำนวณค่าของฉันเองนี่คือวิธีที่ฉันทำ:

1. $\beta=100$
2. ฉันเลือก:$I_C=I_E=1mA$
3. ฉันเลือก:ดังนั้น$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. สำหรับฉันอ่านที่ไหนสักแห่ง:และฉันได้$C_4$$X_{C4}<=\dfrac{1}{10}\times R_6$$C_4 >= 60pF$

เลือก C5และC6โดยพลการหากใครบางคนสามารถบอกฉันเกี่ยวกับวิธีการคำนวณค่าของพวกเขาอย่างแม่นยำฉันก็จะขอบคุณมันจริงๆ

ดังนั้นไม่ควรได้รับแอมป์: ? ในขณะที่ฉันได้รับเพียง 2 Av=-R$r_e=\dfrac{25mV}{I_C}$ $A_v=\dfrac{-R_C}{r_e}=-188$

มีปัญหาอะไร ฉันอ่านบางที่สะกดผิดอิมพีแดนซ์สามารถส่งผลกระทบต่อพลังของสัญญาณที่ส่งนี่อาจเป็นกรณีที่นี่เนื่องจากความต้านทานเอาต์พุตของ colpitts oscillator ค่อนข้างต่ำในขณะที่อินพุตอิมพีแดนซ์ของเครื่องขยายเสียง CE ค่อนข้างสูง

ความช่วยเหลือใด ๆ ที่ชื่นชมอย่างมาก!

แก้ไข:

ฉันรู้ว่าฉันไม่ได้ระบุไว้อย่างชัดเจน แต่ฉันจะขอบคุณมันจริงๆหากมีใครสามารถแนะนำวิธีแก้ปัญหานี้

EDIT2:

ถ้าฉันจะใช้BS270 MOSFETในโหมดประตูทั่วไปแทน2N3904กำไรจะเพิ่มขึ้นหรือไม่ ฉันอ่านที่ไหนสักแห่งว่า MOSFET นั้นเร็วกว่าและเห็นว่ามันใช้ในแอพพลิเคชัน HF เพราะฉันมีพวกเขาอยู่ในมือและไม่สามารถซื้อส่วนประกอบใด ๆ ได้ในขณะนี้

เหตุผลหนึ่งคือการที่ทรานซิสเตอร์ได้รับจะลดลงที่ความถี่สูง ในการเลือกตัวอย่างเฉพาะON Semiconductor BC546มีผลิตภัณฑ์แบนด์วิดท์กำไร (GBP) 100MHz ที่กระแส 1mA สะสม (ดูรูปที่ 6 ในแผ่นข้อมูลที่เชื่อมโยง) ซึ่งหมายความว่าที่ความถี่ 27MHz อัตราขยายปัจจุบัน (เบต้า) ประมาณ 100MHz / 27MHz = 3.7 ไม่ใช่ 100

ที่ 27MHz ความจุจรจัดในทรานซิสเตอร์ (ขยายโดยเอฟเฟกต์ Miller ) อาจช่วยได้เช่นกันในการลดอัตราขยาย

เพียงแค่เปลี่ยนทรานซิสเตอร์ด้วยหนึ่งที่เหมาะกับความถี่สูงอาจเพียงพอที่จะแก้ไขปัญหา คุณอาจจะไปด้วยการเลือกทรานซิสเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่น 2N3904 นั้นดีกว่านิดหน่อยด้วยค่าปกติ GBP 300MHz ทางออกที่ดีกว่าน่าจะเป็นเลือกหนึ่งในทรานซิสเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานความถี่สูง ในการเลือกหนึ่งแบบสุ่ม PN5179 จาก Fairchild มี GBP ปกติ 2,000MHz

เนื่องจากเอฟเฟกต์ Miller เจ้าของแอมพลิฟายเออร์ตัวเก็บรวบรวมทั่วไปไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขยายความถี่สูงและทอพอโลยีเช่นแอมป์ฐานทั่วไปมักใช้สำหรับสัญญาณที่หลายสิบหรือหลายร้อย MHz อย่างไรก็ตามที่ 27MHz ฉันสงสัยว่าคุณจะโอเคกับแอมพลิฟายเออร์ทั่วไป

ปัจจัยเพิ่มเติมที่ จำกัด การรับคือความต้านทานของ C4 | | จำเป็นต้องเพิ่ม R6 ใน r_e เมื่อคำนวณความต้านทานของตัวส่งสัญญาณที่ความถี่สัญญาณ โดยทั่วไปแล้ว C4 จะถูกเลือกให้มีความต้านทานเล็กน้อยที่ความถี่สัญญาณเมื่อเทียบกับ r_e ของทรานซิสเตอร์ แต่ที่ความต้านทาน 27MHz ที่ RHz ของคุณจะอยู่ที่ 27MHz C4 เป็นเรื่องเกี่ยวกับ55Ω (ครอบงำโดยความต้านทาน59Ωของ C4) การสลับ C4 ไปเป็นตัวเก็บประจุ 1nF หรือ 10nF ควรเพิ่มอัตราขยายมากกว่าสองเท่า

สองสามสิ่งที่ต้องคำนึงถึง - ตัวต้านทานการให้น้ำหนักแบบ DC จะทำอย่างไรกับสัญญาณของคุณ หากคุณนำ Q2 ออก แต่เหลือ R4 / R5 กำไรที่ O1 จะเป็นเท่าไหร่ นอกจากนี้คุณคำนวณกำไรของขั้นตอนที่สองเป็น RC / re แต่ละเลยผลของ R6 ซึ่งอยู่ในอนุกรมด้วย re เมื่อนึกถึงสองสิ่งนี้แล้วย้อนกลับไปและคำนวณกำไร

ใช่ .... ความต้านทานที่ไม่ตรงกันอาจเป็นส่วนหนึ่งของปัญหา โปรดจำไว้ว่าเท่ากับอิมพีแดนซ์ (ระหว่างและระหว่าง) อนุญาตการถ่ายโอนพลังงานสูงสุด อีกขั้นตอนพิเศษที่คุณอาจต้องทำคือการเพิ่ม "บัฟเฟอร์" ที่มีอิมพิแดนซ์อินพุตสูงซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการโหลดสเตจแรก (Colpitt oscillator) ขั้นตอนที่แนะนำคือแอมป์สะสม