Topologías BJT - Principios de diseño en RF

0

Estas son algunas reglas básicas que aprendí al diseñar amplificadores BJT de un solo transistor:

  1. La alta impedancia de entrada es buena
  2. La impedancia de salida baja es buena
  3. Las resistencias de polarización deben dibujar ~ 10% de la corriente del colector
  4. El terminal base está idealmente a > 2VDC (para estabilidad de temperatura)
  5. Degenerar ligeramente para proporcionar una mejor linealidad

¿Cómo cambiarían estos principios de diseño al trabajar con frecuencias de HF, VHF o incluso de UHF?

Me imagino que los números 1 y 2 anteriores ya no funcionarán, porque necesitamos hacer coincidir todas las impedancias de entrada / salida a 50Ω (o cualquier impedancia característica que se esté usando). También espero que la degeneración sea mucho más importante, para evitar la capacitancia del molinero. ¿Hay algo más importante que me esté perdiendo?

    
pregunta Ryan

1 respuesta

1

Único : los amplificadores BJT para transistores no saldrán triunfantes para todas las "reglas" que hayas escrito en cualquier frecuencia. Por ejemplo, necesita un amplificador, así que supongo que quiere amplificación de voltaje. Ok hasta ahora?

El colector entrega una señal de salida de corriente y no una señal de voltaje. Esto significa que esta señal de corriente solo se convierte en una señal de voltaje sensible cuando se alimenta a través de una resistencia de carga, es decir, la resistencia de colector. Esto significa que la impedancia de salida de un amplificador de emisor común es dictada en gran medida por la resistencia de colector y si desea una impedancia de salida pequeña, entonces debe usar una resistencia de colector pequeña.

Una pequeña resistencia de colector también significa una ganancia menor, entonces tienes un dilema: la regla 2 tiende a luchar contra la palabra "amplificador", pero digamos que puedes tener una resistencia de 50 ohmios en el colector por ahora y mira las implicaciones. .

Si tiene 50 ohmios en el colector, entonces tiene una impedancia de salida de 50 ohmios, pero para obtener ganancia necesitará una resistencia emisora de valor pequeño. Supongamos que opta por una resistencia de 5 ohmios en el emisor: esto le dará una ganancia de diez (puede que se esté preguntando cómo salté a esa conclusión, por supuesto). A continuación, se explica por qué: el voltaje de la señal de CA en la base se transmite a través de la unión de base-emisor con polarización directa, por lo que la señal de CA de la base de entrada también se ve en gran medida en el emisor. La corriente a través del colector y el emisor son casi iguales, por lo tanto, si la relación de resistencia colector-emisor es 10, es una apuesta justa que el circuito se amplifique en aproximadamente diez.

Esto lleva a otra contradicción de las reglas que especificó: la impedancia de entrada se limitará a unos pocos cientos de kohms con una resistencia emisora de 5 ohmios. Básicamente, puede hacer un cálculo aproximado de la impedancia de entrada usando Hfe y resistencia del emisor: si Hfe es de 100 y la resistencia del emisor es de 5 ohmios, la impedancia de entrada es de 500 ohmios. Es un método de aproximación decente, no un método exacto, así que no me cuelgue de esto.

Teniendo en cuenta que su regla de resistencia de polarización implica que el 10% de la corriente de colelctor que fluye a través de ellos, su impedancia de entrada no es alta, es un par de cientos de ohmios desordenados-bajos a medianos.

Ahora que he evaluado sus reglas, tenga en cuenta que una solución de dos transistores con un emisor común seguido de una etapa de recopilación común es mucho más práctica que las reglas que ha escrito y, para los amplificadores de RF, una tolología básica común es bastante A menudo se implementa seguido de un circuito de colector común.

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas