Direct Conversion Receiver Polyakova prezentowany w Burzeninie 2019

[SQ8GUO]

Leszek wielkie dzieki za wyklad. Super. Sporo wyjasnia. Ciesze sie ze bedzie na czym oprzec pozniejsza konstrukcje cewki powietrznej.

Jurek
zgadzam sie z Toba w kazdym punkcie. Wydawaloby sie ze jest to prosty projekt, a tak naprawde rownolegle dzieja sie 2-3 rzeczy.
Majac juz gotowy wzor cewki (takie amidony mam) jestem w stanie szybko polutowac na kawalku plytki te elementy. Lutowanie odkladalem tez z umyslem, coby zrozumiec ile sie da z ukladu Polyakova. Ale przeciez nic nie stoi na przeszkodzie polutowac wszystko co jest wiadome i "osluchac" sie oryginalnej konstrukcji, dociekajac czemu tutaj taki tranzystor, taki kondensator (lub jego typ). Poszukam co mam i zobaczymy co sie zadzieje.
Potem bede modzic swoje. Docelowo jeden RX z cewka powietrzna, a drugi modulowy a wiec z cewka na amidonie i to bedzie poligon.

Odezwe sie jak juz gdzies utkne
W>[/align]

---

Tak przy okazji cewki powietrznej (do drugiej "stacjonarnej" wersji tego RX-a) - obaczylem ciekawy post (znow Jurka)
Miernik LC bez wzorca
i zaczalem grzebac po necie apropos obliczen cewek, obwodow itp.

Sposrod wielu linkow, poczynajac od obliczanie indukcyjnosci cewki powietrznej - kalkulator M0UKD, poprzez wiele innych, natknalem sie na swietny program, ktory defacto pozwala policzyc mi to co chce tj. potrzebuje obwodu wejsciowego na czestotliwosc = 3.530Mhz oraz mam kondensator powietrzny 120pF ktorym bede sie odstrajal od tej Freq., drut miedziany 1mm, i odstepy miedzy zwojami 5mm.
Nie wiem jeszcze czy ta cewka ktorej indukcyjnosc wyniosla 5uH do czegokolwiek sie nada.

Coil32 - kombajn

Szczegolowe wyliczenia dla L i C ktore wprowadzilem wyniosly jak nizej (pierwsza sekcja "input" to sa dane ktore wprowadzilem; reszte wyliczyl program):

Cytat:Input:
Inductance L: 5 microH //to wyliczylem wczesniej z innej zakladki tego programu//
Frequency f: 3.53 MHz
Former diameter D: 50 mm
Wire diameter d: 1 mm
Wire diameter with insulation k: 1.09 mm
Winding pitch p: 5 mm

Result:
Number of turns of the coil N = 12.483
Length of wire without leads lw = 2.004 m
Length of winding l = 63.503 mm
Weight of wire m = 14.0114 g
Reactance of the coil X = 110.898 Ohm

Self capacitance Cs = 1.655 pF
Coil self-resonance frequency Fsr = 32.726 MHz
Coil constructive Q-factor Q = 322
Loss resistance ESR = 0.344 Ohm

Additional results for parallel LC circuit at the working frequency:
=> Circuit capacitance: Ck = 404.902 pF
=> Characteristic impedance: ρ = 111 Ohm
=> Equivalent resistance: Re = 27.012 kOhm
=> Bandwidth: 3dBΔf = 14.493kHz

Jest to moja hipotetyczna cewka wyjsciowa.
Teraz PYTANIE:
Ktore dane optymalizowac? - poprawic Q (dobroc cewki) i jak (zwiekszyc C kondensatora powietrznego? - zastosowac np. 360pF?),
czy indukcyjnosc cewki 5uH nie jest za mala? Nie powinna dobra cewka na 80m miec cos kolo 40-80uH?
Za malo poczytalem jeszcze o cewkach i obwodach i nie wiem ktory parametr/y powinien byc wiekszy a ktory nie.

dzieki za sugestie.

p.s. program M0CNL tez wydaje sie byc obiecujacy:
m0cnl - kombajn

[SQ8GUO]

Jurek
czy R4 i R6 to potencjometry (liniowe czy logarytmiczne, o ile to ma jakies znaczenie tutaj) czy moze sa to rezystory nastawne (PR-ki)? Co one reguluja/nastawiaja?

zaczalem cos lutowac i nie rozumie co te elementy tutaj maja robic.

Mozesz podac jakie masz wartosci napiec i pradow na T1 (BC547B - taki mam).
Chcialem orientacyjnie sprawdzic czy po podaniu napiecia cos bardzo odbiega od Twoich wartosci.
Wogole pytanie z ligii okregowej:
Czy prad w.cz. (jego poziom a raczej brak, bo nie mam jeszcze obwodow wejsciowych) bazy tranzystora T1 ma tutaj znaczenie? Czy jego amplituda bedzie miala wplyw na np. prad kolektora, ze wzgledu na bete tego tranzystora. (prosty tester tranzystorow powiedzial mi ze h(fe)=292)

Chcialbym dzis wieczorem chociaz podlaczyc T1 pod napiecie i zobaczyc czy tranzystor pracuje mniej wiecej tak jak powinien, zanim zaczne ustalac jego optymalne warunki pracy (kiedys tam).

---

Pomierzylem napiecia na T1 i wynosza one przy napieciu zasilania 11.92V:
UBE = 0.65V
UBC = od 3.17 do 4.24V (waha sie - czyzby rezystancja miernika miala tutaj cos do powiedzenia czy tez jakis "lipny" kondensator w zasilaniu?, a moze brak w.cz. na Bazie T1?) Pytanie ogolne: co moze spowodowac brak pradu na kolektorze BC547? (zapewne brak IB ])
UCE = 5.55V

Chcialem zmierzyc Ic ale miernik wlaczony w szereg z podzialka 20mA pokazuje 0V. - Nie rozumiem dlaczego...?
Probowalem z charakterystyk dowiedziec sie czegos o Ic. Nie wiem na ktora charakterystyke patrzec.

Pradu bazy nie mierzylem.

Mozna z powyzszych danych wyliczyc Ic? I = U/R, gdzie U=11.92V a R=4k7?
Jesli tak, to Ic=2.5mA, ale miernik nic nie pokazal.

Moze ktos pomoc wyjasnic, zasugerowac cos?

Na schemacie jest R1=1M laczacy Baze i Kolektor (sprzezenie zwrotne?) - czy ma on tez wplyw na spadek napiecia mierzonego na kolektorze wzgledem masy?

[SP6FRE]

Waldku!

Wydaje się, że tranzystor działa prawidłowo.
Najważniejszą informacją jest tu napięcie Uce w stosunku do napięcia zasilania.
W tym przypadku masz Uce=5.55V oraz napięcie zasilania 11.92V. Z faktu, że rezystor w kolektorze jest szeregowo połączony ze złączem C-E tranzystora wynika, że na złączu C-E jest wspomniane 5.55V a na oporniku w kolektorze musi być różnica a więc 11.92V - 5.55V = 6.37V.
To napięcie na oproniku 4.7K (R2) powoduje przepływ prądu (kolektora) o wartości 6.37V / 4.7k = 1.36mA
Taki prąd powinieneś zmierzyć włączając szeregowo amperomierz na zakresie np.20mA między opornik 4.7k a zasilanie.
Z faktu, że nie masz żadnego wskazania może wynikać, że nie przestawiłeś miernika na pomiar prądu stałego albo nie włączyłeś prawidłowo końcówek miernika (niektóre mierniki mają odzielne zaciski do pomiaru prądu i napięcia). Sprawdź więc gdzie popełniłeś błąd,

Napięcie Ube jest prawidłowe (i nie zmienia się istotnie), natomiast pomiar napięcia Ubc może być obarczony błędem (ze względu na oporność wewnętrzną miernika, która akurat tu ma znaczenie) więc raczej należy to napięcie wyliczyć z napięć Uce i Ube.
Ubc to Uce - Ube = 5.55V - 0.65V = 4.9V

Znając to napięcie można pokusić się o wyliczenie prądu bazy, który wymuszony jest opornikiem 1M (R1). A zatem przez ten opornik popłynie prąd bazy Ib = Ubc / R1 = 4.9V /1M = 4.6uA (mikro ampera).

Znając prąd bazy i prąd kolektora znajdziemy również wzmocnienie (beta) tego tranzystora beta = Ic / Ib = 1.36ma / 4.5uA = 302.

Wszystko jest wiec w porządku, tranzystor pracuje w dobrym zakresie (napięcie Uce jest w przybliżeniu równe połowie napięcia zasilania), prąd kolektora jest właściwy, właściwe jest napięcie Ube oraz wyliczone wzmocnienie beta.

W/w rozważania dotyczą analizy dla prądu stałego i z tego punktu widzenia tranzystor jest dobrze przygotowany do wzmacniania sygnałów zmiennych. Użyteczne sygnały zmienne są kilka rzędów mniejsze niż napięcia dla prądu stałego i nie mają żadnego wpływu na wyniki Twoich pomiarów.

Na koniec nawiążę do pomiaru napięcia Ubc, które u Ciebie zmienia się istotnie. Tak może się dziać bo zwróć uwagę, że prąd bazy jest wymuszany przez opornik R1 zapięty między bazę i kolektor. Opornik ten ma 1M i jeśli dołączysz do niego równolegle woltomierz, o oporności wewnętrznej nawet kilka mega omów to wypadkowa oporność wymuszająca prąd bazy zmaleje w istotny sposób. Z drugiej strony, dołączając do bazy długi przewód od miernika, działający jak antena głównie dla przydźwięków sieci, dostarczasz do bazy dość silny sygnał zmienny deformujący wynik pomiaru. Ponieważ oporność B-C w tranzystorze jest o kilka rzędów większa niż oporność B-E to pomiar Ubc wymaga szczególnej staranności a pomiar Ube z reguły pokazuje rzeczywiste wartości. Napięcie Ubc daje się natomiast wyliczyć znając Ube i Uce więc jest to najbezpieczniejszy sposób pozyskania tej danej.

Taki sposób polaryzacji tranzystora - za pomocą opornika o dużej wartości z kolektora tranzystora do bazy ma charakter samostabilizacji i dla wartości R1 i R2 jak w tym układzie oraz dla tranzystora o beta rzędu 200-400 zawsze będzie w przybliżeniu prawidłowy.
Załóżmy bowiem, że wzrośnie prąd bazy, spowoduje on wzrost prądu kolektora w stosunku beta razy, rosnący prąd kolektora spowoduje, że napięcie na oporniku R2 wzrośnie a więc siłą rzeczy napięcie Uce spadnie a jeśli spadnie to napięcie to spadnie również napięcie Ubc. W ten sposób mniejsze napięcie Ubc spowoduje, że prąd bazy również spadnie płynąc przez R1. I odwrotnie, gdyby prad bazy zmalał, wtedy spadnie prąd kolektora, napięcie na R2 zmaleje i wzrośnie napięcie Uce a zatem także Ubc wzrośnie wymuszając większy prąd bazy.
Jest to więc układ z ujemnym sprzężeniem zwrotnym dla prądu stałego dość skuteczny w przypadku pierwszych stopni wzmacniaczy działajcych z małymi sygnałami zmiennymi.

Jeśli coś jest jeszcze niejasne to proszę o pytania.

L.J.

[SQ8GUO]

Leszku,

Twoj post wyzej to streszczenie kilkudziesieciu stron ktore ostatnio nt. tranzystorow przeczytalem! - w bardzo zrozumialy sposob i tlumaczy mi nie tylko jak mam mierzyc i obliczac napiecia i prady oraz wzmocnienie wokol tranzystora, ale takze jakie zadanie ma rezystor R1=1M (uklad samostabilizacji).
Mysle ze te zmiany napiecia podczas pomiarow Ubc to nic innego jak wlasnie dodawanie impedancji miernika pomiedzy baze i kolektor (tak jakby dwa rezystory polaczone rownolegle, a wiec ich wypadkowa opornosc sie podzieli wg. znanego wzoru), powodujac chwilowe wahania napiecia. Myslalem ze to moze stare baterie, ale wykluczam te opcje. Zmienilem je na "zdaje sie" nowe i wskazania sa podobne.

Ponizej jeszcze sprostowanie w sprawie napiecia zasilania:
Uzas = 11,63V a nie 11,92V jak podalem wczesniej. Na schemacie widac ze +11,92V przechodzi przez rezystor 220Ohm na ktorym odklada sie spadek napiecia rzedu 0,28V.
Biorac to pod uwage, zalaczam napiecia i prady jakie wyliczylem, tak juz by jeno udownodnic ze Twoja nauka nie idzie w las

Uzas = 11,63V
Uce = 5,56V
Ube = 0,64V

Ur2 = 11,63 - 5,56V = 6,07V - spadek napiecia na R2=4k7 i to potwierdza pomiar.
Ic = Ur2/R2 = 6,07V/4k7 Om = 1,29mA
Ubc = Uce - Ube = 5,56 - 0,64 = 4,92V - pomiar wskazywal 3,17V i za chwilke 4,60 , 5,19V - roznie =>>wiemy juz dlaczego.
Ib = Ubc/R1 = 4,92V/1M = 4,92uA
beta = Ic/Ib = 1,29mA/4,92uA = 262

-----------------------------------------------------

Chcialem zwiekszyc Ic tak zeby w koncu moj miernik go zmierzyl; dlatego zamiast R1=1M dalem rownolegle 2 x 1M a wiec ze wzoru wynika mi, ze R2 = 500K.

W takim ukladzie poszczegolne napiecia i prady wygladaja tak:
Uzas = 11,55V
Uce = 3,78V
Ube = 0,65
Ur2 = 7,77V (spadek na R2=4k7)
Obliczony spadek na R1=500k wynosi: Ubc = 3,13V
Wobec tego Ic = 1,65mA
a Ib = 3,13uA
beta = 527

Tak wiec widzimy ze udalo sie zwiekszyc prad kolektora zmniejszajac prad bazy <!> (z 4,92uA do 3,13uA) a takze wzrosla nam beta (z 265 do 527).

Troche zbilo mnie ze stropu to, ze uzyskalem co chcialem (zwiekszenie Ic) ale zmniejszajac Ib. Normalnie powinno byc tak, ze zwiekszajac Ib zwiekszamy Ic i wiem ze jest to wynikiem polaryzacji (uklad samostabilizacji) poprzez rezystor R1.
Jesli moj tok myslenia nie jest poprawny, prosze popraw mnie.

Jesli powyzsze sie zgadza co do zasady, to mam pytanie:
- co mi daje fakt zwieszenia bety i pradu kolektora? Czy to by oznaczalo, ze napiecia wejsciowe z obwodow WE beda lepiej wzmacniane?
Wiemy, ze Uce odbiega tutaj od polowy napiecia zasilania, a wiec sytuacji przy ktorej tranzystor powinien sie zachowywac optymalnie (wg teorii). Czy te NOWE warunki pracy moga jakos negatywnie wplywajac na prace T1?

--------------------------------------

I ostatnie pytanie, ale to juz pod innym katem - jaka jest impedancja wejsciowa tego tranzystora, a wiec w tym ukladzie (wspolny emiter) - czy jest to impedancja rzedu 1M?
Pytam ze wzgledu na optymalne zaprojektowanie cewki obwodow wejsciowych, coby obwody wejsciowe od strony T1 byly mozliwie blisko impedancji tranzystora.

Inna kwiestia jest jak zaprojektowac obwody (cewke) od strony anteny - na jaka impedancje zaprojektowac obwody? Ja uzywam anteny endfed a wiec obliczam je na impedancje okolo 3K. Wedlug ksiazki obwody wejsciowe powinne byc tak zaprojektowane by poszczegolne stopnie poczawszy od strony anteny byly dobrze dopasowane pod katem impedancji, tak by byla jak najwieksza skutecznosc odbiornika w odbiorze sygnalow z anteny. No i dalo mi to do myslenia...

Dzieki z gory za poswiecony czas.
pozdrawiam serdecznie!

[SP6FRE]

Witam!

Odpowiem teraz krótko w sprawie prądów bazy i kolektora bo wydaje się, że popełniłeś błędy rachunkowe.

Jeśli Uce=3.78V a Ube=0.65V to Ubc=3.78-0.65=3.13V
To napięcie wymusza przez opornik 500k (2*1M) prąd bazy Ib=3.13V/0.5M=6.26uA
Prąd kolektora Ic policzyłeś poprawnie, ma on wartość 7.77V/4.7k=1.65mA
W takich warunkach beta=1.65mA/6.26uA=264
A zatem zwiększając prąd bazy zwiększyłeś prąd kolektora czego naturalnym skutkiem jest spadek napięcia na złączu C-E. Przy tym napięciu tranzystor będzie pracował dalej poprawnie dla małych sygnałów a jego wzmocnienie dla tych sygnałów powinno być zachowane. Graniczna wartość Uce mieści się w zakresie 1.5-0.5V w zależności od tranzystora a tranzystor osiąga w tym przypadku stan tzw. nasycenia. Wtedy jedynie silne impulsy ujemnej polaryzacji bazy są w stanie przestawić go w inny zakres pracy (z mniejszym prądem Ic) co wykorzystuje się w technice cyfrowej.

Co tranzystor przedstawia od strony bazy dla prądów zmiennych to nieco szersza sprawa i w tej chwili nie odpowiem ale postaram się wrócić do sprawy później.

Proponuję Ci za to zadanie domowe. Dołącz do opornika kolektorowego (4.7k) poprzez kondensator elektrolityczny 1-10uF słuchawki w taki sposób aby kondensator dołączony był do styku opornika i kolektora oraz do jednego ze styków słuchawki a drugi styk słuchawki dołącz do opornika od strony zasilania.
Dotykając do bazy metalowym wkrętakiem połączonym z palcem powinieneś usłyszeć brum, to efekt wzmocnienia tego tranzystora. Jak dołączysz do bazy antenę poprzez kondensator np. 1nF powinieneś usłyszeć stacje radiowe - to złącze B-E działa jak prosty detektor obwiedni. Jak połączysz bazę i kolektor małym opornikiem, np. 10k to Twój tranzystor wejdzie w stan nasycenia i nie usłyszysz ani brumu ani stacji bo sygnały te są zbyt słabe aby wyprowadzić tranzystor ze stanu nasycenia.

I na koniec uwaga na temat drugiego skrajnego stanu tranzystora - zatkania. Jeśli pomiędzy bazą i kolektorem nie będzie żadnego opornika wtedy napięcie Uce będzie w praktyce równe napięciu zasilania bo nie płynie przecież prąd bazy a także nie ma przepływu prądu w kolektorze.
W tym przypadku również nie usłyszysz brumu ani sygnałów stacji (prawdopodobnie) a jedynie silne impulsy napięcia dodatniego od strony bazy mogą zmienić stan tranzystora.
Ten stan jak i stan nasycenia wykorzystuje się w technice cyfrowej (zero-jedynkowej) i mam nadzieję, że z tego opisu dostrzeżesz dlaczego warto projektować stopnie wzmocnienia tak aby napięcie Uce było równe połowie napięcia zasilania. Daje nam to jednakowy dystans zarówno do stanu nasycenia jak i zatkania a więc mamy największy zakres zmienności prądów bazy (na plus i na minus) i tranzystor może pracować z większymi napięciami zmiennymi. Dla małych napięć w.cz. lub m.cz ma to mniejsze znaczenie i napięcie Uce powinno mieścić się w zakresie 0.2-0.8 napięcia zasilania.

L.J.

[SQ8GUO]

czesc Leszku,
tak, kapnalem sie w prostych obliczeniach (Ib i bety) - wzialem 1M zamiast 0,5M.

zadanie domowe ... ciesze sie jak dzecko bo to cos dziala! zastanawialem sie czy juz na jednym tranzystorze bede slyszal chociaz brum, tylko nie wiedzialem jak to podlaczyc:
Przylutowalem 4,7uF przy kolektorze jedna nozka tj. +, a od drugiej (minus) wzialem pierwszy sygnal do sluchawek. Za rezystorem 4k7 od strony zasilania wzialem drugi sygnal do sluchawek. Tak zrozumialem zeby sluchawki podlaczyc. Brumic brumi, ale po podlaczeniu anteny i dwoch cewek jakie mialem pod reka, w roznych kobinacjach (szeregowo, rownolegle, roznie) nic poza zwiekszaniem lub zmniejszaniem sie brumu nie uslyszalem. Zadnej stacji. Czyzbym cos zle podlaczyl czy poprostu miach pecha? Raczej wszystko sie powinno pchac na wejscie takiego prostego detektora.

Jutro moze uda mi sie polutowac kolejne stopnie, jak bedzie czas. Ale bez obwodow to co najwyzej poslucham BC a nie KFu. Podpialem cewke zasugerowana przez Jurka RFC ale tez nic poza brumem nie bylo slychac.
pozdrawiam, dobrej nocy. trzeba sie wyspac

[SP6FRE]

Witam!

Cieszę się, że dało się zauważyć wzmacniające działanie tranzystora. A z odbiorem radia AM jest czasem tak, że jak trzeba to go nie słychać ale jak nie jest to pożądane to i owszem, czego pewnie doświadczysz po zmontowaniu całego odbiornika.
W tym wypadku detekcyjne własności złącza BE, dla sygnału w.cz. są prawdopodobnie zbyt słabe wobec sygnałów przydźwięku.

Dlatego proponuję wspomóc swój wzmacniacz najprostszym detektorem. I jak przystało na początki, skorzystajmy z archiwalnego rozwiązania, które sam zastosowałem jako moje pierwsze radio mając lat 9 ;-)



Jako cewki możesz użyć swojej ceweczki, dioda to jakaś dioda germanowa lub schotky a zamiast słuchawek wstaw opornik 4.7-10k równolegle z kondensatorem 1-10nF. Podłącz ten detektor masą do masy swojego wzmacniacza a sygnał z diody dołącz przez kondensator 1-10uF do bazy T1. Tym razem pewnie problemu z odbiorem stacji nie będzie.
Jak zrobisz cewkę z odczepem to diodę będziesz mógł dołączyć nie do styku cewki z anteną ale właśnie do odczepu, co poprawi dopasowanie a równolegle do cewki będziesz mógł włączyć kondensator zmienny (kilkaset pF) co być może pozwoli Ci na lepsze dostrojenie do jakiejś stacji. Efekt odbiornika będzie szczególnie mocny wieczorem kiedy propagacja jest lepsza.

Wrócę jeszcze do efektu stabilizacji punktu pracy (dla prądu stałego) tranzystora przez zasilanie bazy z kolektora. To najprostszy ze sposobów i ma swoje ograniczenia, głównie dotyczące prądów kolektora, które nie powinny być zbyt wielkie. Stabilizację należy rozumieć w ten sposób, że np. przez wzrost temperatury otoczenia, w tranzystorze wzrośnie prąd bazy a to spowoduje pewien wzrost prądu kolektora co będzie skutkować zmniejszeniem napięcia Ubc i dążeniem do zmniejszenia prądu bazy.
Oczywiście intencjonalna zmiana wartości opornika między bazą a kolektorem nie podlega zasadzie stabilizacji ale po ustaleniu się prądów dla nowych wartości będą one miały tendencję do stabilizacji - właśnie głównie z powodów zmian termicznych w otoczeniu.

Przy prądach kolektora istotnie mających wpływ na temperaturę samego tranzystora stosuje się stabilizację punktu pracy za pomocą oporników w emiterze - z grubsza biorąc na podobnej zasadzie jak opisałem to wcześniej, zapewniając aby tranzystor miał jednakową "odległość" zarówno do nasycenia jak i do zatkania.


L.J.

[SP2JQR]

Czytając ten temat cofam się o pięćdziesiąt parę lat i zupełnie się roztkliwiam. Czuję się mocno sentymentalnie.
W czasach mojego dzieciństwa do odbioru lokalnej średniofalowej stacji wystarczyło równolegle do słuchawki podłączyć diodę, jeden koniec podłączyć do kaloryfera a drugi trzymać w ręku. Nawet w ławce szkolnej to działało - jeden koniec w ręku a drugi do metalowej ławki...
Mój pierwszy odbiornik nasłuchowy miał podobną konstrukcję, tylko mieszacz był na tranzystorze AF428, heterodyna też a m.cz. było na superniskoszumnym TG3A i tranzystorze mocy TG50...

[SP6FRE]

Witam!

Teraz powrócę do tematu dopasowania oporności tranzystora ale wymaga to nieco większego ględzenia o teorii. Ale jak trzeba to trzeba.
Dla porządku, większość podanych dalej informacji zaczerpnąłem z książki U.Tietze, Ch.Schenk, "Układy półprzewodnikowe", WNT W-wa 1996.

To co do tej pory robiliśmy to były obliczenia (głównie punktu pracy i parametrów statycznych) dla prądu stałego. My zaś używamy układów półprzewodnikowych głównie do wzmacniania sygnałów zmiennych - z reguły tzw. małych sygnałów co oznacza, że dla uproszczenia analizy można zmiany w układach traktować jako liniowe.

Na początek pokażę jaka jest różnica pomiędzy opornością statyczną (stałoprądową) a dynamiczną (zmiennoprądową) dla złącz P-N.



Typowa charakterystyka takiego złącza pokazana na rysunku to zależność prądu przewodzenia od napięcia na zaciskach. Analiza zrobiona jest dla przyjętego punktu pracy: Ud ok. 0.92V i Id ok. 0.63A. Z prawa ohma wynika, że oporność diody dla prądu stałego Rs wyniesie Rs=Ud/Id=1.46 ohma. Ale jeśli dodatkowo wprowadzimy na diodę niewielkie napięcie zmienne o amplitudzie np. od -0.01V do + 0.01V to napięcie to będzie się dodawać i odejmować od napięcia punktu pracy - (0.92V) w zakresie od 0.91 do 0.93V co będzie powodować odpowiednie zmiany prądu diody zgodnie z wykresem. Wnikliwy obserwator będzie w stanie odczytać z wykresu, że odpowiednie zmiany prądu wyniosą 0.16A a zatem dla zmian napięcia zmiennego od -0.01V do +0.01V całkowita zmiana napięcia wyniesie 0.02V (w punkcie pracy 0.92V) powodując różnicę w przepływie prądu 0.16A (mniej więcej pomiędzy 0.55A a 0.71A). Tak więc dla prądu zmiennego oporność Rd takiej diody to Rd=0.02V/0.16A=0.125 ohma a więc ponad 10 krotnie mniej niż dla prądu stałego! Oporność statyczną wyznacza na rysunku linia idąca z punktu 0.0 do punktu pracy a oporność dynamiczną linia styczna do charakterystyki diody w punkcie pracy.

Aby sprawnie robić obliczenia dla urządzeń półprzewodnikowych stosuje się dla nich układy zastępcze. Jednym z nich jest tzw układ hybrydowy (napięciowo- prądowy) traktujący tranzystor jako czwórnik.



Jednym z parametrów układu hybrydowego jest h21 czyli stosunek prądu kolektora do prądu bazy czyli znana wszystkim "beta" tranzystora. Inny, h11 to oporność wejściowa.



Nie znalazłem wykresu parametrów h dla trazystora BC547 ale zapewne jest co do zasady i rzędu wielkości zbliżony do znalezionej charakterystyki dla BC109: h11 to oporność wejściowa rzędu kiloomów, h12 (wpływ wyjścia na wejście) można na tym etapie edukacji pominąć, H21 to wspomniana beta a h22 to konduktancja wyjściowa czyli inaczej mówiąc odwrotność oporności złącza C-E.

Model hybrydowy spisuje się nieźle dla małych i średnich częstotliwości ale dla częstotliwości radiowych wygodniej jest stosować model o nazwie hybryd-pi



W tym modelu uwzględniane są pojemności wewnątrz tranzystora ale również np. zastępczą oporność bazy Rbb (zywykle od kilku do kilkuset omów). Taki model lepiej symuluje zachowanie tranzystora w zakresie częstotliwości radiowych.



Z podanych zależności można dość łatwo wyliczyć oporność wejściową tranzystora gbe w zadanym punkcie pracy. I tak dla wartości wcześniej zmierzonych i policzonych: Uce=5.56V, Ic=1.29mA oraz beta=262 można wyliczyć gm=Ic/26mV=1.29mA/26mV=0.0496S (siemensa) a oporność gbe=beta/gm=262/0.049S=5.28k. W sumie z typową opornością Rbb (rzędu 100-500 omów) można się spodziewać, że tranzystor będzie miał oporność wejściową dla małych sygnałów rzędu 5.5k.
Co ciekawe, gm można traktować w przybliżeniu jako odpowiednik tzw. nachylenia charakterystyki dla lamp.

O ile model hybryd pi symuluje działanie tranzystora do zakresu kilkudziesięciu MHz o tyle dla wyższych częstotliwości zawodzi, podobnie jak analiza na bazie modelu hybrydowego. Dla b. w.cz. stosuje się niezawodną symulację w postaci macierzy S, która zawiera zespolone współczynniki obejmujące zarówno wszystkie elementy rzeczywiste ale także pojemności i indukcyjności a z faktu, że wielkości te mają charakter zespolony wynika również i to, że wyniki są bardzo dokładne, mają charakter zespolony uwzględniający zarówno amplitudy jak i fazy poszczególnych sygnałów. Niestety, ustalenie wszystkich parametrów tranzystora dla b. w.cz. nie jest łatwe a jeszcze trudniejsze jest wykonanie tranzystora z oczekiwanymi parametrami uwzględniając wszystkie zjawiska, które zachodzą w złączu półprzewodnikowym).

Ale zanim dojdziemy do analizy w postaci macierzy S proponuję abyś poskładał swój odbiornik. Zapewne Jurek z niecierpliwością czeka aż będzie mógł skomentować Twoje wyniki i podpowiedzieć rozwiązania praktyczne.
Ponieważ masz przebadany już stopień wzmocnienia z jednym tranzystorem, a pozostałe stopnie są w zasadzie bardzo to niego podobne, to zacznij montaż od końca: słuchawka -> stopień na T4 -> sprawdzenie czy brumi po dotknięciu do bazy T4, -> stopień na T3, sprawdzenie czy brumi mocniej po dotknięciu do bazy T3 -> stopień na T2 -> R4 i D1+D2 -> stopień na T1 -> a na koniec generator na T2.

L.J.

[SQ5KVS]

(05-10-2019 17:58)SP2JQR napisał(a):  Czytając ten temat cofam się o pięćdziesiąt parę lat i zupełnie się roztkliwiam. Czuję się mocno sentymentalnie (...)

I wielkie brawa dla Leszka za to że tłumaczy! (i brawa dla słuchacza za słuchanie ze zrozumieniem