Что и следовало ожидать. Щуп в общем то спроектирован правильно. Вполне пригоден для работы на радиолюбительских КВ диапазонах. Благодаря грамотной схемотехнике на вход щупа можно подавать переменное напряжение амплитудой до 4 В. Характеристики щупа определяет граничная частота PNP транзистора 2N3906. Она равна 250МГц. Что такое граничная частота? Это частота, при котором транзистор совершенно не усиливает - работает на свою выходную емкость и свое выходное сопротивление. Для нормальной работы в усилительном режиме транзистор должен иметь граничную частоту 20-25 раз превышающую рабочую частоту. По крайней мере, не меньше, чем в 10 раз. Поэтому усиление начинает падать с 10-12 МГц. Почему же тогда автор выбрал именно этот транзистор? Чтобы обеспечить достаточный динамический диапазон - возможность подавать на вход достаточно высокое напряжение, потребовалось увеличить напряжение питания. А это увеличило максимальный ток через транзистор VT2 до 60mA. А таких транзисторов PNP на достаточно высокие частоты я не нашел. Вот и применил автор транзистор с граничной частотой как у КТ3107. Что можно сделать? Применить в качестве VT2 более высокочастотные транзисторы BFT93, уменьшив напряжение питания до 5В, КТ3123, КТ3126 - уменьшив напряжение питания до 4,5В, КТ3109, уменьшив напряжение питания до 7,5В. КТ3126, КТ3109 имеют недостаточно высокую граничную частоту. Максимально возможное напряжение питания определяется умножением максимально допустимого тока через транзистор на величину сопротивления на коллекторе - 150 Ом. Надо еще оставить запас на нагрузку. Поэтому, указанные мной напряжения, возможно, придется еще уменьшить - для надежности. На вход можно поставить и полевой транзистор с меньшим напряжением отсечки. Например КП307 -е. При этом на затвор транзистора подают некоторое положительное напряжение через резистор сопротивлением около 1 МОм от делителя напряжения. Да, совсем упустил из вида - при значительном снижении напряжения питания те полевые транзисторы, которые подошли для напряжения 9В, могут и не работать. Если при питании 9В на истоке транзистора 4,5 / 2 = 2,25 В, то при питании 5В на выходе придется установить напряжение примерно 2,5 В, а на истоке полевого транзистора будет 1,25 В(На затворе относительно истока, естественно, - 1,25 В). Т.е. режим работы полевого транзистора изменится радикально. Радикальное решение для высоких частот - применение транзистора BF998. В сети ест схема щупа, где BF998 включен по схеме истокового повторителя. По схемотехнике единственный недостаток щупа - низкое предельное входное напряжение. Еще ест возможность включить BF998 по схеме усилителя с общим истоком. На второй затвор подают напряжение +4В от делителя. Первый затвор соединяют с массой резистором 1 МОм. На вход - конденсатор - 1...2 пФ. Исток соединяют с массой. На сток - трансформатор на длинных линиях - 4/1 по сопротивлению(по напряжению будет 1/2) - 5 - 7 витков скрученных 3-х проводов Ф0,2 на ВЧ ферритовом кольце. 2 обмотки соединяют последовательно, подключают к стоку транзистора, второй конец - к питанию с развязкой резистором и конденсатором. 3 - я обмотка - выход - 1 - конец к массе, 2 - й - выход. Питание - 9В. Ширина полосы будет достаточно широкой и определяется параметрами трансформатора. Такой усилитель будет более линейной, поскольку для 2-х затворного полевого транзистора схема истокового повторителя не совсем штатная - получается дополнительная ООС по второму затвору.
Большое спасибо за такой отличнейший комментарий! Действительно все так и есть. Сейчас я уже собрал другой щуп на двухзатворной транзисторе BF964. Судя по вашему описанию по той схеме что рекомендуете.
@@Papa_Men тоже собираюсь собрать такой щуп. Не поделитесь впечатлениями? Вроде по характеристикам транзистора схема истокового повторителя должна иметь вполне достаточную линейность. Передаточная характеристика повторителя, при сопротивлении на истоке 50 Ом, по моим прикидкам, должна быть примерно 1/2. Передаточное отношение входной цепи, при емкости входного конденсатора 0,7 пФ и входной емкости транзистора примерно 2,2 пФ должно быть около 1/3. Общее передаточное отношение получается примерно 1/6. Максимально возможная амплитуда выходного напряжения, ограниченная характеристиками транзистора 0,5 В(Размах 1 В). Максимальная амплитуда входного напряжения - 0,5 * 6 = 3 В. Хорошая линейность будет при амплитуде выходного напряжения 0,2 В, входного, соответственно, 1,2 В. При повышении этого напряжения , согласно характеристикам транзистора, нелинейность увеличивается до 20%, значит будут такого же уровня гармоники.
Собрал щуп по схеме истокового повторителя на BF998. При емкости входного конденсатора 1 пФ ослабление около 18 Дб. Характеристика практически линейная примерно до 250 МГц. Похоже автор рассчитывал на ослабление 1/10 = 20 Дб - по схеме входной конденсатор 0,7 пФ. Моделирование на Micro-Cap - е дает практически ровную АЧХ до 1 ГГц с завалом в начале - 100 кГц - 3 Дб. Кстати схема высокоомного щупа US5MSQ на Micro-Cap - е дает примерно ту же характеристику, что и у вас на практике. Но если вместо схемы с обратной связью после полевого транзистора поставить просто эмиттерный повторитель на транзисторе 9018 с сопротивлением в цепи эмиттера 100 Ом и рабочим током 15 mA, получается практически ровная АЧХ от 100 кГц до 160МГц с завалом по краям 3 Дб. Сопротивление на истоке полевого транзистора - 100 Ом, зашунтирован конденсатором 100n, на стоке сопротивление 220 Ом. Ток через полевик - 8 mA. Естественно, эмиттерный повторитель подключен к стоку полевого транзистора через конденсатор - 100n. Смещение в цепь базы подается резистором от коллектора - подобрать для рабочего тока 15 mA. (В такой схеме нет связи выхода с истоком полевого транзистора. Эмиттерный повторитель на NPN транзисторе.). Ест почва для творчества. Конечно, с транзисторами JFET возни намного больше, чем с MOSFET. У JFET большой разброс параметров - с ними не обойтись без подбора резисторов в цепи истока и стока.
На работу щупа будет влиять правильность монтажа вч аппаратуры длина проводников их расположение и расположение деталей на плате, даже работа включенного к примеру освещения (светодиодные и галогеновые лампы )точней их блоки питания , или радио аппаратура видеокамеры телевизоры и тд..
Помехи на работу конечно влияют, монтаж тоже конечно важен. Но вот полоса пропуская? Подключал осциллограф напрямую к истоку и картина такая же удручающая.
Нет, с помощью этого щупа можно настраивать радиоаппаратуру до 50-60 мГц. Для меня это не подходит, так как нужен диапазон УКВ. А прибором я тоже пользуюсь как ГКЧ и генератором. Пока других целей нет.
Что и следовало ожидать. Щуп в общем то спроектирован правильно. Вполне пригоден для работы на радиолюбительских КВ диапазонах. Благодаря грамотной схемотехнике на вход щупа можно подавать переменное напряжение амплитудой до 4 В. Характеристики щупа определяет граничная частота PNP транзистора 2N3906. Она равна 250МГц. Что такое граничная частота? Это частота, при котором транзистор совершенно не усиливает - работает на свою выходную емкость и свое выходное сопротивление. Для нормальной работы в усилительном режиме транзистор должен иметь граничную частоту 20-25 раз превышающую рабочую частоту. По крайней мере, не меньше, чем в 10 раз. Поэтому усиление начинает падать с 10-12 МГц.
Почему же тогда автор выбрал именно этот транзистор? Чтобы обеспечить достаточный динамический диапазон - возможность подавать на вход достаточно высокое напряжение, потребовалось увеличить напряжение питания. А это увеличило максимальный ток через транзистор VT2 до 60mA. А таких транзисторов PNP на достаточно высокие частоты я не нашел. Вот и применил автор транзистор с граничной частотой как у КТ3107.
Что можно сделать? Применить в качестве VT2 более высокочастотные транзисторы BFT93, уменьшив напряжение питания до 5В, КТ3123, КТ3126 - уменьшив напряжение питания до 4,5В, КТ3109, уменьшив напряжение питания до 7,5В. КТ3126, КТ3109 имеют недостаточно высокую граничную частоту. Максимально возможное напряжение питания определяется умножением максимально допустимого тока через транзистор на величину сопротивления на коллекторе - 150 Ом. Надо еще оставить запас на нагрузку. Поэтому, указанные мной напряжения, возможно, придется еще уменьшить - для надежности. На вход можно поставить и полевой транзистор с меньшим напряжением отсечки. Например КП307 -е. При этом на затвор транзистора подают некоторое положительное напряжение через резистор сопротивлением около 1 МОм от делителя напряжения.
Да, совсем упустил из вида - при значительном снижении напряжения питания те полевые транзисторы, которые подошли для напряжения 9В, могут и не работать. Если при питании 9В на истоке транзистора 4,5 / 2 = 2,25 В, то при питании 5В на выходе придется установить напряжение примерно 2,5 В, а на истоке полевого транзистора будет 1,25 В(На затворе относительно истока, естественно, - 1,25 В). Т.е. режим работы полевого транзистора изменится радикально.
Радикальное решение для высоких частот - применение транзистора BF998. В сети ест схема щупа, где BF998 включен по схеме истокового повторителя. По схемотехнике единственный недостаток щупа - низкое предельное входное напряжение.
Еще ест возможность включить BF998 по схеме усилителя с общим истоком. На второй затвор подают напряжение +4В от делителя. Первый затвор соединяют с массой резистором 1 МОм. На вход - конденсатор - 1...2 пФ. Исток соединяют с массой. На сток - трансформатор на длинных линиях - 4/1 по сопротивлению(по напряжению будет 1/2) - 5 - 7 витков скрученных 3-х проводов Ф0,2 на ВЧ ферритовом кольце. 2 обмотки соединяют последовательно, подключают к стоку транзистора, второй конец - к питанию с развязкой резистором и конденсатором. 3 - я обмотка - выход - 1 - конец к массе, 2 - й - выход. Питание - 9В. Ширина полосы будет достаточно широкой и определяется параметрами трансформатора. Такой усилитель будет более линейной, поскольку для 2-х затворного полевого транзистора схема истокового повторителя не совсем штатная - получается дополнительная ООС по второму затвору.
Большое спасибо за такой отличнейший комментарий! Действительно все так и есть. Сейчас я уже собрал другой щуп на двухзатворной транзисторе BF964. Судя по вашему описанию по той схеме что рекомендуете.
@@Papa_Men тоже собираюсь собрать такой щуп. Не поделитесь впечатлениями? Вроде по характеристикам транзистора схема истокового повторителя должна иметь вполне достаточную линейность. Передаточная характеристика повторителя, при сопротивлении на истоке 50 Ом, по моим прикидкам, должна быть примерно 1/2. Передаточное отношение входной цепи, при емкости входного конденсатора 0,7 пФ и входной емкости транзистора примерно 2,2 пФ должно быть около 1/3. Общее передаточное отношение получается примерно 1/6. Максимально возможная амплитуда выходного напряжения, ограниченная характеристиками транзистора 0,5 В(Размах 1 В). Максимальная амплитуда входного напряжения - 0,5 * 6 = 3 В. Хорошая линейность будет при амплитуде выходного напряжения 0,2 В, входного, соответственно, 1,2 В. При повышении этого напряжения , согласно характеристикам транзистора, нелинейность увеличивается до 20%, значит будут такого же уровня гармоники.
@@Papa_Men Схемку, если не трудно, покажите.И видеоролик неплохо было бы увидеть
Собрал щуп по схеме истокового повторителя на BF998. При емкости входного конденсатора 1 пФ ослабление около 18 Дб. Характеристика практически линейная примерно до 250 МГц. Похоже автор рассчитывал на ослабление 1/10 = 20 Дб - по схеме входной конденсатор 0,7 пФ.
Моделирование на Micro-Cap - е дает практически ровную АЧХ до 1 ГГц с завалом в начале - 100 кГц - 3 Дб.
Кстати схема высокоомного щупа US5MSQ на Micro-Cap - е дает примерно ту же характеристику, что и у вас на практике.
Но если вместо схемы с обратной связью после полевого транзистора поставить просто эмиттерный повторитель на транзисторе 9018 с сопротивлением в цепи эмиттера 100 Ом и рабочим током 15 mA, получается практически ровная АЧХ от 100 кГц до 160МГц с завалом по краям 3 Дб. Сопротивление на истоке полевого транзистора - 100 Ом, зашунтирован конденсатором 100n, на стоке сопротивление 220 Ом. Ток через полевик - 8 mA. Естественно, эмиттерный повторитель подключен к стоку полевого транзистора через конденсатор - 100n. Смещение в цепь базы подается резистором от коллектора - подобрать для рабочего тока 15 mA. (В такой схеме нет связи выхода с истоком полевого транзистора. Эмиттерный повторитель на NPN транзисторе.). Ест почва для творчества. Конечно, с транзисторами JFET возни намного больше, чем с MOSFET. У JFET большой разброс параметров - с ними не обойтись без подбора резисторов в цепи истока и стока.
На работу щупа будет влиять правильность монтажа вч аппаратуры длина проводников их расположение и расположение деталей на плате, даже работа включенного к примеру освещения (светодиодные и галогеновые лампы )точней их блоки питания , или радио аппаратура видеокамеры телевизоры и тд..
Помехи на работу конечно влияют, монтаж тоже конечно важен. Но вот полоса пропуская? Подключал осциллограф напрямую к истоку и картина такая же удручающая.
Спасибо за печальный опыт.
Буду знать, чего не стоит делать.
Больше видео об MWT! А то купил, а кроме, как ГКЧ, не знаю, как его использовать.
Нет, с помощью этого щупа можно настраивать радиоаппаратуру до 50-60 мГц. Для меня это не подходит, так как нужен диапазон УКВ. А прибором я тоже пользуюсь как ГКЧ и генератором. Пока других целей нет.
@@Papa_Men Спасибо за ответ!
Приветствую, что со щупом, в итоге заработал?
Добрый! Щуп работает. Я ещё другой собрал. Но что первый, что второй не экранировал. Пока думаю, как лучше сделать.
@@Papa_Men может из фольгированного текстолита?
@@korben89Если речь идет о печатной плате, то она у меня из фольгированного гетинакса.
@@Papa_Men Я про корпус имел ввиду. Сделать из текстолита. Спаять между собой стенки вместо уголков.
@@korben89 Конечно корпус можно спаять.