In
questa pagina riporto un semplice progetto di un amplificatore R.F.
ad un solo transistor; il BFG16A. Qui di seguito alcune caratteristiche
salienti del BJT:
VCE0 = 25 V
ICMAX = 150 mA
Ptot = 1 W (a Ts = 110 °C, dove TS è la temperature misurata sul terminale del collettore)
CASE = SOT223
Per questa sperimentazione ho scelto:
Frequenza di lavoro = 98 MHz
VCC = 5 V
ICQ = 17 mA
Qui sotto la scheda e lo schema:
In teoria l'inviluppo della massima tensione (al limite della saturazione del transistor) tra il collettore e l'emettitore in presenza di segnale sinusoidale è di 10 Vpp (picco picco) che è ben al di sotto della massima tensione sopportabile dal BJT (VCE0). Anche la corrente che ho scelto è assai minore di ICMAX, per la potenza:
PD = VCC * ICQ = 5 * 0.017 = 85 mW
che è veramente irrisoria rispetto alla Ptot.
Tornando alla massima escursione del segnale in uscita dico che in realtà non è 10 Vpp ma un po' di meno, infatti tenendo conto della tensione di saturazione del transistore (in genere 1 V) e della caduta sulla RE (VCC / 10 = 0.5 V) la massima escursione picco picco possibile è:
Vout_pp = (VCC - Vsat - VRE) * 2 = (5 - 0.5 - 1) * 2 = 7 Vpp = > (Vout_p = 3.5 Vp)
Allora per sapere che resistenza deve vedere il BJT affinché sia erogata la massima corrente possibile IC_p = ICQ = 17 mA basta applicare la legge di ohm:
RO = Vout_p / IC_p = 3.5 / 0.017 = 206 ohm
Con questo carico la massima potenza erogabile è allora:
PO = (Vout_p * IC_p) / 2 = (3.5 * 0.017) / 2 = 29 mW
Questa potenza può essere trasferita integralmente (trascurando le perdite) su un carico di 50 ohm tramite l'adattatore di impedenza L3, C5:
Per la misura della impedenza di ingresso del transistor ho utilizzato il NanoVna, l'impedenza è (prima di effettuare questa misura regolate il trimmer capacitivo C5 per avere il massimo livello in uscita):
Zin = 12.7 + j10 ohm
Questa impedenza va trasformata a 50 ohm con l'adattatore di impedenza L2, C2:
Il risultato è:
con 1 dBm in ingresso si ha in uscita un livello di 14.8 dBm che corrispondono ad una potenza di 30.2 mW un po' più alta di quella massima erogabile calcolata prima.
Data la semplicità del circuito credo che il risultato sia decisamente buono.
Fabio
VCE0 = 25 V
ICMAX = 150 mA
Ptot = 1 W (a Ts = 110 °C, dove TS è la temperature misurata sul terminale del collettore)
CASE = SOT223
Per questa sperimentazione ho scelto:
Frequenza di lavoro = 98 MHz
VCC = 5 V
ICQ = 17 mA
Qui sotto la scheda e lo schema:
In teoria l'inviluppo della massima tensione (al limite della saturazione del transistor) tra il collettore e l'emettitore in presenza di segnale sinusoidale è di 10 Vpp (picco picco) che è ben al di sotto della massima tensione sopportabile dal BJT (VCE0). Anche la corrente che ho scelto è assai minore di ICMAX, per la potenza:
PD = VCC * ICQ = 5 * 0.017 = 85 mW
che è veramente irrisoria rispetto alla Ptot.
Tornando alla massima escursione del segnale in uscita dico che in realtà non è 10 Vpp ma un po' di meno, infatti tenendo conto della tensione di saturazione del transistore (in genere 1 V) e della caduta sulla RE (VCC / 10 = 0.5 V) la massima escursione picco picco possibile è:
Vout_pp = (VCC - Vsat - VRE) * 2 = (5 - 0.5 - 1) * 2 = 7 Vpp = > (Vout_p = 3.5 Vp)
Allora per sapere che resistenza deve vedere il BJT affinché sia erogata la massima corrente possibile IC_p = ICQ = 17 mA basta applicare la legge di ohm:
RO = Vout_p / IC_p = 3.5 / 0.017 = 206 ohm
Con questo carico la massima potenza erogabile è allora:
PO = (Vout_p * IC_p) / 2 = (3.5 * 0.017) / 2 = 29 mW
Questa potenza può essere trasferita integralmente (trascurando le perdite) su un carico di 50 ohm tramite l'adattatore di impedenza L3, C5:
Per la misura della impedenza di ingresso del transistor ho utilizzato il NanoVna, l'impedenza è (prima di effettuare questa misura regolate il trimmer capacitivo C5 per avere il massimo livello in uscita):
Zin = 12.7 + j10 ohm
Questa impedenza va trasformata a 50 ohm con l'adattatore di impedenza L2, C2:
Il risultato è:
con 1 dBm in ingresso si ha in uscita un livello di 14.8 dBm che corrispondono ad una potenza di 30.2 mW un po' più alta di quella massima erogabile calcolata prima.
Data la semplicità del circuito credo che il risultato sia decisamente buono.
Fabio