gooおっさんの気まぐれ日記 (人生は楽しく)

その時に感じた事や経験した事を気ままに書いてゆく事とします。

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2号機 2SC4592使用 FMプリアンプ 再現性と問題点の検討・考察

2015-12-07 19:20:26 | 電子工作
2015.12月7日 外気温:19.0℃ 室温:19.0℃ 14:33頃

今日は良い天気でして、まあ、温かい午後となりました。

今日は、2SC4592と言う7~9GHz帯のバイポーラTRの2台目が完成して
特性を調べて見ましたが、NE76084と同等のゲインを確認出来ました。

高度な測定器が無いので厳密では有りませんが、参考にはなると思います。

1.2号機の1号機の違い

①2nF(2200PF)を全て、100nF(0.1μF)のセラミックコンデンサにして見た。(手持ち)
②基盤はベークの両面基盤を同サイズで約40x70を使いました。(沢山出て来た)
③Bias調整VR2を5KΩ→10kΩにして見た。(結果は同じ)
④通電確認の青色高輝度LEDを付けた。(通電確認用:無くても良い)


1号機と2号機

2.2号機で発生した問題

2.1 FB101のフエライトビーズを10Ωの抵抗にしたが発振止まらず。


 
  元と同じでOK。

2.2 IC(コレクタ電流)10mAの設定がVR2:5KΩで上手く出来なかった。

SG:入力、TUNNER:OUTの接続時はVce:4.99V,Ic:10.4mAでしたが
  入出力無しで測定すると違っていますね。(軽い発振状態かも)
 
  100Ωの抵抗に10mA流すと1Vですよね?で、間違って石を壊した。
  100ΩにはBIAS:20Kの0.25mAとベース電流も流れているので、正確ではないです。
  2号機の正常動作時の各部電圧、電流を調べました。
  
  供給電流:11.5mA(LED分:1.7mA含む)、REG電圧:5.08V、Vce:4.7V、
  Vbe:0.68V、100Ωの電圧:約300mV(不明:1VにするとNG:これが理解に苦しむ)
  
  で、Ibe:0.2mAと仮定してIce:9.6mA(レギュレータ分除く):1mAとしても8.6mA
      
  次回調整時は、これらを参考に調整して見ようと思います。
  また供給電圧:5.1V程度にして見ようと思います。
     
  この為、細かく調整可能にする為、VR2を5KΩ→10KΩにしたが良好です。

  *この部分は、アドバイスを頂けると幸いです。結果は良好ですが再現性で難あり。

  又、Ibe(ベース電流)はhfe:約50程度の様でIbe:200μA位で、IC:10mAの様です。

*2015.12/10 追記
入力:50Ω 出力:50Ωの機器を繋がないと軽く発振している事が確認されました。
従って、
調整時は入力:SG:50Ω、出力:50-75Ω変換→TUNNERとして置くべきでした。
既に2SC4592①、②は正常に動作していますので、回路上問題は有りません。
但し、電源→100Ω→コレクタは過電流時にコレクタ電圧を下げる目的もありますので
電圧降下1.00v(Ic:10mA時)ですので、供給は6V程度になります。

尚、2SC4592-③を製作し、検証していますが、100Ω→22Ω、BiasVR2:10KΩ
と2KΩを接続して、Ibeも測定出来る様にしています。いずれ公開致します。

2.3 同調が取れない、感度が上がらない。

  これはランドに半田付けした部品がGNDと半接触状態(絶縁不良)の
  場合と、コイルのピッチと関係あり、微妙に調整してTC1,TC2の30PFが
  1/3~1/2で同調が取れる用にして改善された。
  
  セラミックトリマー(CVD30-11)の不良で交換したのも有った。

3.4台のプリアンプの感度比較

NE76084①号機とゲインは殆ど同じ結果となりました。
グラフ曲線が重なっているので見にくいですが。

4.2SC4592-②の、82MHz、83MHz単一調整の比較

結果は同じでした。自分の受信地域で特定の周波数に合わせられそうです。

5.2SC4592-②の、IN:82MHz、OUT:84MHz調整の周波数感度  
 

厳密な測定器が無いので正確では有りませんが、ピーク感度は下がるが広範囲です。

*訂正 2015.12/8 76MHzの測定値1.0→1.8のミスでした。グラフ差し替え

広範囲で15~20dBを得ていると思います。
プリ無しでは、SG:-70dBmで、S≒0.8程度ですので、プリありでS≒2以上になります。

6.ゲインの値の予想

入出力同一周波数調整で、ピークで30dBは予想されますが正確には不明です。
以前にテストした430MHz帯のプリアンプで、S21パラメータからの計算値では。

IC:10mAでは、100MHzでは、約27dBと予想され、実際は80.5MHzなどの低い周波数
ですので、ほぼ30dBに近いゲインと思われますが、正確には不明です。

NFは測定器が無いので実測値は不明ですが、NF:1.2~1.5程度は調整で期待出来ます。

バイポーラTRですから、混変調特性などは良くないと思われますが、弱電界での使用
では十分実用になると思われます。

既に、NE76084-①使用のプリアンプでCABLE-TVの増幅に使用していますが,全く問題無く
快適にノイズ無しで、FMステレオを楽しんでいます。

今度はAM帯のLOOPANT用のプリアンプでも作って見たいですが、TRは別になりそうです。