いきなりカスコードRF増幅は無謀だった・・・

２０１６／１１／２７（日曜日）　曇り


ちょこっとした旅行のため、工作を休んでいたがやっぱり１３０ＭＨｚ付近の超再生受信回路が
気になってしまう。
超再生回路を他励式クエンチングに換えて何とか検波は正常にできるようになったが如何せん
感度が低くてよほど強力な電波でないと受信できないのでどうしても高周波増幅回路が必要だ。

入力側、出力側に同調回路をつけたエミッタ接地の増幅回路を組み込んだのだが、自己発振を
起こして正常な増幅ができない。
ｆＴ（トランジション周波数）の高いトランジスタに換えてみたが余計に発振するみたいだ。
ネットの情報などをみると「カスコード接続」にすると高周波特性が改善されてより高い周波数
の増幅ができる・・・とあった。
よーし、いっちょうこれをかましてみるか・・・と見よう見まねで回路を組み込んでみた。


やっぱり発振が起きる。
発振が起きる・・・ということは「増幅」はしているんだろうねぇ？



依然として増幅回路にはならない。
カスコード回路なんて組みたてるのは初めてだ。
やっぱり基礎から勉強（実習）しなくてはダメだよね。
そこで先ずは低周波（ＡＦ）を増幅してみることにした。


実験回路はこんな感じ。　





バイアス設定や負荷抵抗の大きさがわからないので可変抵抗器を取り付けた。



最初は全然増幅しない。
バイアスを調整していくと波形が揺らぎながら現れてきた。
出力の負荷抵抗を大きくしたら波形も大きくなった。
かなり負荷抵抗は大きくなりそうだ。

入力信号は２０ｍＶ（ＰＰ）ぐらい。
入力トランジスタのコレクタにはやはり２０ｍＶ（ＰＰ）の波形出力が現れる。
電圧増幅度は１だ。
入力側のトランジスタはエミッタ接地となっているが増幅はしないんだな！？

入力はこれ以上大きくすると出力波形が歪んでしまう。
出力トランジスタのコレクタには２Ｖ（ＰＰ）ぐらいの波形が現れる。
増幅度は１００倍（４０ｄＢ）ぐらいあるんだろう。
ただ出力トランジスタの負荷には５０ＫΩ近い抵抗器が入っている。
バイアス設定用抵抗を変化せて波形を観測した。
コレクタに流れる電流は０．１ｍＡほどしか流れていない。
これ以上流すと波形の－側がクリップされてしまう。
入力信号によるわずかの電流変化が出力トランジスタ（ベース接地）のコレクタに接続された
大きな抵抗値に電圧が生じて増幅されているんだろう。


そんなテストの様子を動画でご覧ください。






オシロスコープの波形を撮影した。
ＡＦは約１ＫＨｚ。
入力は０.０２Ｖｐｐ。
出力は２．３６Ｖｐｐ。
増幅度は１１８倍だ。




バイアス不足だと－側がクリップされてしまう。　過大入力でも同様になる。
供給電圧が６Ｖしかなくて、それを直列に２つのトランジスタが入っているんだから無理もない。




実験の結果得られた抵抗値などの値はこんなものでした。




低周波（ＡＦ）ではかなり大きな増幅度が得られるようだ。
でもこれは出力側に５０ＫΩ近い大きな抵抗器を入れてるからだろう。
高周波（ＲＦ）増幅では負荷はどんな値になるんだろうか？
今度はＲＦを増幅してみよう。