Общий эмиттер не усиливается

Я пытаюсь сделать передатчик несущей волны 27 МГц из кварцевого генератора и вторичного усилителя. Это полная схема:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Первая часть, слева от C6, представляет собой кварцевый генератор Колпитца . А на правой стороне С6 находится общий эмиттерный усилитель . Кристаллический генератор Колпитца, который я построил, можно найти здесь .

Таблицы Q1 и Q2 можно найти здесь .

Проблема в следующем. Если у меня отключен усилитель CE, и я измеряю напряжение с помощью осциллографа на O1 , я получаю ожидаемое 150 мВ от пика к пику. Но как только я подключаю усилитель CE и измеряю напряжение на O2 , я получаю около 300 мВ от пика до пика (обратите внимание, что антенна в это время не подключена), что намного меньше, чем я ожидал.

Значения, выбранные для генератора Колпитса, такие же, как на сайте, на который я разместил ссылку. Для усилителя CE я сам рассчитал значения, вот как я это сделал:

1. $\beta=100$
2. Я выбрал:$I_C=I_E=1mA$
3. Я выбрал: , поэтому$V_E=1V$$V_B=1.7V$
4. $R_6=\dfrac{1V}{1mA}=1k\Omega$
5. $I_B=\dfrac{Ic}{\beta}=10uA$ , ,$I_{R5}=100uA$$I_{R4} = 110uA$
6. R4=9В-1,7$R_5=\dfrac{1.7V}{100uA}=18k\Omega$ ,$R_4=\dfrac{9V-1.7V}{110uA}=66k\Omega$
7. $R_7=\dfrac{9V-4.5V}{1mA}=4.7k\Omega$
8. Для я где-то читал: , и я получаюX C 4 < = $C_4$C4>=60п$X_{C4}<=\dfrac{1}{10}\times R_6$$C_4 >= 60pF$

C5 и C6 были выбраны произвольно. Если бы кто-то мог сказать мне, как точно рассчитать их значения, я был бы очень благодарен.

Таким образом, усиление усилителя не должно быть: ? Av=-R$r_e=\dfrac{25mV}{I_C}$ $A_v=\dfrac{-R_C}{r_e}=-188$

В чем может быть проблема? Я где-то читал, что несоответствие импеданса может влиять на мощность передаваемого сигнала, может ли это быть здесь, так как импеданс Колпитца на выходе относительно низок, а импеданс на усилителе СЕ относительно высок?

Любая помощь с благодарностью!

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Я знаю, что не указал явно, но я был бы очень признателен, если бы кто-то также мог предложить решение этой проблемы.

EDIT2:

Что если бы я использовал BS270 MOSFET в обычном режиме затвора вместо 2N3904, увеличился бы коэффициент усиления? Я где-то читал, что МОП-транзисторы работают быстрее, и видел, как они используются в ВЧ-приложениях. Потому что они у меня под рукой и на данный момент не могу купить никаких компонентов.

Одна из причин заключается в том, что усиление транзистора ухудшается на высоких частотах. Чтобы выбрать конкретный пример, ON semiconductor BC546 имеет произведение полосы пропускания усиления (GBP) на 100 МГц при токе коллектора 1 мА (см. Рисунок 6 в связанной таблице данных). Это означает, что при частоте 27 МГц текущее усиление (бета) составляет около 100 МГц / 27 МГц = 3,7, а не 100.

На частоте 27 МГц паразитные емкости в транзисторе (усиленные эффектом Миллера ) также могут играть роль в уменьшении усиления.

Простая замена транзистора на один, более подходящий для высоких частот, может быть достаточной для решения проблемы. Вы можете выбрать другой транзистор общего назначения: например, 2N3904 немного лучше с типичным GBP 300 МГц. Лучшим решением, вероятно, является выбор одного из множества транзисторов, предназначенных для высокочастотных применений. Для случайного выбора PN5179 от Fairchild имеет типичный GBP 2000 МГц.

Из-за эффекта Миллера усилитель с общим коллектором не особенно хорошо подходит для высокочастотного усиления, а топологии, такие как общий базовый усилитель, часто используются для сигналов на нескольких десятках или сотнях МГц. Тем не менее, на 27 МГц я подозреваю, что вы будете в порядке с обычным эмиттерным усилителем.

Дополнительным фактором, ограничивающим усиление, является то, что сопротивление C4 || R6 необходимо добавить к r_e при расчете сопротивления эмиттера на частотах сигнала. Обычно C4 выбирается так, чтобы иметь пренебрежимое полное сопротивление на частотах сигнала по сравнению с r_e транзистора, но на 27 МГц полное сопротивление вашего R6 || C4 составляет около 55 Ом (преобладает импеданс 59 Ом C4). Переключение C4 на конденсатор 1 нФ или 10 нФ должно увеличить усиление более чем в два раза.

Пару вещей для размышления - что резисторы смещения постоянного тока делают с вашим сигналом? Если вы удалите Q2, но оставите R4 / R5, каков будет коэффициент усиления на O1? Кроме того, вы рассчитываете усиление второй ступени как RC / re, но игнорируете эффект R6, который последовательно с re. Имея в виду эти две вещи, вернитесь назад и рассчитайте усиление.

Да .... несоответствие импеданса может быть частью проблемы. Помните, что равные импедансы (между и между ступенями) позволяют передавать максимальную мощность. Еще один дополнительный шаг, который вы можете предпринять, - это добавить «буфер» с высоким входным сопротивлением, что позволит избежать загрузки первой ступени (осциллятора Колпитта). Предлагаемый каскад представляет собой коллекторный усилитель.