Barriere-HF-Generatoren auf Bipolartransistoren. Schema, Beschreibung

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Barriere-HF-Generatoren auf Bipolartransistoren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer

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Die Sperrbetriebsart des Transistors bietet die wichtige Eigenschaft, dass eine große Variation der Werte von L und C in solchen Generatoren nicht zu einer merklichen Änderung des Pegels der HF-Ausgangsspannung führt (0,5-0,6 V für Silizium und 0,2–0,3 V für Germanium).

Auf den ersten Blick ist der Vorteil, eine HF-Spannung von weniger als 1 V zu erzeugen, nicht so signifikant, aber es erhöht die Frequenzstabilität (sowohl kurz- als auch langfristig). Außerdem wird es möglich, Variicals zum Abstimmen zu verwenden, die bei niedrigen HF-Spannungen die Stabilität der Oszillatorfrequenz in viel geringerem Maße verschlechtern.

In [1] wird im Wesentlichen eine Sperrschaltung eines Differenzverstärkers angegeben, und in [2] wird ohne eine detaillierte Analyse eine kurze Definition der Sperrbetriebsart eines Transistors gegeben. Betrachten wir in diesem Zusammenhang einige wichtige Merkmale des Barrierenbetriebs eines Bipolartransistors, bei dem die Basis des Transistors durch Gleichstrom oder durch einen Widerstand mit geringem Widerstand zum Kollektor kurzgeschlossen wird (Abb. 1 ). Die Stromversorgung der Schaltung erfolgt über einen Widerstand, der den Strom durch den Transistor einstellt, d.h. Es gibt keine übliche Vorspannungsschaltung.

Barriere-HF-Generatoren auf Bipolartransistoren
Ris.1

Ein Sperrtransistor ist eine Art Diode, die mit einem Stromeinstellwiderstand in Reihe geschaltet ist. Da die Emitter-Basis-Spannung für einen in Vorwärtsrichtung vorgespannten pn-Übergang etwa 0,6 beträgt. 0,7 V für Siliziumtransistoren und 0,3 ... 0,4 V für Germaniumtransistoren, dann ist das Kollektorpotential gleich diesem Wert. Bei einer Sättigungsspannung von etwa 0,1 V beträgt die maximale Amplitude der HF-Ausgangsspannung für Schaltungen mit Siliziumtransistoren etwa 0,5 ... 0,6 V und für Germaniumtransistoren etwa 0,2 ... 0,3 V.

Der durch den Transistor fließende Strom kann ungefähr durch die Formel I = (Upit-(0,6 ... 0,7 V)) / R, (A) geschätzt werden, wobei Upit die Versorgungsspannung V ist; R ist der Widerstandswert des Stromeinstellwiderstands, Ohm. In der Generatorschaltung in Abb. 1 ist es möglich, die HF-Spannung vom anderen Ende der Spule abzunehmen. Allerdings hat diese Schaltung einen erheblichen Nachteil: Die LC-Schaltung ist an keinem ihrer Enden mit Masse verbunden, was eine Frequenzabstimmung mit einem variablen Kondensator nahezu unmöglich macht. Der Autor schlug eine Schaltung mit einem geerdeten Kondensator vor (Abb. 2). Die Erzeugung erfolgt auch, wenn C zwischen „Masse“ und Basis geschaltet ist (der „Basis-Emitter“-Übergang ist offen und hat einen sehr geringen Widerstand). Der Autor hat ein solches Schema erfolgreich als Hauptoszillator für ein einfaches UKW-Radiomikrofon eingesetzt. Die Modulation erfolgte mit einer KVS111-Varicap-Matrix.

Barriere-HF-Generatoren auf Bipolartransistoren
Ris.2

Um jedoch eine Frequenz mit erhöhter Stabilität zu erzeugen, ist es wünschenswert, eines der Enden von L zu erden, was vom Autor in der Schaltung in Fig. 3 implementiert ist, wo die HF-Spannung auch von L entfernt werden kann.

Barriere-HF-Generatoren auf Bipolartransistoren
Ris.3

Beachten Sie, dass eine Änderung der Versorgungsspannung (wenn sie nicht weniger als 1 V beträgt) bei demselben Wert von R immer noch die Frequenz der erzeugten Schwingungen beeinflusst. Für einen zuverlässigen Betrieb des Transistors bei höheren Frequenzen muss der durch ihn fließende Strom erhöht werden, indem V verringert wird. Bei Verwendung von KT315A, KT361A bei Upit = 12 V und R = 2200 Ohm wurde ein stabiler Betrieb aller oben genannten Schaltungen beobachtet mindestens bis 110 MHz. Diese Schaltungen haben hochohmige Ausgänge und benötigen eine hochwertige Pufferstufe und (oder) Entfernung der HF-Spannung von 1/8 ... 1/10 der Windungen L (vom geerdeten Ende aus gezählt), sonst Frequenzinstabilität unvermeidlich, wenn sich der Lastwiderstand ändert. Die Reaktanz Cbl bei der Betriebsfrequenz sollte nicht mehr als 1 Ohm betragen.

Literatur

1. Titze U., Shenk K. Semiconductor circuitry. - M.: - Mir; 1982, S.297
2. Stasenko V. Sperrfunktion des Transistors.- Funkamateur 1996, Nr. 1, p. 15-17.

Autor: Vladislav Artemenko, UT5UDJ, Kiew; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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