Hallo, ich stehe vor einem Rätsel und mir fällt quasi nichts mehr dazu ein. Ich habe eine kleine HF-Schaltung aufgebaut (und vorab in ADS simuliert). Es geht mir zunächst nur um die AP-Einstellung. Die Schaltung sollte lt. Simulation ca. Idc=40 mA aufnehmen, nimmt aber nur 26,6mA auf. Sie besteht aus einem VCO-IC (ca. 10 mA), einem HF-Transistorverstärker (ca. 15 mA), einem nachgeschaltenen Mikrostrip-Bandpass und einem weiteren HF-Transistorverstärker (sollte auch ca. 15 mA haben, ist eigentlich dieselbe Schaltung) - und beim zweiten HF-Verstärker besteht nun das Problem, dass der AP nicht stimmt (zumindest habe ich das so mit meinem Multimeter festgestellt). Die Kollektorspannung sollte eigentlich ca. 2 V sein, liegt aber bei 4.8V (Versorgung 5 V), d.h. ca. 200 mV fallen an R5 ab. Die Basisspannung schaut OK aus. Der Kollektor ist sicher verlötet (so auch der gesamte Transistor). Ich habe bereits: -Widerstände kontrolliert -Diodenmessung am Transistor mit dem Multimeter durchgeführt - die Spannungswerte im stromlosen Zustand der Schaltung sind exakt gleich wie beim 1. Transistor -den HF-Transistor durch einen anderen ersetzt Anmerkung: Ich kann den VCO-Output auch deaktivieren, das Ergebnis bleibt gleich (die Schaltung nimmt dann halt um die 10 mA des IC weniger auf).
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Daniel R. schrieb: > Die Kollektorspannung sollte eigentlich ca. 2 V sein, > liegt aber bei 4.8V (Versorgung 5 V), d.h. ca. 200 mV > fallen an R5 ab. Naja, ich würde es mal mit einem Koppelkondensator in der Basis versuchen.
Daniel R. schrieb: > Die Kollektorspannung sollte eigentlich ca. 2 V sein, liegt aber bei > 4.8V (Versorgung 5 V), d.h. ca. 200 mV fallen an R5 ab. Dann könnte R4 viel zu hochohmig sein (68K?). Egon D. schrieb: > Naja, ich würde es mal mit einem Koppelkondensator in > der Basis versuchen. Ist doch drin (C3). Würde der fehlen, wäre die Kollektorspannung von Q2 viel zu niedrig, weil der ja dann direkt die Kollektorspannung von Q1 an der Basis hätte.
Egon D. schrieb: > Daniel R. schrieb: > >> Die Kollektorspannung sollte eigentlich ca. 2 V sein, >> liegt aber bei 4.8V (Versorgung 5 V), d.h. ca. 200 mV >> fallen an R5 ab. > > Naja, ich würde es mal mit einem Koppelkondensator in > der Basis versuchen. Das habe ich mir auch mal gedacht, aber dann bewusst anhand der Simulationsergebnisse weggelassen. Es dürfte ja seitens des Filters keine Gleichspannung drauf sein, da das ein Coupled-Line Bandpass ist und der Streifen ja quasi "frei" liegt. ArnoR schrieb: > Daniel R. schrieb: >> Die Kollektorspannung sollte eigentlich ca. 2 V sein, liegt aber bei >> 4.8V (Versorgung 5 V), d.h. ca. 200 mV fallen an R5 ab. > > Dann könnte R4 viel zu hochohmig sein (68K?). Alle Widerstandswerte wurden kontrolliert.
Die Stromverstärkung B eines realen Transistors kann doch zwischen Faktor 0,5 und Faktor 2 des typischen Wertes sein. Da ist es dann ja kein Wunder, dass da in dem realen Aufbau ein anderer Strom herauskommt. Den Koppelkonmdnesator kannst du weglassen. Dessen Funktion erledigt dein Bandpass. Jeder Transistor benötigt seine eigene Abblockung mit C(s) und Bead und nochmals C.
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BFP420 und 5V als Versorgung? "ESD (Electrostatic discharge) sensitive device, observe handling precaution!" Der Satz ist ernst gemeint im Datenblatt, den kann ich aus Erfahrung bestätigen.
...und wie sieht denn der reale Aufbau aus? Vielleicht ist ja nur ein Detail bei der Umsetzung (schlechte GND Durchkontaktierungen am Emitter oder so) das Problem...
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GHz-Nerd schrieb: > ...und wie sieht denn der reale Aufbau aus? > Vielleicht ist ja nur ein Detail bei der Umsetzung (schlechte GND > Durchkontaktierungen am Emitter oder so) das Problem... Schaut ja fürchterlich aus, wenn man das vergrößert...
Daniel R. schrieb: > und beim zweiten HF-Verstärker besteht > nun das Problem, dass der AP nicht stimmt (zumindest habe ich das so mit > meinem Multimeter festgestellt). Vielleicht schwingt der schon ohne Eingangssignal...
Hp M. schrieb: > Daniel R. schrieb: >> und beim zweiten HF-Verstärker besteht >> nun das Problem, dass der AP nicht stimmt (zumindest habe ich das so mit >> meinem Multimeter festgestellt). > > Vielleicht schwingt der schon ohne Eingangssignal... Habe ich auch schon befürchtet. Aber das kann doch eigentlich nicht sein, oder? - allein von der niedrigen Stromaufnahme dieser Stufe. Könnte ich das irgendwie mit einfachen Mitteln rausfinden?
Daniel R. schrieb: > Könnte ich das irgendwie mit einfachen Mitteln rausfinden? Finger an den Ausgang des nicht angesteuerten Verstärkers halten: ändert sich die Stromaufnahme, dann schwingt er. Spektrumanalysator wäre natürlich besser.
Jörg W. schrieb: > Daniel R. schrieb: >> Könnte ich das irgendwie mit einfachen Mitteln rausfinden? > > Finger an den Ausgang des nicht angesteuerten Verstärkers halten: ändert > sich die Stromaufnahme, dann schwingt er. > > Spektrumanalysator wäre natürlich besser. Es gibt Verstärker die vertragen keinen offenen Eingang. Deshalb einfach mal einen 50Ohm SMA-Abschlusswiderstand auf den Eingang schrauben.
Ich bn der Ansicht, daß solche Stufen mit einer aktiven Arbeitspnkteibstellung mit einem zusätlchen PNP Transistor ausgerüstet werden sollten. Der Collectorstrom wird dann vom PNP mit dem Sollwert verglichen und hält den Arbeitspunkt genau ein. Den Strom stellt man dann einfach mit einem Spannungsteiler am PNP ein. Habe ich immer so gemacht. Auf dese Weise braucht man nichts einstellen. Berechnen - Aufbauen - Einschalten - Funktioniert. https://www.qsl.net/va3iul/Bias/Bias_Circuits_for_RF_Devices.pdf https://www3.nd.edu/~hscdlab/pages/courses/microwaves/labs/Agilent1293.pdf
Jörg W. schrieb: > Daniel R. schrieb: >> Könnte ich das irgendwie mit einfachen Mitteln rausfinden? > > Finger an den Ausgang des nicht angesteuerten Verstärkers halten: ändert > sich die Stromaufnahme, dann schwingt er. > > Spektrumanalysator wäre natürlich besser. Also mit dem Fingertest habe ich keine Änderung des Stroms am Messgerät festgestellt (zumindest nicht im 100uA-Bereich; 0,1 mA ist nämlich meine kleinste Messeinheit in diesem Skalenbereich).
Keine Emitterwiderstaende, keine Emittergegenkopplung ? Wodurch ist der Arbeitspunkt an der Basis stabilisiert ? Die Basis vom Kollektor her zu Speisen bedeutet eine Abhaengigkeit der Verstaerkung reinzubringen. dH Exemplar-, Temperatur, Stromabhaengigkeit.
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Name H. schrieb: > Wodurch ist der Arbeitspunkt an der Basis stabilisiert ? Durch die Kollektorgegenkopplung. Das ist nicht brilliant, sollte aber zumindest dafür sorgen, dass die Kollektorspannung DEUTLICH unter 5V liegt. 4.8V ist zuviel. > Die Basis vom Kollektor her zu Speisen bedeutet eine > Abhaengigkeit der Verstaerkung reinzubringen. > dH Exemplar-, Temperatur, Stromabhaengigkeit. Das stimmt zwar, aber: Der Strom, der durch den 6.8k-Vorwiderstand fließt, muss irgendwohin -- er kann also nur durch die Basis-Emitter-Strecke abfließen. Wenn bei einem nicht defekten Transistor Strom durch die Basis-Emitter-Strecke fließt, dann fließt auch Kollektorstrom -- dieser würde aber das Kollektor- potenzial sehr deutlich absenken. Der Spannungsabfall am Kollektorwiderstand beträgt aber nur 200mV; das passt auffällig gut zu ca. 1mA, was in die Basis hineinfließt. Schlussfolgerung: Der Kollektor ist nicht korrekt verschaltet, oder der Transistor ist kaputt. Letzeres wäre aber merkwürdig; ich würde eher mit einem inneren Kurzschluss als mit einer Unterbrechung rechnen...
Die Schaltung ist zwar nicht unendlich robust und stabil, aber funktionieren sollte sie dennoch ohne weiteres. Ich habe selbst schon oft simple LNAs mit den BFPXX Transistoren oder auch den BFUXXX von NXP aufgebaut. Stabilität ist zwar durchaus ein Thema (Die Last sollte halbwegs gut angepasst sein) aber der DC-Arbeitspunkt verschiebt sich auch wenn die Schaltung schwingt nicht derart stark, dass der Strom auf 1/10 des ursprünglichen Werts fällt. Im Moment sieht es für mich nach einem kapputten Transistor aus. Für HF-LNA Basteleien würde ich sowieso zu den robusteren, halbwegs ESD geschützten Teile raten (z.B BFP540ESD). Damit muss man beim Handling nicht ganz soo stark aufpassen.
Nach dem Transistortausch würde ich aber als erstes auf jeden Fall mal die Versorgungsspannung auf höchstens 4V reduzieren. Ein 5V rail bei einem Transistor mit einem absolute maximum rating von 4.5V zu verwenden ist schon sehr grenzwertig. Die Teile sind eigentlich eher dafür gedacht, an Versorgungsspannugnen im Bereich 1.8-3.3 V betrieben zu werden
Der BFP420 hat ein Ft von mindestens 18 GHz. Da wirkt ein direkt angekoppeltes Coupled Lines Filter wohl wie ein Resonator bei einer Frequenz die man nicht möchte. Eigentlich bekomt man solchen Transistoren in einer hohen Anzahl von Fällen (Versuchen) nicht stabil da die para- sitären Elemente um den Transistor nicht mehr zu vernach- lässigen sind. Hinzu kommt dass eine normale FR4-Leiterplatte mit 1.6mm Dicke (vermutete Dimension) nicht mehr geeignet ist eine vernünftige Masseanbindung zu liefern.
Egon D. schrieb: > Schlussfolgerung: Der Kollektor ist nicht korrekt > verschaltet, oder der Transistor ist kaputt. Letzeres > wäre aber merkwürdig; ich würde eher mit einem inneren > Kurzschluss als mit einer Unterbrechung rechnen... Es war der Transistor kaputt - hätte ich mir nicht gedacht, da ich ihn bereits ersetzt hatte... Danke an alle!
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