Л.Р. Каскодный УПЧ из книги В.А. Васильева. Практика.

Эта статья о практической реализации каскодного усилителя на комплементарных транзисторах, о котором я писал в своей статье.

Рис. 1.

Правда, транзисторы не совсем комплементарные - не нашлось у меня 2N3906, но нашлись почти такие же BC559. У 3604 h21э = 355, а у 559 h21э = 300. Схема получилась вот такая:

Рис. 2.

Катушку взял готовую от дядюшки Ху, с максимальной индуктивностью около 5 мкГн, намотав на нее 7 витков катушки связи. На базы транзисторов VT2, VT4 подавал напряжение с движка переменного резистора. Вот как это выглядит на плате.

Рис. 3.

На входе платы я устанавливал аттенюатор 1:10 или 1:100, при этом размах сигнала на входе был 25 мВ или 2,5 мВ, а без аттенюатора 250 мв.

Первым делом я решил посмотреть каково максимальное неискаженное напряжение может выдавать устройство. Для этого я замкнул перемычкой эмиттер и коллектор транзисторов VT2, VT4.

Рис. 4.

Коэффициент усиления составил около 160, т.е. около 40 дБ. Это конечно не 60 дБ, как было в теории, но тоже неплохо.

Убрал перемычки, установил аттенюатор 1:10 и подал на вход 250 мВ. Вот как менялся размах сигнала на выходе в зависимости от регулирующего напряжения.

Рис. 5.

Напряжение на выходе меняется в 24 раза, но, самое интересное, максимальный размах сигнала выходе в 4 раза меньше, чем на рис. 4. Это говорит о том, что даже открытый транзистор имеет не нулевое сопротивление, а это и уменьшает усиление за счет образования ООС.

Замыкаю коллектор и эмиттер VT4, оставляя регулирующим только VT2.

Рис. 6.

Размах выходного сигнала увеличился больше, чем 2 раза, а его изменение, как ни странно, осталось таким же - в 24 раза.

Решил проверить АЧХ при максимальном усилении. На входе усилителя установил аттенюатор 1:100 (-40 дБ) и подключил NanoVNA.

Рис. 7.

Вот более точная АЧХ, полученная с помощью программы NanoVNA-saver:

Рис. 8.

Согласно рис. 8 уровень максимума АЧХ 0 дБ, т.е. с учетом ослабления аттенюатора -40 дБ усиление как раз и составит 40 дБ.

Вот какие выводы из этой работы.

1. Использование биполярных транзисторов в цепях регулирования не дает возможности полностью реализовать усиление каскада. Можно попробовать использовать полевые транзисторы с минимальным сопротивлением открытого канала.

2. Одного такого каскада УПЧ вполне достаточно в супергетеродине с активным смесителем и демодулятором, например на SA612. Для более сложных приемников с пассивными смесителями одного каскада будет маловато, а вот два таких каскада будут в самый раз.

Всем здоровья и успехов.