Emisor común no amplificador

Estoy tratando de hacer un transmisor de onda portadora de 27 MHz a partir de un oscilador de cristal y un amplificador secundario. Thi es el circuito completo:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

La primera parte, a la izquierda de C6, es un oscilador de cristal colpitts . Y en el lado derecho de C6 está el amplificador emisor común . El oscilador de cristal Colpitts que he construido se puede encontrar aquí .

Las hojas de datos Q1 y Q2 se pueden encontrar aquí .

El problema es el siguiente. Si tengo el amplificador CE desconectado y mido el voltaje con un osciloscopio en O1 , obtengo 150 mV pico a pico. Pero tan pronto como conecto el amplificador CE y mido el voltaje en O2 , obtengo alrededor de 300 mV pico a pico (tenga en cuenta que la antena en este momento no está conectada), que es mucho menos de lo que esperaba.

Los valores elegidos para el oscilador colpitts son los mismos que en ese sitio web al que publiqué un enlace. Para el amplificador CE calculé los valores yo mismo, así es como lo hice:

1. $\beta=100$
2. Elegí:$I_C=I_E=1mA$
3. Elegí: , entoncesV B = 1.7 $V_E=1V$$V_B=1.7V$
4. $R_6=\dfrac{1V}{1mA}=1k\Omega$
5. IR5=100uAIR4=110u$I_B=\dfrac{Ic}{\beta}=10uA$ , ,$I_{R5}=100uA$$I_{R4} = 110uA$
6. R4=9V-1.7$R_5=\dfrac{1.7V}{100uA}=18k\Omega$ ,$R_4=\dfrac{9V-1.7V}{110uA}=66k\Omega$
7. $R_7=\dfrac{9V-4.5V}{1mA}=4.7k\Omega$
8. Para , leo en alguna parte: , y obtengoX C 4 < = $C_4$C4>=60p$X_{C4}<=\dfrac{1}{10}\times R_6$$C_4 >= 60pF$

C5 y C6 fueron elegidos arbitrariamente. Si alguien pudiera decirme cómo calcular con precisión sus valores, realmente lo agradecería.

Entonces, ¿no debería ser la ganancia del amplificador: ?, mientras obtengo una ganancia de solo 2.$r_e=\dfrac{25mV}{I_C}$ $A_v=\dfrac{-R_C}{r_e}=-188$

¿Cual podría ser el problema? Leí en alguna parte que la falta de coincidencia de impedancia puede afectar la potencia de la señal transmitida, ¿podría ser este el caso aquí, ya que la impedancia de salida del oscilador colpitts es relativamente baja, mientras que la impedancia de entrada del amplificador CE es relativamente alta?

Cualquier ayuda es muy apreciada!

EDITAR:

Sé que no lo he declarado explícitamente, pero realmente lo agradecería si uno pudiera sugerir una solución a este problema.

EDIT2:

¿Qué pasaría si aumentara la ganancia si tuviera que usar BS270 MOSFET en modo de puerta común en lugar de 2N3904? Leí en alguna parte que los MOSFET son más rápidos y los vi utilizados en aplicaciones de HF. Porque los tengo a mano y no puedo comprar ningún componente en este momento.

Una razón es que la ganancia del transistor se degrada a altas frecuencias. Para elegir un ejemplo específico, el semiconductor ON BC546 tiene un producto de ancho de banda de ganancia (GBP) de 100MHz a una corriente de colector de 1mA (consulte la figura 6 en la hoja de datos vinculada). Esto significa que a una frecuencia de 27MHz, la ganancia actual (beta) es de aproximadamente 100MHz / 27MHz = 3.7, no 100.

A 27MHz, las capacitancias parásitas en el transistor (amplificadas por el efecto Miller ) también pueden estar jugando un papel en la reducción de la ganancia.

Simplemente reemplazar el transistor por uno más adecuado para frecuencias altas puede ser suficiente para solucionar el problema. Puede salirse con la suya eligiendo un transistor de propósito general diferente: el 2N3904, por ejemplo, es un poco mejor con una GBP típica de 300MHz. Probablemente, una mejor solución sea elegir uno de los muchos transistores diseñados para aplicaciones de alta frecuencia. Para elegir uno al azar, el PN5179 de Fairchild tiene una GBP típica de 2000MHz.

Debido al efecto Miller, el amplificador de colector común no es especialmente adecuado para la amplificación de alta frecuencia, y las topologías como el amplificador de base común a menudo se utilizan para señales a varias decenas o cientos de MHz. Sin embargo, a 27MHz sospecho que estará bien con un amplificador emisor común.

Un factor adicional que limita la ganancia es que la impedancia de C4 || Se debe agregar R6 a r_e cuando se calcula la resistencia del emisor a frecuencias de señal. Por lo general, C4 se elige para tener una impedancia insignificante a frecuencias de señal en comparación con el r_e del transistor, pero a 27MHz la impedancia de su R6 || C4 es de aproximadamente 55Ω (dominado por la impedancia de 59Ω de C4). Cambiar C4 a un condensador de 1nF o 10nF debería aumentar la ganancia en más de un factor de dos.

Un par de cosas para pensar: ¿qué le hacen las resistencias de polarización de CC a su señal? Si eliminaste Q2 pero dejaste R4 / R5, ¿cuál sería la ganancia en O1? Además, calcula la ganancia de la segunda etapa como RC / re, pero descuida el efecto de R6, que está en serie con re. Con esas dos cosas en mente, regrese y calcule la ganancia.

Sí ... la falta de coincidencia de impedancia podría ser parte del problema. Recuerde que iguala impedancias (fuera y entre etapas) permite la máxima transferencia de potencia. Otro paso adicional que puede tomar es agregar un "buffer" con alta impedancia de entrada, lo que evita cargar la primera etapa (el oscilador Colpitt). La etapa sugerida es un amplificador colector.