Generatori RF a barriera basati su transistor bipolari. Schema, descrizione

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Generatori RF a barriera su transistor bipolari. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La modalità di funzionamento a barriera del transistor fornisce l'importante proprietà che ampie variazioni dei valori di L e C in tali generatori non portano a un cambiamento notevole nel livello della tensione RF in uscita (0,5-0,6 V per silicio e 0,2-0,3 V per il germanio).

A prima vista, il vantaggio di generare una tensione RF inferiore a 1 V non è così significativo, ma aumenta la stabilità della frequenza (sia a breve che a lungo termine). Inoltre, diventa possibile utilizzare varical per la sintonizzazione, che a basse tensioni RF degradano la stabilità di frequenza del generatore in misura molto minore.

In [1] viene fornito essenzialmente un circuito di barriera di un amplificatore differenziale e in [2] viene fornita una breve definizione della modalità di funzionamento di barriera di un transistor senza un'analisi dettagliata. A questo proposito, considereremo alcune caratteristiche importanti della modalità di funzionamento a barriera di un transistor bipolare, in cui la base del transistor è collegata tramite corrente continua a un cortocircuito o tramite un resistore con una piccola resistenza al collettore (Fig .1). L'alimentazione viene fornita al circuito tramite un resistore che imposta la corrente attraverso il transistor, ad es. Non esiste un normale circuito di polarizzazione.

Generatori RF di barriera su transistor bipolari
Ris.1

Un transistor connesso a barriera è un tipo di diodo collegato in serie con un resistore di impostazione della corrente. Poiché la tensione emettitore-base per una giunzione pn polarizzata direttamente è circa 0,6. 0,7 V per transistor al silicio e 0,3...0,4 V per transistor al germanio, il potenziale del collettore è uguale a questo valore. Con una tensione di saturazione di circa 0,1 V, l'ampiezza massima della tensione di uscita RF per circuiti con transistor al silicio sarà di circa 0,5...0,6 V e di circa 0,2...0,3 V con transistor al germanio.

La corrente che scorre attraverso il transistor può essere stimata approssimativamente utilizzando la formula I=(Upit-(0,6...0,7 V))/R,(A), dove Upit è la tensione di alimentazione, V; R è la resistenza del resistore di impostazione della corrente, Ohm. Nel circuito del generatore di Fig. 1, la tensione RF può essere rimossa anche dall'altra estremità della bobina. Tuttavia, questo circuito presenta uno svantaggio significativo: il circuito LC non è collegato a terra in nessuna delle sue estremità, il che rende quasi impossibile la sintonizzazione della frequenza utilizzando un condensatore variabile. L'autore ha proposto un circuito con un condensatore messo a terra (Fig. 2). La generazione avverrà anche se C è collegato tra terra e base (la giunzione base-emettitore è aperta e ha pochissima resistenza). L'autore ha utilizzato con successo tale circuito come oscillatore principale per un semplice microfono radio FM. La modulazione è stata effettuata utilizzando una matrice varicap KVS111.

Generatori RF di barriera su transistor bipolari
Ris.2

Tuttavia, per generare una frequenza con maggiore stabilità, è auspicabile mettere a terra una delle estremità di L, come implementato dall'autore nel circuito di Fig. 3, dove la tensione RF può anche essere rimossa da L.

Generatori RF di barriera su transistor bipolari
Ris.3

Si noti che una variazione della tensione di alimentazione (se non inferiore a 1 V) allo stesso valore di R influisce comunque sulla frequenza delle oscillazioni generate. Per un funzionamento affidabile del transistor a frequenze più elevate, è necessario aumentare la corrente che lo attraversa diminuendo V. Quando si utilizza KT315A, KT361A a Upit = 12 V e R = 2200 Ohm, è stato osservato un funzionamento stabile di tutti i circuiti di cui sopra a almeno fino a 110 MHz. Questi circuiti hanno uscite ad alta impedenza e richiedono uno stadio buffer di alta qualità e (o) la rimozione della tensione RF da 1/8...1/10 delle spire L (contando dall'estremità collegata a terra), altrimenti l'instabilità di frequenza è inevitabile quando la resistenza del carico cambia. La reattanza di Sbl alla frequenza operativa non deve essere superiore a 1 Ohm.

Letteratura

1. Titze U., Schenk K. Circuiti a semiconduttore. - M.: - Mir; 1982, p.297
2. Stasenko V. Modalità barriera di funzionamento del transistor - Radioamatore 1996, n. 1, p. 15-17.

Autore: Vladislav Artemenko, UT5UDJ, Kiev; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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