mikrocontroller.net

Forum: HF, Funk und Felder Frage zu einer linear PA


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Nabu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Welchen Grund kann es haben dass die markierten Widerstände zu heiss 
werden, bzw. welchen Zweck haben sie überhaupt?

Von hier:
https://www.qrp-labs.com/linear.html

Autor: Rübezahl (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Widerstände bestimmen den Ein- bzw. Ausgangswiderstand der 
dazugehörigen Transistorstufe.

Die Spulen L204 und L205 linearisieren den Frequenzgang.

Die Widerstände können bei einer Fehlanpassung am Ausgang warm werden, 
oder auch wenn keine Antenne bzw. kein  Dummy Load angeschlossen ist.

Autor: Hp M. (nachtmix)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nabu schrieb:
> Welchen Grund kann es haben dass die markierten Widerstände zu heiss
> werden

Vielleicht schwingt der Verstärker auf einer relativ niedrigen Frequenz.
Mögliche Gründe: Schlechtes Layout oder fehlende Last am Ausgang.
Vielleicht ist auch die Ansteuerleistung bei niedriger Frequenz schlicht 
zu hoch.

Evtl. ist auch die Induktivität mit 1µH etwas zu gering.
1µH haben bei 7,5 MHz nur 47 Ohm und das bedeutet, dass der grösste Teil 
der Steuerspannung von vllt. 20Vpp an dem 220 Ohm Widerstand abfällt.
Rechnerisch würden dann 217mW auf dem Widerstand verheizt.

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ah ok, ich betreibe die PA im 630m-Band (475 kHz)
Dann müsste bloss die Induktivität grösser sein?

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nabu schrieb:
> Ah ok, ich betreibe die PA im 630m-Band (475 kHz)
> Dann müsste bloss die Induktivität grösser sein?

Die Induktivität braucht die Schaltung nur ganz am oberen Frequenzende 
(~15...30MHz), um dort den Abfall der Verstärkung zu kompensieren. Bei 
deinen niedrigen Frequenzen brauchst du gar keine Induktivität an der 
Stelle.

Wenn du dort eine größere Induktivität einbaust (die also in deinem 
Frequenzbereich wirkt), bekommst du einen deutlichen Anstieg der 
Verstärkung mit der Frequenz.

Autor: DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nabu schrieb:
> ich betreibe die PA im 630m-Band

Dann müssen auch die Speisedrossel T203 und der Ausgangstrafo T204 
genügend hohe Induktivität haben!

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aah verstehe. Danke euch.

T204 hatte ich bereits etwas angepasst: Kernmaterial 43 war nicht 
geeignet, der wurde ziemlich heiss. Mit Material 77 wird er nicht mal 
handwarm.
Für T203 habe ich gerade keinen passenden Kern zur Hand.

Dann werden die Widerstände heiss, weil T203 zu wenig Induktivität bei 
der Frequenz hat?
Am Ausgang ist ein Dummyload angeschlossen.

Autor: Arno H. (arno_h)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Serienresonanzfrequenz liegt bei ca 500kHz und du betreibst die PA 
in dem Bereich. L202 und C207 genauso.

Arno

Autor: Robert M. (r0bm)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nabu schrieb:
> Dann werden die Widerstände heiss, weil T203 zu wenig Induktivität bei
> der Frequenz hat?

Ohne Gegenkopplung ist die Verstärkung der Endstufe bei kleinen 
Frequenzen sehr groß und nimmt mit zunehmender Frequenz kontinuierlich 
ab. Man möchte jedoch eine möglichst konstante Verstärkung bei allen 
Frequenzen, hier kommt die Spannungs- bzw. Parallelgegenkopplung, hier 
in Form von RL(C)-Netzwerken, vom Drain- zum Gateanschluß ins Spiel. 
Damit wird ein Teil der Ausgangsspannung invertiert zum Eingang 
zurückgeführt.

Je kleiner die Frequenz desto stärker muss die Gegenkopplung ausfallen, 
die Impedanz des RL(C)-Netzwerkes nimmt deswegen ab. Der Einfluß der 
zwei 1uH Induktivitäten geht stätig zurück, es fällt immer mehr Spannung 
an den ohmschen Widerständen ab, wodurch diese auch immer wärmer werden 
(müssen). Langwellige Bänder sind für R216/R217 am ungünstigsten.

Da für Dich nur das 630m Band von Interesse ist, könnte die 
Gegenkopplung entweder komplett weggelassen oder aber zumindest stark 
zurückgenommen werden (R216/R217 vergrößern, z.B. auf 470...1k). L202 
bis L205 können dabei auch gleich überbrückt werden. Die 
Gesamtverstärkung nimmt dabei zu, wodurch für die gleiche 
Ausgangsleistung weniger Leistung am Eingang bereigestellt werden muss.

Autor: nur so (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das komplette entfernen der Gegenkopplung könnte auch im wilden 
Schwingen der PA enden.
Ich würde die Gegenkopplungswiderstände erstmal gegen 470-680ohm/2W 
ersetzen und mal schauen wie sich die PA verhält

Autor: nur so (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
achja, T203 sollte auch angepasst werden...

Autor: arno_h (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nur so schrieb:
> achja, T203 sollte auch angepasst werden...

Meinst du wirklich T203?
Wenn ich das richtig sehe, ist das nur die Drossel in der 
Drainversorgung, die HF wird mit T204 ausgekoppelt.
Wäre dann bei T203 nicht die Vergrößerung des Kondensators sinnvoller?

Arno

Autor: nachtmix (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nur so schrieb:
> das komplette entfernen der Gegenkopplung könnte auch im wilden
> Schwingen der PA enden.

Möglich.
Zumal das evtl. keine Gegenkopplung ist, sondern eine Neutralisation.
Manchmal kann man das nicht so leicht entscheiden, und dann sollte man 
die Schaltung mal im Simulator untersuchen.



Hierbei habe ich übrigen nicht aufgepasst und mich demzufolge 
verrechnet:
Hp M. schrieb:
> Rechnerisch würden dann 217mW auf dem Widerstand verheizt.

Ich ging ja davon aus, dass die Steuerspannung am Gate 20Vss beträgt.
Dabei habe ich aber übersehen, dass das andere Ende der 
RLC-Reihenschaltung nicht an Masse liegt, sondern am Drain, dessen 
Spannung gegenphasig zum Gate verläuft und mindestens genauso hoch ist.
Daeshalb erscheint an dem Widerstand gut die doppelte Spannung und 
Verlustleistungen um 1W scheinen durchaus wahrscheinlich zu sein.

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe L204 und L205 überbrückt, ohne dass es zu Schwingungen kommt. Werde 
mich dann an R216 und R217 machen.

Im Moment braucht die PA 50mW Input für 7W Output, was ca. 21 dB 
Verstärkung entspricht. Auf höheren Frequenzen hat sie laut Datenblatt 
26 dB Verstärkung.
L201 spielt für die Frequenzabhängigkeit bestimmt auch eine Rolle.

Aber die heissen Widerstände (>130°C ungekühlt) sind im Moment die 
grössere Sorge.

Autor: nur so (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
arno_h schrieb:
> Meinst du wirklich T203?
> Wenn ich das richtig sehe, ist das nur die Drossel in der
> Drainversorgung, die HF wird mit T204 ausgekoppelt.
> Wäre dann bei T203 nicht die Vergrößerung des Kondensators sinnvoller?
>
> Arno

Hallo,

nein, dann bekommen die C´s volle HF ab, aber wenn er im LF Bereich 
arbeitet, wird, die Drossel sollte zwar bifilar gewickelt sein und etwa 
4x RL entsprechen, RL wird aber bei rund 1,8Mhz berechnet worden sein, 
also ist wohl der induktive Widerstand zu gering, daraus folgt das die 
Anpassung der Transistoren nicht optimal ist, muss zwar keine große 
Auswirkung haben, aber wenn man es schon macht, dann richtig, so ist 
zumindest meine Meinung.

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wäre Material 77 für T203 ok?

T50-43: AL: 440 µH/100 turns
T50-77: AL: 1180 µH/100 turns

Autor: äxl (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
T203 muss viel hochohmiger bei deiner niedrigen Fregwenz werden. Sie 
bestimmt mit die Gesamtverstärkung.

Autor: äxl (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
-43 ist nickel-Zink
-77 ist Mangan-Zink

http://www.amidon.de/contents/de/d557.html

was kostet sowas eigentlich? ich würds ausprobieren, schon aus reiner 
neugierde...

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ausprobieren muss man nicht, man müsste sich nur auskennen :D
So kleine Kerne sind günstig, 1-2€, aber ich müsste sie zuerst 
bestellen.

Herumliegen hätte ich nur zu grosse N30 Kerne:

2 Wdg 17+j54 Ohm bei 475 kHz
3 Wdg 42+j110
4 Wdg 75+j200
5 Wdg 134+j320
6 Wdg 226+j470
7 Wdg 365+j645
8 Wdg 717+j712
9 Wdg 924+j1047
10 Wdg 1360+j1201
11 Wdg 1966+j1200
12 Wdg 2615+j900
13 Wdg 3100+j300
Danach geht's abwärts

Autor: Arno H. (arno_h)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@nur so: Danke, überzeugt.

Arno

Autor: Robert M. (r0bm)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nur so schrieb:
> achja, T203 sollte auch angepasst werden...

äxl schrieb:
> T203 muss viel hochohmiger bei deiner niedrigen Fregwenz werden. Sie
> bestimmt mit die Gesamtverstärkung.

Der Drain-Drain Lastwiderstand beträgt rund 22Ohm. Der Blindwiderstand 
der T203 Speisedrossel/Baluns sollte 4...5 Mal höher sein. Die aktuell 
vorhandene Anzahl an Windungen ist mehr als genug.

Windungszahlrechner:

http://toroids.info/FT50-43.php

Nabu schrieb:
> Im Moment braucht die PA 50mW Input für 7W Output, was ca. 21 dB
> Verstärkung entspricht. Auf höheren Frequenzen hat sie laut Datenblatt
> 26 dB Verstärkung.

Ausgehend von den Wickeldaten des Übertragers T204, sollte die 
Ausgangsleistung bei ca. 12W liegen.

21dB Gesamtverstärkung ist zu wenig. Für das 630m Band müssen T201 und 
T202 angepasst werden (Material und Windungszahl). Aktell sind 
VHF/UHF-Kerne aus 61er Material verbaut.

Gleichzeitig ließe sich auch der Eingangswiderstand des Verstärkers 
anpassen, damit die üblichen 50Ohm anstehen. Dazu T201 z.B. als 1:4 
Balun wickeln und R203/R204 auf 100...120Ohm ändern.

T202 arbeitet am Ausgang auf ~78Ohm Last. Der Blindwiderstand beider 
Wicklungen ist, wie weiter oben schon angegeben, entsprechend 
auszulegen.

Mit BN43-2402 Kern:

http://toroids.info/BN-43-2402.php

Nabu schrieb:
> L201 spielt für die Frequenzabhängigkeit bestimmt auch eine Rolle.

L201 ist nur eine Speisedrossel und filtert die Speisespannung. Ein 
Einfluß auf den Frequenzgang besteht nicht.

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
R216 und R217 haben jetzt 620 Ohm und werden nur noch 90°C heiss. Dafür 
gibt es 11 W Output. Nett :)

Autor: Robert M. (r0bm)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nabu schrieb:
> R216 und R217 haben jetzt 620 Ohm und werden nur noch 90°C heiss.

Sind das 1/4W Widerstände?? Schalte mal 2 davon in Reihe (anstatt 
L204/L205 einen 2. Widerstand einbauen) um die Wärme zu verteilen.

Wenn du die Gegenkopplung spaßeshalber mal komplett weg lässt, wie 
verändert sich Durchgangsverstärkung und Ausgangsleistung?

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Robert M. schrieb:
> Wenn du die Gegenkopplung spaßeshalber mal komplett weg lässt, wie
> verändert sich Durchgangsverstärkung und Ausgangsleistung?

Ja das hätte ich versuchen sollen. Mache ich morgen.

Bei welcher Feldstärke beginnen Leuchtstofflampen eigentlich zu 
leuchten?

Autor: Nabu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Robert M. schrieb:
> Wenn du die Gegenkopplung spaßeshalber mal komplett weg lässt, wie
> verändert sich Durchgangsverstärkung und Ausgangsleistung?

Die selben 11W*, aber mit weniger Oberwellen.

Mit eingangsseitigen Optimierungen liesse sich die Verstärkung wohl noch 
verbessern, aber für meine Verwendung reicht das erst mal.


*) Vom Schätzeisen. Wenn ich die Spannung mit einem Spannungsteiler 
messe, komme ich auf 30V RMS an 55 Ohm Last (=16W).

Autor: Robert M. (r0bm)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nabu schrieb:
> Die selben 11W*, aber mit weniger Oberwellen.

...und ohne Hitzewallungen in der Gegenkopplung ;-).

Nabu schrieb:
> Mit eingangsseitigen Optimierungen liesse sich die Verstärkung wohl noch
> verbessern, aber für meine Verwendung reicht das erst mal.

Ja, mit den erwähnten Änderungen im Treiber könnte an der 
Gesamtverstärkung gedreht werden.

Nabu schrieb:
> *) Vom Schätzeisen. Wenn ich die Spannung mit einem Spannungsteiler
> messe, komme ich auf 30V RMS an 55 Ohm Last (=16W).

30V RMS ist unwahrscheinlich, höchstens mit der Endstufe in Kompression. 
Im Idealfall wären es 12Vs am Drainanschluß bei UB=12V, 48Vss von Drain 
zu Drain und 72Vss an der 50Ohm Last, d.h rund 13W.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.