Gate-Bias korrekt erzeugen

Der Beitrag

Beitrag "Dimensionierung LC-TP für 1Watt HF-Leistung"

steht damit im Zusammenhang.

Leroy schrieb:
> Drossel am Gate kann besser durch einen 4,7 Megohm Widerstand ersetzt
> werden. Ein FET ist ja hochohmig.

Was ist daran besser?

Hast Du eine Antwort auf die ursprüngliche Frage?

Leroy schrieb:
> Randy B. schrieb:
>> Was ist daran besser?
>
> Die Entkopplung vom Gate Spannungsteiler und seinem Abblockkondensator
> ist sehr viel höher

ok

> und nicht frequenzabhängig.

das spielt hier keine Rolle.

Trotzdem tendiere ich zur Lösung mit der Diode (Schottky HF 1N5711), da 
ich damit einen höhere Ugs(On) erreiche.

Leroy schrieb:
> Drossel am Gate kann besser durch einen 4,7 Megohm Widerstand ersetzt
> werden. Ein FET ist ja hochohmig.

So hohe Widerstände nimmt man nicht ohne Not. Insbesondere nicht in 
Leistungsstufen, in denen starke Temperaturwechsel auftreten.
Auch wird die dadurch vermutete bessere Entkopplung nicht eintreten, 
weil bei HF sowieso alles niederohmig ist. Selbst eine (angenommene) 
Kapazität von 0,1pF zwischen den Enden des Widerstandes stellt bei 40MHz 
eine Blindwiderstand von nur 40kOhm dar.

Helge schrieb:
> Bei 11m-Funken findet sich häufiger sowas hier. die 10k sind 'unendlich
> groß' im Vergleich zur Gateimpedanz.

Hier ist die Diode ja nur für ein Offset des Potis da. Trotzdem ist es 
eine Addition eines Gleichanteils. Das ist wie in meinem Bild links. Für 
eine Class-A Endstufe ist das ja auch sinnvoll.

Bei mir ist es aber Class-E und ich möchte ja keine symmetrische 
Aussteuerung. Daher würde ich mich über die Sinnhaftigkeit des 
Vorschlags auf der rechten Seite des Bildes freuen.

Leroy schrieb:
> Ach? Und eine Drossel hat wohl keine Kapazität?

Die von mir vorgeschlagene 1N5711 hat auch eine Kapazität von max. 2pF 
lt. DB.

BC107 schrieb im Beitrag #7088643:
> Das ist alles kein Problem, so lange die treibende Quelle niederohmig
> genug ist, um die Eingangskapazität des MOSFET schnell umzuladen.
> Schnelles Durchschalten ist deswegen wichtig, weil dadurch das
> Durchfahren des resistiven Teils der MOSFET Kennlinie kurz gehalten wird
> und dammit dessen Verlustleistung. Darum sieht man in Klasse E-Endstufen
> oft eine NPN-PNP Push Pull Stufe oder ein CMOS Buffer als Gate-Treiber.

Ja, das ist auch meine Überlegung ...

Ich verwende bislang 3 x 74LVC04 als Treiber.

BC107 schrieb im Beitrag #7088649:
> Randy B. schrieb:
>
>> Ich verwende bislang 3 x 74LVC04 als Treiber.
>
> In Part 2 des verlinkten Artikels solltest die Antwort auf dein Fragen
> finden. Ich kann bisher auch nicht erkennen, wozu eine Gate Vorspannung
> bei einer Class-E Schaltendstufe nützlich sein soll. Es ist doch gerade
> Sinn dieser Endstufe, rechteckig ganz AUS oder ganz EIN geschaltet zu
> werden. Wass soll dann eine Gate Vorspannung bewirken?

Wenn Du den Treiber direkt benutzt, bekommst Du eine Ugs im Intervall 
[0;5V].
Wenn Du die Diodenschaltung von mir oben benutzt bekommst Du eine Ugs im 
Intervall von [Ug1;Ug1 + 5V]. Wenn man nun Ug1 etwas kleiner als Ugs(th) 
macht, damit der MosFet noch richtig abschaltet, kommt man eben bei 
Ugs(th) ca. 2-3V auf ein Ugs(on) von 7-8V. Damit steuert der MosFet 
(BS170, 2n7002, RD06) besser durch. Das ist der ganze Sinn. Denn die 5V 
der LVC-Treiber sind ggf. etwas wenig.

BC107 schrieb im Beitrag #7088656:
> Dann nimm die Diode, ich sehe da kein Problem. Die eigentliche
> Herausforderunge bei einer Class-E Endstufe ist die Dimensionierung der
> Source-Drossel und die notwendige Transformation auf 50 Ohm.

Im Testaufbau funktioniert das ganz gut mit einem 2N7000. Ich werde 
jetzt eine vernünftige Testplatine mit 3x MMBF170 (SMD vom BS170) 
machen. Ich komme auf Ud(pp) von ca. 50V, was je nach Anpassungsnetzwerk 
etwas zusammenbricht. Laut Class-E-Calulator ist bei der gewünschten 
Leistung um 1W auch der Transformationsschritt ca. 65Ohm -> 50Ohm, also 
wenig problematisch.

> 40 MHz mit
> einem BS170 o.ä. erreichen zu wollen ist sehr ambitioniert. Aus eigener
> Erfahrunge weiß ich, dass ab 20 MHz der Wirkungsgrad um die Hälfte
> abgesunken ist. Und man möchte ja die Energie abstrahlen und nicht im
> MOSFET verheizen.

DAs stimmt, deswegen werde ich es auch noch mit (teuren) RD06HVF 
versuchen. Bin mir nur nicht sicher, ob der als Schalttransistor so 
geeignet ist. Der viel zitierte IRF510 ist bei 40MHz jedenfalls 
chancenlos.

> good luck

Danke, kann ich als HF-Noob gut gebrauchen.

Randy B. schrieb:
> Beim Bild rechts verschiebe ich um Ug1, d.h. Us wird [Ug1; Ug1 + 5V]
> entstammen. Auch hier muss Ug1 <= Ugs(th) sein.
> Insgesamt komme ich also auf eine höhere Einschaltspannung am Gate.
> Erscheint besser.

Rechte und linke Schaltung sind in ihrer Wirkung identisch. Der 
Spannungshub am Gate ändert sich mit der rechten Schaltung ja nicht. Die 
untere Spannungsschwelle darf bei beiden Varianten die Schwellspannung 
Ugs(th) des Transistors nicht überschreiten.

Insbesondere bei (schnellen) Logic-Level-MOSFETs bietet sich an 
DC-Kopplung zu betreiben und auf einer gesonderten Vorspannung des 
Gate-Anschlußes zu verzichten.