Forum: HF, Funk und Felder HF Spannungsbegrenzung


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von holger (Gast)


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Hallo,

wie kann ich eine HF Spannung (Power 0-200W 0-75V (100W) 50 Ohm 
1-30MHZ) auf z.B. 2,5V begrenzen? Dämpfungsglied fällt wegen den Peaks 
bei normalen KW Tranceiver aus. Z.B FT 2000D 200W auf 10W eigestellt, 
der TRX gibt mit PEP Messgerät geprüft zuerst viel mehr raus, dann ist 
der Transistor hin.

Ich habe eine Endstufe mit dem LDMOS BLF578 aufgebaut. Bis dato habe ich 
eine sichere 100mW Ansteuerung.

Danke für die Hilfe

Holger

von Sascha (Gast)


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Hallo,
ja das ist beim BLF578 ein Problem (Überspannung). Ich verbaue die Teile 
allerdings in 2m PAs. Die Überspannung killt doch den Transistor 
Ausgangsseitig oder? Also mit sehr schnellen Dioden am Ausgang kann man 
da eine Regelspannung erzeugen, sollte aber gut entkoppelt sein wegen 
den dadurch entstehenden Oberwellen. Am Eingang hilft dann ein 
Pin-Dioden Abschwächer oder VGA Amplifier im Zulauf. So einfach ist das 
leider nicht wie gesagt.

Gruß Sascha

von Ralph B. (rberres)


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LD-Mos Transistoren sterben wegen zu hoher Spannung am Eingang, weil die 
maximal zulässige Gate Source-Spannung überschritten werden.

Am Ausgang sind sie eigentlich unkaputtbar.

Da hilft nichts am Ausgang und auch keine Regelung sondern höchstens 
Begrenzerdioden am Eingang, welche auch schnell genug sein müssen, und 
generell vorhanden sein sollten.

Mit 100W direkt aufs Gate zu gehen ist eine ganz schlechte Idee. Auch 
dann wenn man die Leistung des TX vorher runterregelt.

Hier gehört zwingend ein Leistungsabschwächer zwischen TX und LD-Mos, 
oder alternativ baut man seinen TX dahingehend um das man die HF vor der 
Endstufe abgreift.

Ralph Berres

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das Bauteil heisst Limiter
http://194.75.38.69/products/Limiters.shtml
allerdings nicht direkt für diese Leistungsklasse

"Nullode" war das entsprechende Röhernbauteil aus der Radartechnik

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Mal ein Beispiel von Mini-Circuits:
http://194.75.38.69/pdfs/RLM-43-5W+.pdf
Broadband, 20 MHz to 4 GHz
"Mini-Circuits’ RLM-43-5W+ is a passive PIN diode RF limiter ideal for 
protecting sensitive receiver circuitry from
high-power signals, while allowing low-powered signals to be received.
Providing limiting range from +10 to +37 dBm and +12 dBm typical output 
power..."
Ich sehe keine Angaben zu impulsförmiger Belastung, die 5 Watt_max 
scheinen im Dauerbetrieb zu sein. Wie die aus dem kleinen SMD-Gehäuse 
abgeführt werden steht da auch nicht, muss wohl über die Massepads 
erfolgen.

von hilsei (Gast)


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von Hp M. (nachtmix)


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Christoph K. schrieb:
> Ich sehe keine Angaben zu impulsförmiger Belastung, die 5 Watt_max
> scheinen im Dauerbetrieb zu sein. Wie die aus dem kleinen SMD-Gehäuse
> abgeführt werden steht da auch nicht, muss wohl über die Massepads
> erfolgen.

Nein, die PIN-Diode braucht keine hohe Leistung abzuführen, sondern wird 
sehr niederohmig und erhöht lediglich den Reflexionsfaktor.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Dabei ist zu beachten dass Verstaerker mit Leistungen ueber 100mW nicht 
mit zu hohen Reflexionen am Ausgang arbeiten, ueblicherweise gehen sie 
kaputt. Dh ein Limiter am Ausgang ist dann ganz schlecht. Was bedeutet 
nicht mal ein Treiberverstaerker darf per reflektierendem Limiter 
limitiert werden.

von Ralph B. (rberres)


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Christoph K. schrieb:
> Ich sehe keine Angaben zu impulsförmiger Belastung, die 5 Watt_max
> scheinen im Dauerbetrieb zu sein. Wie die aus dem kleinen SMD-Gehäuse
> abgeführt werden steht da auch nicht, muss wohl über die Massepads
> erfolgen.

nee ist auch nicht Dauerstrich.

2 watt pulse 50 μsec pw 1kHz duty cycle recovery
to within 90% of final value @ -5 dBm

Ralph Berres

von auch Holger (Gast)


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Guten Abend,

ich habe gerade das Datenblatt gelesen.
Für mich als Newcomer (DO.... trau mich nicht) sind viele Angaben 
vorhanden, aber nicht nachvollziehbar.
Aber nach welcher Formel wird die maximale Eingangsleistung berechnet.
Ich habe mal gerechnet, 500mW sind 19Vss an 50 Ohm. Holger 1 hat nur 
100mW Input angegeben, warum?

Tschuess

Holger

von B e r n d W. (smiley46)


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> wird die maximale Eingangsleistung berechnet

nicht mit Uss, sondern mit Ueff. Ein Effektivwert wird so bezeichnet, 
weil er an einer ohmschen Last die gleiche Wirkleistung freisetzt, wie 
eine Gleichspannung mit der selben Höhe.

Leistung
~~~~~~~~
Ueff = Uss / (2 x wurzel(2))
     = 19V / 2.828
     = 6,72V

P = (Ueff)^2 / R
  = 45,16V^2 / 50r
  = 0,9 Watt

: Bearbeitet durch User
von auch Holger (Gast)


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Hallo,

Danke für die Antwort. Dann sind 0,9 W die maximale Eingangsleistung.
Wie kommt man auf die 45,16V, im Datenblatt habe ich den Wert nicht 
gefunden.

Danke

Holger

von Ralph B. (rberres)


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auch Holger schrieb:
> Wie kommt man auf die 45,16V, im Datenblatt habe ich den Wert nicht
> gefunden.

wie wäre es mit lesen des Beitrages?

B e r n d W. schrieb:
> P = (Ueff)^2 / R
>   = 45,16V^2 / 50r
>   = 0,9 Watt

Es kommt einfach durch quadrieren des Ueff Wertes.

Ralph Berres

von auch Holger (Gast)


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Hallo,

ich möchte etwas lernen, ich habe in Datenblatt von Farnell keine Angabe 
mit Ueff gefunden. Das Problem von Holger 1 wollte ich nur einfach 
nacharbeiten. Seit nicht böse, ich werde es schon noch lernen.

Vielen Dank

Holger

von Ralph B. (rberres)


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auch Holger schrieb:
> ich habe in Datenblatt von Farnell

welches Datenblatt? welches Bauelement?

In der HF Technik werden Pegel oft in dbm also db bezogen auf 1mW an 50 
Ohm angegeben.

Ralph Berres

von auch Holger (Gast)


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Hallo,

ich habe meine Frage auf den LDMOS BLF578 bezogen. Ich würde gerne 
wissen, wie ich das Datenblatt lesen muss. Es kann keine Angaben von 
max. Input oder max. Rücklaufleistung SWR erkennen.

Schönen Abend

Holger

von 123 (Gast)


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auch Holger schrieb:
> Hallo,
>
> ich habe meine Frage auf den LDMOS BLF578 bezogen. Ich würde gerne
> wissen, wie ich das Datenblatt lesen muss. Es kann keine Angaben von
> max. Input oder max. Rücklaufleistung SWR erkennen.

In Kapitel 4 stehen die "Limiting values".

Beitrag #4998400 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Petra (Gast)


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Hallo,

wie kann ich daraus den maximalen input und die höchste Rücklaufleistung 
errechnen?

VDS drain-source voltage - 110 V
VGS gate-source voltage 0.5 +11 V
ID drain current - 88 A
Tstg storage temperature 65 +150 C
Tj junction temperature - 225 C



Danke

MfG

Petra

von Ralph B. (rberres)


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Petra schrieb:
> wie kann ich daraus den maximalen input und die höchste Rücklaufleistung
> errechnen?

Hallo Petra

zunächst must du für die gewünschte Frequenz am Eingang und Ausgang das 
Anpassnetzwerk berechnen, damit man sowohl am Eingang als auch am 
Ausgang
50 Ohm sieht.

Der Transistor wird mit 50V Betriebsspannung betrieben. Daraus ergibt 
sich bei gegebener Ausgangsleistung dann auch das Übersetzungsverhältnis 
des Anpassnetzwerkes.

Bei solchen Endstufen wird man die Güte der Schwingkreise möglichst 
gering halten, damit Spannungsüberhöhungen im Schwingkreis die VDSS 
nicht überschreiten können. Oft ist es kein Schwingkreis sondern ein 
Transformator.

Man muss aber auch drauf achten das das nachfolgende Oberwellenfilter 
keine zu großen Schwingkreisgüten hat.

Bei Fehlanpassungen am Ausgang kann es im Extremfall zwischen doppelter 
Ausgangsspannung und doppelten Ausgangsstrom variieren. ( Je nach 
Lastfall ob Leerlauf oder Kurzschluss und Leitungslänge in Lambda, 
welches auch noch transformiert ).


( Das ist vor allem wichtig wenn vergessen wurde die Last 
anzuschließen).

Aus der Verstärkung die dieser Transistor hat kann man dann berechnen 
welche Eingangsleistung benötigt wird. Daraus und aus der 
Eingangsimpedanz muss man das Anpassnetzwerk am Eingang berechnen.

Die VGS darf auf keinen Fall auch nur für Mikrosekunden überschritten 
werden, dann ist der Transistor sofort defekt. ( Übrigens der häufigste 
Fall für eine defekte Endstufe ).

VGS setzt sich zusammen aus der Spitzenspannung des HF Signals direkt am 
Gate und der DC-Spannung für den Transistor in den gewünschten 
Arbeitspunkt der Eingangskennlinie zu schieben.

Sauber dimensionierte LD-Mos Endstufen sind gegen Fehlanpassung am 
Ausgang eigentlich fast unkaputtbar, wenn nicht irgendwelche 
Anpassgeräte mit Kreise hoher Güte am Ausgang hängen um den 
Schraubenzieher im Blumentopf an 50 Ohm anzupassen.

Am Eingang sind alle LD-Mos Endstufen extrem empfindlich gegen zu hohe 
Eingangsleistung. Da waren die alten Endstufen mit bipolaren Endstufen 
besser.

Ralph Berres

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