Esercitazione di
Elettronica per le Telecomunicazioni
Prof. C. Abbate, G. Busatto - A.A. 2013/2014
Verifica sperimentale di un amplificatore a basso rumore per Ricevitori FM
In questa esercitazione si analizzerà il funzionamento dell’amplificatore a basso rumore
per ricevitori FM progettato nelle esercitazioni precedenti.
Fig. 1: Schema Elettrico dell’LNA
Fig. 2: Foto dell’LNA
Lo schema elettrico del circuito e la rispettiva foto sono riportati nelle Fig. 1 e 2. Notare
che sia il trasformatore di ingresso che quello di uscita (T1, T2) possiedono un nucleo
regolabile, per la taratura dell’induttanza degli stessi. Sono inoltre presenti due trimmer
capacitivi C14 e C18. La resistenza R8 è intercambiabile per poter cambiare la corrente di
polarizzazione di collettore del Cascode. Le induttanze di adattamento sono realizzate in
aria. Esse sono già montate sul circuito e sono state progettate mediante il software
gratuito disponibile in rete: http://hamwaves.com/antennas/inductance.html
1) Verifica della polarizzazione
Inserire una resistenza R8=1kΩ, corrispondente ad una corrente Ic≈2mA. Alimentare il
circuito con una Vcc=12V, attraverso la boccola Rossa (+) e Nera (-). Verificare con
l’ausilio dell’oscilloscopio o del multimetro il corretto punto di funzionamento per i
transistori Q1 e Q2.
2) Taratura dell’amplificatore selettivo.
Imporre sul morsetto “+Sint” una tensione di sintonia variabile da 0 a 12V utilizzando la
sezione 2 dell’alimentatore. Dopo aver calibrato l’analizzatore di reti, collegare
attraverso i cavi BNC l’ingresso e l’uscita del circuito alle rispettive porte del network.
Impostare una tensione Vsint=1V e verificare sia l’ampiezza che la frequenza del picco
di risonanza. Regolare in sequenza il nucleo del trasformatore T2 e il condensatore
C14, fino ad ottenere per Vsint=1V, fris1=88MHz e per Vsint=10V, fris2=108MHz.
Successivamente regolare il trasformatore T1 e la capacità C18 per avere la massima
selettività e il minimo contenuto armonico. Misurare la frequenza di risonanza al variare
della tensione di sintonia variando la stessa da 0 a 12V con passo 1V, riportando
l’andamento della frequenza di risonanza su di un grafico cartesiano. Misurare il Q
dell’amplificatore selettivo alla frequenza di 98MHz dopo aver acquisito la risposta
armonica dello stesso.
3) Misura del guadagno dell’amplificatore
Imporre in ingresso al circuito un segnale sinusoidale con ampiezza pari a -20dBm
(100µV) e frequenza f=98MHz, utilizzando il generatore ad alta frequenza. Misurare la
corrispondente uscita attraverso l’analizzatore di spettro o l’oscilloscopio. Variare la
tensione di sintonia, portandola la valore necessario per la risonanza a 98MHz
(utilizzare i risultati del punto2). Rifinire la sintonia, cercando di ottenere il massimo
dell’ampiezza del segnale di uscita. Nel caso in cui sull’uscita comparissero segnali
spuri, ritoccare sia il trasformatore T1 che il condensatore C18, fino ad ottenere il
minimo contenuto armonico in uscita. Nella condizione di perfetta sintonia (massima
ampiezza per il segnale di uscita), misurare il guadagno dell’amplificatore. Acquisire lo
spettro del segnale di uscita commentando i risultati.
Ripetere la misura del guadagno agli estremi della banda passante (f min=88MHz e
fmax=108MHz), variando la frequenza sul generatore e risintonizzando l’amplificatore
attraverso la tensione di controllo.
4) Aumento del guadagno dell’amplificatore
Variare il valore della resistenza R8 portandola a 680Ω. Misurare nuovamente il
guadagno dell’amplificatore alla frequenza di 98MHz, attraverso la procedura proposta
al punto 3.
