Geradores de RF de barreira em transistores bipolares. Esquema, descrição

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O modo de operação de barreira do transistor fornece a propriedade importante de que uma ampla variação nos valores de L e C em tais geradores não leva a uma mudança perceptível no nível da tensão de RF de saída (0,5-0,6 V para silício e 0,2-0,3 V para germânio).

À primeira vista, a vantagem de gerar uma tensão de RF inferior a 1 V não é tão significativa, mas aumenta a estabilidade da frequência (curto e longo prazo). Além disso, torna-se possível usar varicais para sintonia, que, em baixas tensões de RF, degradam a estabilidade da frequência do oscilador em um grau muito menor.

Em [1], em essência, é dado um circuito de barreira de um amplificador diferencial, e em [2] uma breve definição do modo de operação de barreira de um transistor é dada sem uma análise detalhada. A esse respeito, consideremos algumas características importantes do modo de operação de barreira de um transistor bipolar, no qual a base do transistor é curto-circuitada por corrente contínua ou através de um resistor com pequena resistência ao coletor (Fig. 1 ). A energia é fornecida ao circuito através de um resistor que define a corrente através do transistor, ou seja, não há nenhum circuito de polarização usual.

Geradores de RF de barreira em transistores bipolares
Figura.1

Um transistor de barreira é um tipo de diodo conectado em série com um resistor de ajuste de corrente. Como a tensão da base do emissor para uma junção pn com polarização direta é de aproximadamente 0,6. .0,7V para transistores de silício e 0,3 ... 0,4 V para transistores de germânio, então o potencial do coletor é igual a este valor. Em uma tensão de saturação de cerca de 0,1 V, a amplitude máxima da tensão de RF de saída para circuitos com transistores de silício será de cerca de 0,5 ... 0,6 V e cerca de 0,2 ... 0,3 V com os de germânio.

A corrente que flui através do transistor pode ser estimada aproximadamente pela fórmula I \u0,6d (Upit-(0,7 ... 1 V)) / R, (A), onde Upit é a tensão de alimentação, V; R é a resistência do resistor de ajuste de corrente, Ohm. No circuito do gerador da Fig. 2, é possível remover a tensão de RF da outra extremidade da bobina. No entanto, este circuito tem uma desvantagem significativa: o circuito LC não está conectado ao terra em nenhuma de suas extremidades, o que torna quase impossível o ajuste de frequência com um capacitor variável. O autor propôs um circuito com capacitor aterrado (Fig. 111). A geração também ocorrerá se C estiver conectado entre o "terra" e a base (a junção "base-emissor" estiver aberta e tiver muito pouca resistência). O autor usou com sucesso esse esquema como um oscilador mestre para um microfone de rádio FM simples. A modulação foi realizada usando uma matriz varicap KVSXNUMX.

Geradores de RF de barreira em transistores bipolares
Figura.2

No entanto, para gerar uma frequência com maior estabilidade, é desejável aterrar uma das extremidades de L, o que é implementado pelo autor no circuito da Fig. 3, onde a tensão de RF também pode ser removida de L.

Geradores de RF de barreira em transistores bipolares
Figura.3

Observe que uma mudança na tensão de alimentação (se não for inferior a 1 V) no mesmo valor de R ainda afeta a frequência das oscilações geradas. Para uma operação confiável do transistor em frequências mais altas, é necessário aumentar a corrente que flui através dele reduzindo V. Ao usar KT315A, KT361A em Upit = 12 V e R = 2200 Ohm, a operação estável de todos os circuitos acima foi observada em menos até 110 MHz. Esses circuitos possuem saídas de alta resistência e precisam de um estágio de buffer de alta qualidade e (ou) remoção da tensão de RF de 1/8 ... 1/10 das voltas L (contando a partir da extremidade aterrada), caso contrário a instabilidade de frequência é inevitável quando a resistência da carga muda. A reatância Cbl na frequência de operação não deve ser superior a 1 ohm.

Literatura

1. Titze U., Shenk K. Circuitos semicondutores. - M.: - Mir; 1982, p.297
2. Stasenko V. Modo Barreira de operação do transistor.- Radioamador 1996, No. 1, p. 15-17.

Autor: Vladislav Artemenko, UT5UDJ, Kiev; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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