双极晶体管上的势垒射频发生器。方案、说明

双极晶体管上的势垒射频发生器。无线电电子电气工程百科全书

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晶体管的势垒工作模式提供了一个重要特性，即此类发生器中 L 和 C 值的广泛变化不会导致输出 RF 电压电平的显着变化（硅为 0,5-0,6 V锗为 0,2-0,3 V）。

乍一看，产生低于 1 V 的射频电压的优势并不显着，但它提高了频率稳定性（短期和长期）。此外，可以使用 varicals 进行调谐，这在低 RF 电压下会在较小程度上降低振荡器频率的稳定性。

在[1]中，本质上给出了差分放大器的势垒电路，在[2]中给出了晶体管的势垒工作模式的简要定义，没有详细分析。在这方面，让我们考虑一下双极晶体管的势垒工作模式的一些重要特征，其中晶体管的基极被直流电短路或通过一个电阻小到集电极的电阻（图 1 ）。通过设置流过晶体管的电流的电阻器向电路供电，即没有通常的偏置电路。

双极晶体管上的势垒射频发生器
Ris.1

势垒晶体管是一种与电流设置电阻串联的二极管。由于正向偏置 pn 结的发射极-基极电压约为 0,6。硅晶体管为 0,7V，锗晶体管为 0,3 ... 0,4 V，则集电极电位等于该值。在大约 0,1V 的饱和电压下，硅晶体管电路的输出 RF 电压的最大幅度约为 0,5 ... 0,6 V，而锗晶体管电路的最大输出射频电压幅度约为 0,2 ... 0,3 V。

流过晶体管的电流可以通过公式 IΩ(Upit-(0,6 ... 0,7 V)) / R, (A) 近似估计，其中 Upit 是电源电压 V； R是电流设置电阻的阻值，欧姆。在图1的发生器电路中，可以从线圈的另一端去除RF电压。然而，该电路有一个明显的缺点：LC 电路的任何一端都不接地，这使得使用可变电容器进行频率调谐几乎不可能。作者提出了一种带有接地电容器的电路（图2）。如果 C 连接在“地”和基极之间（“基极-发射极”结开路且电阻很小），也会发生发电。作者成功地将这样的方案用作简单的调频广播麦克风的主振荡器。使用 KVS111 变容二极管矩阵进行调制。

双极晶体管上的势垒射频发生器
Ris.2

然而，为了产生具有更高稳定性的频率，最好将 L 的一端接地，这是作者在图 3 中的电路中实现的，其中 RF 电压也可以从 L 中移除。

双极晶体管上的势垒射频发生器
Ris.3

请注意，在相同 R 值下电源电压的变化（如果不小于 1 V）仍会影响所产生的振荡频率。为了使晶体管在较高频率下可靠工作，有必要通过降低 V 来增加流过它的电流。当使用 KT315A、KT361A 在 Upit = 12 V 和 R = 2200 Ohm 时，观察到所有上述电路的稳定工作至少高达 110 MHz。这些电路具有高电阻输出，需要高质量缓冲级和（或）从匝 L 的 1/8 ... 1/10（从接地端开始计算）中去除射频电压，否则会导致频率不稳定负载电阻变化时不可避免。工作频率下的电抗 Cbl 应不超过 1 欧姆。

文学

1. Titze U.，Shenk K. 半导体电路。 - M.： - 米尔； 1982 年，第 297 页
2. Stasenko V. 晶体管的屏障操作模式。- 业余无线电爱好者 1996 年，第 1 期，p。 15-17。

作者：Vladislav Artemenko，UT5UDJ，基辅；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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