获取三极管在收音机中高频电路中相关参数折腾记杂谈
本帖最后由 changwanren 于 2025-4-9 10:06 编辑获取三极管在收音机中高频电路中相关参数折腾记杂谈
此杂记记录了三极管高频一些参数的计算和测量。
要想知道三极管在中高频应用时的相关参数，对于业余爱好者来说，有一定的难度，获取相关参数的途径通常根据官方的数据手册给出的数据，进行相关的计算获知。
一、 三极管高频参数的有关计算
1、根据三极管的低频放大倍数和特征频率计算高频应用时的放大倍数。
β0表示低频放大倍数，fT表示特征频率
fB表示截止频率 β表示不同频率下的放大倍数
计算公式：
对截止频率的计算公式：
不同频率下的放大倍数计算公式
例如已知某三极管的低频放大倍数β0=70，fT=50MHz，计算得知他的截止频率fB=0.714 MHz，工作在465KHz中频时，放大倍数β=58
2、传输导纳yfe的计算
计算公式：
式中微变跨导gm=Ie/26gbe=1/RbeRbe=rbb+βIe/26
从公式中得知：当β>>1时，有rbb*gbe<<1,所以β对yfe影响不大。
也可以这样计算：
Yfe=ΔIc/ΔUb
ΔIc=β*ΔIb
ΔIb=ΔUb/（rbb+(β+1)*26/Ie）
所以ΔIc=β*ΔUb/（rbb+(β+1)*26/Ie）
Yfe=β* Ie*1000/( rbb* Ie+(β+1)*26)
分子乘以1000是把毫安变成微安，达到uA/mV,同时乘以1000，变成mA/V.
计算例：
当β=10β=60 β=100的yfe随Ie的变化分别是红线、粉线、绿线，当β=60 和β=100时，yfe变化不大。
3、中放增益计算
对于中放电路的电压增益主要决定于三极管的yfe参数、负载阻抗（包含三极管的输入输出阻抗）和中周的匝数比。电压增益跟传输导纳yfe成正比，跟回路的总电导成反比（跟总负载阻抗成正比）。
计算公式
式中P1=N1/N N1中周初级抽头匝数，N中周初级总匝数
P2=N2/N N2中周次级匝数，N中周初级总匝数
g=1/R R中周空载谐振阻抗
goe=1/Roe Roe三极管输出阻抗
gie=1/Rie Rie三极管输入阻抗
计算例1：增益受放大倍数的影响
计算得知：但其他参数不变时，放大倍数β由60变到100，当Ie相等时，增益变化很小。
计算2：增益受中周空载Q值的影响
计算得知：但其他参数不变时，中周空载Q值由70变到100，当Ie相等时，增益变化较大，尤其是Ie调的较大时。
计算3：增益受三级管输出阻抗的影响
计算得知：但其他参数不变时，三极管输出阻抗由20变到50，当Ie相等时，增益变化较大，尤其是Ie调的较大时。
利用自编的中放增益计算得出的曲线，是在假设输入电压不变，输出阻抗不变得出的结果，而在实际中放电路中，输入电压是受三极管的输出阻抗的变化而改变的，输入阻抗要随Ie而改变，输出阻抗也要随Ie而改变。所以计算的结果与实际应用有一定的出入。
未完待续
二、对三极管高频运用的有关参数的测量
为了实现能够测量三极管的高频有关参数，设计了能够实现测量的相应电路，通过DIY将电路制作完成，经过调试，软件编写等折腾，实现能够测量三极管的一些高频参数，虽然测量误差可能很大，可能达到20%的误差。但是对于测量比较筛选三极管还是满实用的。
（一）、对一些三极管的yfe测量数据
定义中的yfe是指三极管输出交流短路时的yfe数据，我的测量是在三极管负载阻抗500欧姆的条件测得，所以，测量结果可能会比真实的yfe小一些，由于是高频测量，能做到误差小于20%就已经很理想了，所以不在乎负载阻抗500欧姆造成的误差。
Yfe=ΔIc/ΔUb
1、三极管yfe数据测量例：
（1）测量一只3AG1D数据如下：
（2）测量一只9018数据如下：
（3） 测量一只3DG111B数据如下：
从测量看，在中频应用时，只要三极管有几十倍以上的放大倍数，不管是放大倍数大还是小，不管是放大倍数随Ie如何变化，对yfe影响不大，在Ie电流小于1毫安时，yfe基本跟Ie保持线性增大关系。除非三极管在中频应用时放大倍数非常小，如测量一只3AX31B在465KHz时的hfe的数据
测量装置照片：
未完待续 本帖最后由 changwanren 于 2025-4-10 05:48 编辑
(二)、三极管工作在465KHz时输入阻抗的测量
三极管大中频应用，常用的三极管他的yfe差异不大，但输入阻抗差异很大。
（1）9018中频465KHz应用时的输入阻抗跟Ie的关系
Ie在0.1—1毫安变化时，输入阻抗在28.79—3.16千欧姆变化。
（2）一只3AG1C中频应用时的输入阻抗跟Ie的关系
Ie在0.1—1毫安变化时，输入阻抗在7.25—1.15千欧姆变化。
三极管在中频或高频应用中，三极管的输入阻抗个体差异很大。
（三），三极管在中波530—1600KHz的输入阻抗测量数据
1、3AG1在中波输入阻抗
2、9018在中波输入阻抗
测量了一个12×200的高Q值镍锌磁棒配365p空气双联，测得空载Q值和计算谐振阻抗如下：
通过磁棒空载阻抗可看出，磁棒线圈初级80匝，次级8匝，初次级匝数比采用10：1，使用3AG1，集电极电流Ic在0.3—0.5毫安之间调试，可以找到最佳匹配点，但整个波段无法都能实现最佳匹配。采用9018，当Ic=0.5毫安时，次级可以增大到12匝，具有较好的匹配。匝数比6.67：1.
未完待续 数据整理齐全，将会诞生新机王，期待。 楼主，你这个已经是接近专业的了，或者称：业余的专业。我没法做到。 changwanren 发表于 2025-4-9 13:08
二、对三极管高频运用的有关参数的测量
为了实现能够测量三极管的高频有关参数，设计了能够实现测量的 ...
楼主，我以前对灵敏度的提高都是通过换管子实现，你说的“高大上”，简单问问，你试过就是换性能好的管子实现提高灵敏度吗？因为现在管子不贵。 快乐年 发表于 2025-4-10 08:50
楼主，我以前对灵敏度的提高都是通过换管子实现，你说的“高大上”，简单问问，你试过就是换性能好的管子 ...
坛友既然认为我说的是高大上，为何用引号？此贴只是折腾一番三极管的高频参数而已，何来的高大上。 快乐年 发表于 2025-4-10 08:50
楼主，我以前对灵敏度的提高都是通过换管子实现，你说的“高大上”，简单问问，你试过就是换性能好的管子 ...
影响收音机灵敏度的因素很多，不是几句话能说清楚。质量高的管子不止决定于管子的放大倍数，有坛友采用高放大倍数的管子换下低放大倍数的管子，感觉灵敏度提高了，其实是Ic增大所致，将Ic调回原来低放大倍数的Ic数值，灵敏度并没有感到提高。 changwanren 发表于 2025-4-10 09:46
影响收音机灵敏度的因素很多，不是几句话能说清楚。质量高的管子不止决定于管子的放大倍数，有坛友 ...
我以前换的管子是以fT参考，不以β、 （四）对三极管的放大倍数跟频率的关系的测量，获取三极管的特征频率数值。
过去的三极管数据手册中给出的特征频率是等于大于的数值，如3AG1D当Ie=1毫安时的fT≥50MHz，有些数据手册中给出最小值和典型值，如9018当Ie=5毫安时，fT最小值为700MHz，典型值为1100MHz，现在的9018是离散性较小的三极管，过去的3AG1离散性很大。
1、9018的放大倍数跟频率的关系的测量
500KHz时，β=116，估测1KHz时β0=120，计算截止频率的β=0.7×120=84，从表中可查到84的放大倍数的工作频率约为2.7MHz，计算它的特征频率fT=β0×fβ=120×2.7=324MHz。
2、3AG1D的放大倍数跟频率的关系的测量
3、3AG1E的放大倍数跟频率的关系的测量
实验装置照片
未完待续
本帖最后由 changwanren 于 2025-4-10 14:09 编辑
xjh1963 发表于 2025-4-10 08:20
数据整理齐全，将会诞生新机王，期待。
经过有测量工具调试DIY收音机的收音机，就是跟没有测量工具调试的不一样，诞生新机王不敢当。我制作一台电路较复杂的收音机，在中波段能够清晰的收到80多个电台，没有测量工具调试是做不出来的。
接收视频：
https://v.youku.com/video?spm=a2hkn.playlist.myhome.d_6&vid=XNDU3NTUxNjAwMA==&playMode=pugv
仿红灯745电路DIY的收音机接收效果也很好。
接收视频网址：
https://v.youku.com/video?vid=XNTg2NzExODI4OA%3D%3D 三、 测量工具的制作
借助我DIY的“收音机检测仪”中的信号发生器、三路电压测量功能，外加一个测量三极管高频参数的附件盒，配合自编写的相关软件完成测量任务。
1、 测量原理：
电路图：电路图中粉色的三极管和电阻为外插。
(1)信号源通过电阻11：1分压，将一定频率的信号加到三极管的基极，三极管的Ie通过电位器手动调整。
(2)此电路由两路电源供电，一路±9V由“收音机检测仪”提供，另一路12V由外接电池提供。
(3)加到三极管基极的电压（Ub）不能过大，要小于20毫伏，所以要进行放大后才能整流，将交流信号变为直流信号。测量流经三极管的交流电流Ib是通过测量外加电阻的两端电压获得，基极电流Ib=U/R，三极管的集电极电流是通过测量三极管负载电阻上的电压获得，Ic=U/R。
（4）由于整流的电压较低，所以线性较差，采用了线性补偿电路，补偿后的线性有大幅度的提高（见下图中的粉色曲线），为了进一步提高线性，将A/D转换采集的数据，通过软件采用分段计算的办法。
测量数据的采集与计算
ΔUb=U2 ΔIb=(U1-U2)/3.9
Ie=U3/430 ΔIc=U4/470
由于测量U2的探头的直流电阻和结电容及分布电容对测量结果影响较大，所以通过3.9K电阻的电流没有全部流经三极管基极，要减去流经探头的电流，探头的直流电阻取100K,电容取6p进行计算。
2、PCB电路设计
3、电路板及附件盒的制作
常老师您好。您有个短波机制作的帖子，扫了一下没搜到 ，不知沉到哪一页了。麻烦您再把它升上来，学习学习。谢谢！ xinjun5557 发表于 2025-4-15 05:42
常老师您好。您有个短波机制作的帖子，扫了一下没搜到 ，不知沉到哪一页了。麻烦您再把它升上来，学习学习 ...
此贴网址：
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2109358&extra=
此滚筒高频头设计的有点太大了，还有很大的缩小空间。 本帖最后由 xinjun5557 于 2025-4-15 08:18 编辑
changwanren 发表于 2025-4-15 06:16
此贴网址：
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=2109358&extra=
此滚筒高频头设 ...
我忘记您这个制作用了集成电路，我记成分立件的了。不过，依然感谢常老师的链接。:handshake
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