Regisztráció és bejelentkezés

Tranzisztoros Clapp-oszcillátor tervezése

A Tudományos Diákköri Konferencia dolgozatomban egy 90 MHz-en üzemelő tranzisztoros oszcillátor tervezését, szimulációs eredményeit és az elkészült oszcillátor mérési eredményeit mutatjuk be. Kísérletet teszünk a tranzisztor Ebers-Moll modelljének nagyfrekvenciás leírófüggvényekkel történő analízisére, majd megmutatjuk, hogy matematikai nehézségek miatt ez az út nem járható.

Ehelyett azt az utat követjük, hogy nagyon magas határfrekvenciájú tranzisztort választunk, melynek modellje a tervezett oszcillátorfrekvencián tisztán rezisztív, ezért a klasszikus Ebers-Moll modellel is leírható, a reaktív komponensek, paraziták figyelembe vétele nélkül. Mérésekkel meghatározzuk az Ebers-Moll modell paramétereit, majd a tervezést az AWR Microwave Office programmal hajtjuk végre.

A dolgozat első fejezetében röviden bemutatjuk a Clapp-oszcillátort, és tervezési egyenleteit. Ezt követően az oszcillátor lényeges elemének, a tranzisztornak a modellezésére térünk ki. Először ismertetjük a használt Ebers-Moll modellt, majd bemutatjuk a modell 6 paraméterének (szaturációs áramok, áramerősítések, és a termikus feszültségek) mérési, illetve számítási módszereit. Az Ebers-Moll modell paramétereit a tranzisztor mért DC leírófüggvényeiből határozzuk meg.

A modellt felhasználva az első fejezet alapján bemutatjuk az általunk használt tranzisztoros Clapp-oszcillátor tervezésének menetét a tranzisztor munkapontjának beállításától az oszcilláció frekvenciájának meghatározásáig. Ezek után AWR Microwave Office-ban összeállítjuk a megtervezett oszcillátort, és elvégezzük a szükséges szimulációkat. Ezt követően elkészítjük az oszcillátort. Az elkészült oszcillátornak megfelelően módosítjuk a szimulációban használt alkatrészek értékeit, majd összehasonlítjuk az így kapott szimulációs eredményeket a mérési eredményekkel.

szerző

  • Mészáros Gergely Zoltán
    villamosmérnöki
    nappali

konzulensek

  • Dr. Ladvánszky János
    , Ericsson R&D (külső)
  • Füzy Csaba
    , Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék