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また間違えた・・・ソースフォロワの追試

2015-12-20      
 昨日はちょっと強めの寒風の中、浅草を漫ろ歩きしてきました。帰りには、かれこれ6,7年振りに田原町の「染太郎」へ・・・入店時間が夕飯の時間より早かったことから丁度空いていて、のんびりと鉄板焼きとビールで至福の時間を過ごしてきました。

 昨日のブログにも書いたように、ソースフォロワで躓いて何となく方針めいたものを決めましたが、今日我が師匠の旧ローカル”とおちゃん”からコメントあり、曰く「ソースフォロワの実験、間違ってないかいカットオフしてないVgs低すぎない」との有り難いお言葉。で、実験回路を見てみると、またしてもバイアス回路がおかしいことに気付きました。この失敗、昨日の記事に書いた以前に製作したノイズアンテナのエラーと同じ・・・書いた時点で自分で気付きそうなもんなんですが 早速、再実験です。



 ゲート電圧を作り出すためのゲートとドレインの間の抵抗が抜けていました ソースフォロワの場合、VDDの中点辺りに電位を置けばよいことから、1MΩを1本追加しての実験です。また、電源のパスコンは前回実験の回路図には明記していませんでしたが、今回の回路図にはバッチリ書き込んでおきました。



 ソース抵抗を2種類用意して試しています。終端は50Ωです。ご覧の通り-6,7dB程のロスまで改善しましたが、結構な消費電流になりますから、ポータブルな機器製作ではちょっと不利です。今回完成を目指す周波数カウンタは、電池とACアダプタの両用で考えますが、何れにしても消費電流少なめが吉・・・ちょっと悩み所になりそうです。

 そこで、昨日出かける前に書き置きした・・・って、まぁ直前記事ですが、2SK161を使ったソースフォロワの測定も行いました。回路は上記のものと同じで、単にFETを入れ替えています。



 ソース抵抗は半固定抵抗で追い込み、固定抵抗の近い値のものに置き換えています。これで-4.5dB程度のロスに収まりそう。消費電流も6mAあまりでありお手頃・・・ソースフォロワの実験としてはこれで幕が引けそうです

 このソースフォロワを初段とし、後置に20dB程度のエミッタ接地アンプを置いてトータル+15dB程度のアンプを周波数カウンタの入力にしてもよさそうですが、やはりもう一声欲しいところ・・・もう一捻りするか否かは、次の実験で決めたいと思います。
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電池駆動なら

なるべくIdss低い石で、Vg下げたほうがイイのではないかい

未発表ながら・・・

とおちゃん、こんにちは。
2SK161のランクOでやってみたらVgsをさらに小さくでき、ロスとして-3dBちょいという記録を樹立(?)したものの、きちんとデータ採りした奴でブログには発表してます。
さらなる一捻りでどうなるか・・・乞うご期待!ナンチャッテ(^^;

初めまして、通りすがりの無線家です

2SK192は接合型のディプリーションのFETなので普通は「ゲートの電位<ソースの電位」で使うと思います。つまり、トランジスタやエンハンス動作もする2SK241のベースやゲートのようにコレクタとエミッタの中間の電位ではなく、ゲートはソースよりも低くなるように使います…
192A-GRでゲートとソースを直結してドレインとソースに5Vかけると10mA程度が流れるはずです。一つ前の回路だとドレイン電流(10mA以下)がソース抵抗に流れてソースの電位を押し上げます。元の回路だとドレイン電流が4mA程度で、ソースの電位が1.5V程度になっていたはずです。
ゲートは1MΩで接地されていたので直流電位はほぼ0Vですからバイアスは-1.5Vです。(ゲートの直流電位はほぼ0Vです)

こちらの回路だとゲートには直流電位2.5Vが設定されていますので逆バイアスにするにはソース抵抗をもっと大きくしなければなりませんね。それをやるくらいなら上の1MΩを取って元の回路にする方が簡単です。(順バイアス(ゲート電位をソース電位より高くする)にすると、バイアス電圧が上がると接合型はゲートのところのダイオードがオンしてしまうので増幅器としては使えません)

ゲインについてですがソースフォロワでハイ受けしてる場合は電力渡しではなく電圧渡しなので、入力の整合が取れていない場合などに単純に電力比を測定するやり方ではゲインが出てきません。
ソースフォロワは基本的に電流増幅器ですが、パワーゲインに直すのなら入力の1MΩとFETの入力抵抗の合成抵抗と、と負荷(50Ω?)の逆比になるのではと思います。(出力インピーダンスはおよそ1/gm, gm=|Yfs|)
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