Гетеродин на полевом транзисторе. Особенности.

[murzistor]

Таки по картинке крутизна максимальна именно на линейном участке..
То что генератор не заработает в классе А это вообще новость...
И для уменьшения гармоник достаточно снимать сигнал с отвода контура. Некоторые генераторы специально так устроены. Если мощности не хватит то усилить другим транзистором.

[Asmodey]

К черту попытки снять сигнал с контура или части контура, диоды в цепи затвора и попытки подобрать режимы вручную. Я все это делал много раз и ничего хорошего и стабильно работающего не добился. Приведенная же схема из ж. Радио работает исключительно четко и с минимумом гармоник и без плясок с бубном.

[kolobokus]

Схема действительно хорошая. Из тех, что работают сами) Да и простотой отличается в плюс. А вот сигнал в ней все равно надо будет снимать с контура или его части. Конечно, крайне желателен буфер на транзисторе с малой сквозной емкостью и высоким входным сопротивлением на генерируемой частоте.
Я применю в качестве генерирующего и буферного BF998. А стабилизацию амплитуды во всем частотном диапазоне сделаю управлением вторым затвором генераторного транзистора, меняя крутизну его характеристики, конечно, автоматически. Можно еще и второй буфер поставить, на биполярном ВЧ транзисторе, чтобы нагружать генератор на 50 Ом.
Спасибо As, за подсказку на счет диода.

Добавлено after 13 minutes 4 seconds:
Вот такую интересную схему еще нашел:

Схема несимметричного мультивибратора.
Но, собирать буду все равно свою. Позже набросаю.

[Asmodey]

[uquote="kolobokus",url="/forum/viewtopic.php?p=4509544#p4509544"]А вот сигнал в ней все равно надо будет снимать с контура или его части[/uquote]
В своем сообщении выше я имел ввиду подключение к части контура в генераторе без стабилизации амплитуды. Все равно там уровень гармоник получается зашкаливащий, так что на экране осциллографа видны искажения синусоиды. А с приведенной схемой выходило что-то около -50 дБ, если мой маразм мне не изменяет. Что уже вполне приемлемо для множества применений.

[kolobokus]

-50 дБ - это чрезвычайно хорошо для такой простой схемы, да еще с перестройкой частоты. Настолько хорошо, что даже не верится
Вот, что я наваял.
Теперь придется это все макетировать...

[kolobokus]

Подскажите, кто знаком с программами моделирования аналоговых схем, какая из них справится с этой схемой:
Конкретно - корректная симуляция работы катушки с отводом

[timer32]

Получается как то так



Максимальная частота

[kolobokus]

[uquote="timer32",url="/forum/viewtopic.php?p=4513255#p4513255"]Получается как то так[/uquote]
Спасибо!
А что за программа?
Амплитуда всего 500 мВ? Или она такая малая из-за низкоомной нагрузки?

[SAU]

Кто подскажет - в микрокапе возможно самому создавать катушки с произвольными отводами?

Добавлено after 1 minute 3 seconds:
[uquote="kolobokus",url="/forum/viewtopic.php?p=4513682#p4513682"][uquote="timer32",url="/forum/viewtopic.php?p=4513255#p4513255"]Получается как то так[/uquote]
Спасибо!
А что за программа?
Амплитуда всего 500 мВ? Или она такая малая из-за низкоомной нагрузки?[/uquote]
похоже ,что Ansoft Designer
на трекере есть
https://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=153576

[Asmodey]

Да. Две катушки и связь между ними.

[SAU]

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4513912#p4513912"]Да. Две катушки и связь между ними.[/uquote]
получается мне нужно в каком-нибудь coil32 рассчитать катушки,узнать их индуктивности,а потом выбрать в микрокапе две индуктивности,соединить их и проставить рассчитанные индуктивности.Не очень удобно)
Жаль,что по количеству витков и выбранному сердечнику нельзя

[Asmodey]

Ну вот такой он, микрокап. На который, впрочем, нет смысла сейчас ориентироваться.

[SAU]

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4514043#p4514043"]Ну вот такой он, микрокап. На который, впрочем, нет смысла сейчас ориентироваться.[/uquote]
А вы на чем моделируете?На макетке?

[chainik-4]

[uquote="kolobokus",url="/forum/viewtopic.php?p=4509693#p4509693"]Теперь придется это все макетировать...[/uquote]
Вы неправильно используете BF998. Этот транзистор хорошо работает на низкоомную нагрузку - 240 - 300 Ом. Только не надо превышать допустимый ток. Поэтому каскад усиления на BF998 лучше делать по схеме с общим истоком.
Крутизна BF998 высокая - достигает 20 - 25 mA/B, поэтому усиление этого каскада при сопротивлении резистора на стоке 300 Ом будет около 6. Возможно, на входе придется поставить емкостной делитель или уменьшить емкость переходного конденсатора на входе до 1 пФ. Сигнал лучше снять с дополнительной обмотки, поскольку форма сигнала на отводе не совсем правильная. Лучше, конечно снять со всего контура, но там амплитуда большая. (можно через конденсатор 1 - 2 пф на второй, параллельно затвору - будет емкостной делитель)
R13 - 300 Ом, напряжение питания снизить до 9 В, C13 - исключить, R4 - исключить, эмиттерный повторитель исключить или поставить повторитель на больший ток и меньшее сопротивление нагрузки.
На второй затвор достаточно подать с делителя 4 В - начиная с 2 - 3 В напряжение на 2-м затворе уже не влияет на ток стока.
Для экспериментов схему можно предельно упростить. Сигнал снимать непосредственно со стока транзистора генератора - сопротивление нагрузки - 300 Ом, питание 9 В. Сток транзистора генератора подключить непосредственно к C10, R20.

Тут ест схема и описание генератора на 2-х полевых транзисторах с высокой стабильностью амплитуды:
https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=649521

img.png

(30.06 КБ) 145 скачиваний

[kolobokus]

Спасибо вам за советы и ссылку.
От первоначальной схемы ( на bf998) я был вынужден отказаться, возможно как раз из- за неудачного применения этих транзисторов.

[chainik-4]

[uquote="kolobokus",url="/forum/viewtopic.php?p=4699692#p4699692"]От первоначальной схемы ( на bf998)...[/uquote]
Ест, конечно, смысл и использовании BF998 истоковым повторителем. При включении с общим истоком существенно выше входная емкость. К емкости затвор-исток параллельно включается проходная емкость транзистора, умноженный на коэффициент усиления. С ростом частоты будет повышаться влияние нагрузки на гетеродин, а при небольшой емкости проходного конденсатора будет снижаться напряжение на затворе транзистора, значит и усиление. Но включение транзистора BF998 истоковым повторителем тоже имеет свои проблемы - трудно обеспечить безопасный режим работы транзистора - ток стока может превысить максимально допустимый.
При включении истоковым повторителем на первый затвор транзистора надо подать положительное смещение, чтобы ток стока был около 15 mA.
Смотрите схему высокоомного щупа:
https://radiokot.ru/artfiles/6747/
При сопротивлении в цепи истока 50 Ом и емкости входного конденсатора 15 - 20 пФ истоковый повторитель будет иметь передаточное отношение 0,5. Входная емкость будет равна входной емкости по первому затвору. Но при большом входном сигнале превысится предельно допустимый ток даже при напряжении питания 5 В.
Можно в цепь истока поставить резистор сопротивлением 300 Ом, выставить ток стока 10 - 12 mA, подачей положительного смещения на первый затвор через делитель, на второй затвор подать 9 В, питание 9В. В таком режиме точно не будет возможно превышение предельно допустимого тока. (не совсем, ест еще сопротивление нагрузки, которое включается параллельно к 300 Ом). Передаточное отношение будет чуть выше.
Чтобы была чистая синусоида, сигнал надо снимать с полного контура. Можно снимать через емкостной делитель. В этом отношении BF998 хороший транзистор. Только его надо использовать при небольших амплитудах - характеристики его не совсем линейны.
Проблемы с применением BF998:
Высокая крутизна транзистора требует применения низкоомной нагрузки. Низкоомная нагрузка может привести повышению предельно допустимого тока стока - всего 30 mA.
Желательно, чтобы напряжение исток-сток было не менее 4 В с учетом отрицательной полуволны сигнала(предельно - 3 В). Наиболее линейный участок характеристики транзистора при токе стока 18 - 20 mA. Но с учетом ограничений транзистор включают истоком на минус без резистора на истоке. На первый затвор подают смещение 0 В. При этом ток стока 8 - 12 mA. На второй затвор подается 4 В. Сопротивление резистора на стоке 330 Ом. Питание 9 В. Если уменьшить сопротивление нагрузки(в целях повышения линейности на частотах выше 50 МГц), надо следить за уровнем входного сигнала или предусмотреть диодный ограничитель(при этом увеличится входная емкость).

[kolobokus]

Пока писал длинный ответ, сброситься пароль, вместе с ответом)))
Короче, я кое- что использовал из ваших советов, только несколько месяцев назад)
И получил -50 дБ на 2-й гармонике, что меня устроило.

Последняя схема генератора


Усилитель АРУ (на схеме "У")

[chainik-4]

[uquote="kolobokus",url="/forum/viewtopic.php?p=4699952#p4699952"]Последняя схема генератора...[/uquote]

Благодарю за схему!
BF998 имеет нелинейную характеристику. Видимо - 50 дБ вторая гармоника у вас получилась из за того, что в режиме истокового повторителя транзистор работает практически в одной точке характеристики.
Эмиттерный повторитель у вас, наверное, лишний. BF998 хорошо работает на достаточно низкоомную нагрузку. Можно было поставить на исток 510 Ом и увеличить ток стока, чтобы напряжение на истоке было 3 В. Немного снизиться передаточное отношение - вместо 0,8...0,9 будет 0,7...0,8.

Стандартные схемы включения транзистора BF998:

BF998_Включение.GIF

(15.75 КБ) 160 скачиваний

[kolobokus]

Я пробовал упростить, исключив биполярный транзистор. Но получил незначительное увеличение гармоник и отказался, поскольку их минимум был необходим.
Как мне объяснили опытные товарищи на форуме, добиться меньших гармоник в подобном перестраиваемом по частоте генераторе - очень проблематично. Поэтому, работа была завершена этой схемой.
На схеме имеются ошибки: обозначение (УГО) и тип транзистора ( на самом деле bf998). Может и ещё)))
Но, это не принципиально.

[chainik-4]

[uquote="kolobokus",url="/forum/viewtopic.php?p=4700220#p4700220"]... получил незначительное увеличение гармоник...[/uquote]
Так и должно быть. Снижение сопротивления нагрузки ведет к снижению передаточного отношения истокового повторителя, значит к большему смещению рабочей точки в характеристике. А характеристика транзистора при малых токах стока нелинейна.
Тут гуру из CQHAM раскритиковали схему генератора на 2-х полевых транзисторах со стабилизацией амплитуды. По их мнению, работа транзистора в режимах, близких к барьерному режиму - здесь при напряжении на затворе, равном напряжению на истоке - ведет к расширению спектра.
http://www.cqham.ru/forum/showthread.ph ... атор/page3
пост #23
Хвалят исходную схему. Кроме этого, исходная схема менее критична к параметрам используемых транзисторов.