Hallo liebe Gemeinde Ich habe da mal eine Verständnisfrage. Es geht um Leistungsmessung an einer HF-Endstufe. Auf zwei Wegen bin ich zu komplett verschiedenen Ergebnissen gekommen. Nun interessiert mich, wo mein Denkfehler sitzt oder ob mir jemand den Effekt erklären kann. Angemerkt sei, dass ich bei einer anderen Endstufe Messungen hatte, bei denen das Ergebnis von Oszi und SQR-Powermeter identisch war. HF PA, Angestrebte Ausgangsleistung: ca. 5W. Test mit reinem Sinus, unmoduliert. Messweg 1: Zwei SWR-Meter hintereiander. [PA, Z=50R]---RG58--->[SWR1]---RG58---[SWR+50R DUMMY] Ein SWR-Meter kann intern zwischen Antenne und "Dummy" (50R) umgeschaltet werden. Der Dummy wurde verwendet. Beide Messgeräte zeigen ca 5W an. Messweg 2: Oszi: Mit dem Oszi die Spannung am Ausgang der PA gemessen. VSS = 32V. Folglich: VS = 16V Veff = 16V/SQRT(2) Veff= 11,35V P = Veff²/R = 128,82V/50R = 2,57W Mir ist klar, dass das Messen mit dem Oszi an HF so eine Sache ist und man da vorsichtig sein sollte: stichwort "Kapazitiver Eingangswiderstand". Ich habe das gleich Ergebnis mit zwei Oszis erzielt. Eine einfache Gleichrichterschaltung (50R Shunt + Germaniumdiode + 100nF Kerko am DVM) ergab eine Spitzenspannung von ca. 16V Wenn ich die Eingangsleistung der PA abschwäche, dan sinkt die Ausgangsleistung und auch die Stromnaufnahme, was ja OK ist. Mir erschließt sich die Differenz nicht.
Da ist irgendwo deine Rechnung faul. Nach meiner Tabelle ( hängt immer an der Wand ) sind 5 Watt an 50 Ohm = 16V. Deine Werte stimmen, aber das Rechenergebnis nicht.
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Hallo Ingo, 16V ist der Spitzenwert der Wechselspannung. Zum Berechnen wird ja der Mittelwert (Effektivwert) benötigt. Also VS/SQRT(2). Die Lookup-Table bezieht sich bei 16V auf den Effektivwert von 16V, der hier nicht gegeben ist. LG
> Hallo Ingo,
Mea Cupla für den Patzer... Copy&Paste gone wrong
Ingo schrieb: > Oszi: Mit dem Oszi die Spannung am Ausgang der PA gemessen. Ist die Bandbreite des Oszis ausreichend hoch? Ist die Spannung auch (hinreichend) sinusförmig?
Ich sage mal, wer nicht richtig misst - misst mist. Also ich messe immer an einem 50Ω Abschluß (Dummyload) die Leistung über die anliegende Spannung. Wenn Du am offenen PA Ausgang mit dem Oszi misst, na dann, wird das nichts. Oder ich nehme eine Leistungsdämpfungsglied, z.B. -40dB und schließe dort direkt mein mW Powermeter auf Basis eines AD8307 oder AD8362 an. Dann erhalte ich zwar eine dBm Anzeige, aber das stört nicht weiter.
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Ich würde der Oszilloskop-Variante am ehesten vertrauen, falls da auch
ein Dummy-Load dran war und das Oszilloskop eine ausreichende Bandbreite
hat. Ein 10:1 Tastkopf hat auch mit 32Vss keine Probleme und 10pF Last
spielen wahrscheinlich erst bei 30MHz eine Rolle, die Impdanz des
Tastkopfes beträgt da ~500 Ohm. Im Vergleich zu 50 Ohm also ca. 10%.
Wer weiß schon, welche Hausnummern die Powermeter anzeigen.
Frage:
Wieviel Watt DC gehen denn in die Endstufe rein?
> Mea Cupla für den Patzer
Heißt das nicht "Mea Culpa"?
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Hi, Uwe S. schrieb: > Also ich messe immer an einem 50Ω Abschluß (Dummyload) die Leistung über > die anliegende Spannung. Gemessen MIT Dummy am Ausgang der Stufe und auch über den Dummy selbst. Das Ergebnis ist an beiden Punkten identisch. Jörg Wunsch schrieb: > Ist die Bandbreite des Oszis ausreichend hoch? 50Mhz, sollte passen. > Ist die Spannung auch (hinreichend) sinusförmig? Schaut 1A aus. Math sagt: kein über/unter-schwingen und FFT zeigt keine vielfachen. > Wer weiß schon, welche Hausnummern die Powermeter anzeigen. 20Wmax beim Kleinen und 200/1kW beim großen (mit dem Dummy drin). > Frage: > Wieviel Watt DC gehen denn in die Endstufe rein? Ca. 15W. Der Wirkungsgrad ist nicht der Beste. Inzwischen habe ich den 5-Pol PI-Filter am Ausgang in Verdacht, dass fcut zu tief liegt und der HF im Transistor verbrät. Aber das erklärt noch nicht die komischen Messwerte. Denke ich zumindest. > Heißt das nicht "Mea Culpa"? Ja, Mea Culpa für den Mea Culpa-Typo. :)
Hallo Ingo Es wäre auch möglich, dass die Endstufe parasitär bei z.B. 200 MHz schwingt, was das Oszilloskop nicht anzeigt, die Power-Meter jedoch schon. Bernd Nachtrag Ich bin hier gerade an einer CW-Endstufe mit einem IRF510 am Experimentieren. Es kommen 5W raus bei 12,6 V * 560 mA = 7,06 W Eingangsleistung. Durch Hochdrehen des Netzteils komme ich leicht über 12 Watt am Dummy Load.
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Hallo Bernd, > Es wäre auch möglich, dass die Endstufe parasitär bei z.B. 200 MHz > schwingt, was das Oszilloskop nicht anzeigt, die Power-Meter jedoch > schon. Hmm, das sollte das Filter am Ausgang dann fressen. Gucke ich mir morgen jedoch nochmal an. Danke für den Hinweiß. > Nachtrag > Ich bin hier gerade an einer CW-Endstufe mit einem IRF510 am > Experimentieren. Es kommen 5W raus bei 12,6 V * 560 mA = 7,06 W > Eingangsleistung. Durch Hochdrehen des Netzteils komme ich leicht auf >>12 Watt am Dummy Load. Hmm, n=~70%. Schon erstrebenswert. Läuft die Endstufe bei Dir im Class D-Betrieb? Meine ist C-Betrieb. LG
Nachtrag: > Ich bin hier gerade an einer CW-Endstufe mit einem IRF510 am > Experimentieren. Es kommen 5W raus bei 12,6 V * 560 mA = 7,06 W > Eingangsleistung. Durch Hochdrehen des Netzteils komme ich leicht > über 12 Watt am Dummy Load. Welche Spannung (Ueff) kannst Du am Ausgang der PA bei 5W messen?
B e r n d W. schrieb: > Ich bin hier gerade an einer CW-Endstufe mit einem IRF510 am > Experimentieren. Es kommen 5W raus bei 12,6 V * 560 mA = 7,06 W > Eingangsleistung. Klasse C oder Klasse E? Finde letztere recht interessant und hatte letztens mal ein Experiment damit gestartet. Sah gut genug aus, dass ich mich vorletzte Woche mal damit an der Minimal Art Session (QRP MAS) beteiligt habe: 10 W Input, 8 W Output auf 7 MHz. Dreh- und Angelpunkt bei Klasse E ist aber eine gute Anpassung der Antenne, ansonsten funktioniert das Rekonstruktionsfilter nicht mehr ordentlich, und man verheizt doch wieder Leistung in der PA.
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Tx_40m_IRF510.gif
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> Welche Spannung (Ueff) kannst Du am Ausgang der PA bei 5W messen? Ca. 44Vss ~= 15.6Veff -> 4,8W > Klasse C oder Klasse E? Es ist die Schaltung im Anhang, IMO Klasse C. Es gibt keine besonderen Arbeitspunkt-Einstellungen. Der Schwingkreis muss die Gate-Spannung mindesten auf >6V Spitze bringen, die Schaltschwelle liegt zwar irgendwo bei ca. 4V, aber erst bei >6V schaltet er komplett durch, das PWM ist kleiner als 50%. Keine Ahnung, wie sich die Schaltung an einer echten Antenne verhält. Am liebsten würde ich den Treibertransistor wegrationalisieren, es sei denn er ließe sich auch als Frequenzverdoppler für 40m nutzen. > Minimal Art Session (QRP MAS) Ich bin auf die Ergebnisse und natürlich die Schaltungen gespannt. Der hier z.B.: "The transmitter puts out about 2 watts" http://kd1jv.qrpradio.com/MAS/MAS.htm Ich hab eine ganze Zeit lang nach der Sendeendstufe gesucht, aber offensichtlich geht das mit einem einzigen 2N7000! Nächstes Jahr möchte ich selber mitmachen. Mein CW macht Fortschritte, ich suche mir immer ein (sehr) langsames QSO und kann schon das meiste mitschreiben. Diese Schaltung ist inzwischen aufgebaut: Beitrag "Re: Primitiv(st)er AM TRX gesucht" Allerdings mit 3 Röhren bzw. 51 Teilen, eine 12SH1L als Oszillator, die EF86 als Audion und die EL95 als NF und Sendeendstufe. Mit einer Heizleistung von 12,6V/275mA und 250V/32mA Anodenspannung kommen immerhin 3 Watt raus. Es fehlt noch die Sende-/Empfangsumschaltung. Auch den Versuchsaubau eines Wechselrichters gibt es schon, es sollte mit einem Bleiakku 12V/3,5Ah ca. 3 Stunden Betrieb möglich sein.
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Unbenannt.jpg
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Kauf dir bei ebay einen Abschlusswiderstand mit Messausgang, oder beim Funkamateur diese sehr nützliche 100W Dummyload, ebenfalls mit Messausgang.
Hi, hat sich die Lösung hier gefunden? Ich konnte es ganz oben nicht sicher herauslesen, aber war auch das Oszi mit 50 Ohm am Messaufbau eingebunden? Oder war es noch hochohmig (z. B. 1 MOhm) eingestellt? In dem Fall würde ja keine Leistungsanpassung mehr vorliegen und die gesamte Spannung des Generators würde am Oszi abfallen. Im vorherigen Fall (50 Ohm Schaltungswiderstand und 50 Ohm Innenwiderstand des Generators) muss der Generator eine eff. Spannung von 32V liefern. Dann fallen innen 16V ab und außen auch und so entstehen außen die 5W. Wenn außen (statt der 50 Ohm) 1 MOhm dranhängen, fallen dort auch die gesamten 32V ab. In Bezug auf 1 MOhm ergibt das dann aber eine verschwindend geringe Leistung. Wie gesagt: Verzeihung, falls ich in der Fragestellung nicht richtig verstanden habe, wie nun gemessen wurde.
Meiner Meinung nach ist der Rechenweg (Messweg 2) im Eingangspost völlig korrekt und plausibel. Den Messweg 1 mit dem SWR (Power?) Meter halt ich für fehlerbehaftet.
Bernd, eröffne doch mal bitte einen eigenen Thread, damit wir über deine Sachen diskutieren können. Passt ja nicht mehr ganz hierher.
Lustig! In der Tat war die Messung der SWR/-Powermeter richtig. Ich musste den Tastkopf auf den Teiler (10x) schalten. Außerdem war die Messspitze locker (die ist abschraubbar/wechselbar). So ein Dreck. In der Tat lassen sich Ueff=16,2V messen (mit Messspitze auf "1x" nur 12,6V). Sonstiges Problem: Die Stromaufnahme der Stufe schwankt zwischen 800mA und 1.400mA. Teilweise sinkt sie automatisch, teils wenn ich die Schaltung berühre. Da scheint was zu schwingen. Ausserdem treibe ich den Transistor wohl mit der Eingangsleistung von ~0,8W Hemmunglos sin die Sättigung, was Oberwellen verursacht und die Bilanz ruiniert. Btw: in wie weit ist ein 2SC2078 gegen einen 2SC2092 austauschbar? Wenn ich die Datenblätter vergleiche, dann scheint der 2SC2092 eine höhere Verstärkung aufzuweisen. LG
Hallo Ingo IMO hängt die Verstärkung von der Transitfrequenz ab, nicht vom Hfe. Beim 2SC2078: 150MHz / 10MHz = 15 Der 2SC2092: 250MHz / 10MHz = 25 Allerdings wird der 2SC2092 auch leichter parasitär schwingen. Die Gegenmaßnahme reduziert die Verstärkung ein wenig, wobei sich die beiden Exemplare wieder annähern. Ich hatte kürzlich einen BD137 mit einem 2SD1348 verglichen. Der BD137 hat auf den ersten Blick recht gute Werte (Hfe und Ft), die Verstärkung geht jedoch oberhalb von 400 mA steil in den Keller. Der 2SD1348 hat nur halb so große Kapazitäten im Vergleich zu Deinen Transistoren. Mit der identischen Ansteuerung liefert er 5-6 Watt am Ausgang, der BD137 nur 3Watt. Möglicherweise würde der BD137 bei 24V Betriebsspannung ordentlich abschneiden.
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