Hallo Zusammen,
Bin aktuell dabei einen Klasse C Verstärker entwickeln zu wollen. Der
Transistor Bringt über seinen Kollektorstrom einen parallel Schwingkreis
zum Schwingen, des weiteren ist diese Schaltung ja sehr effizient weil
der Transistor nur einen sehr geringen Strom Flusswinkel hat. Das was
ich mir Leider nicht zusammen reimen kann, ist wie hoch die
Ausgangsspannung des Verstärkers ist. Der Kollektorstrom ist hier ja
nicht sinusförmig, dieser Strom wird ja genutzt um den Schwingkreis
anzuregen und somit entsteht eine Sinusschwingung. Aber wir hoch ist
dann die zu erwartende Spannung am Ausgang bzw. Wie kann ich diese dann
berechnen?
Schonmal Danke im Voraus
Ein Parallelschwingkreis ist nur bei einer einzigen Frequenz sehr
hochohmig und benötigt nur geringe Ströme, um die Schwingung aufrecht zu
halten (die Verluste im Schwingkreis auszugleichen). Ein Verstärker
verstärkt aber üblicherweise einen größeren Frequenzbereich.
So ist die Fragestellung jedenfalls für mich unverständlich formuliert.
Der Klasse c Verstärker wird ja in der Resonanz Frequenz betrieben. Ich
würde für diesen Punkt gerne wissen wie hoch hier die
Spannungsverstärker ist? Oder ist in diesem Punkt die Verstärkung
maximal also maximale Betriebsspannung ?
Thomas schrieb:> Hallo Zusammen,>> Bin aktuell dabei einen Klasse C Verstärker entwickeln zu wollen. Der> Transistor Bringt über seinen Kollektorstrom einen parallel Schwingkreis> zum Schwingen, des weiteren ist diese Schaltung ja sehr effizient weil> der Transistor nur einen sehr geringen Strom Flusswinkel hat. Das was> ich mir Leider nicht zusammen reimen kann, ist wie hoch die> Ausgangsspannung des Verstärkers ist. Der Kollektorstrom ist hier ja> nicht sinusförmig, dieser Strom wird ja genutzt um den Schwingkreis> anzuregen und somit entsteht eine Sinusschwingung. Aber wir hoch ist> dann die zu erwartende Spannung am Ausgang bzw. Wie kann ich diese dann> berechnen?>> Schonmal Danke im Voraus
Theoretisch unendlich hoch!
Eine Spannungsüberhöhung tritt an den Komponenten eines Serienkreises
auf, der im Resonanzfall (idealerweise) einen Kurzschluss darstellt.
Speist man in einen Serienkreis einen Strom ein (oder definiert den
Strom über einen Vorwiderstand), so berechnet sich die Spannung über der
Spule zu
I*2*PI()*L und die über dem Kondensator zu
I*1/(2*PI()*C). Da die Resonanzfrequenz von dem Produkt aus L und C
abhängt, kann man die Spannungsüberhöhung durch das Verhältnis L/C (die
Güte) in weitem Maße bestimmen.
Bei einem Parallelschwingkreis ist das komplizierter. Speist man den mit
einer Stromquelle kann man zwar die "Leerlaufspannung" der Stromquelle
erreichen, was aber nicht Sinn einer Stromquelle ist. Normalerweise legt
man an einen Parallelschwingkreis eine Spannung an, wobei die Ströme in
dem Schwingkreis viel höher als der aus der Spannungsquelle entnommene
Strom ist.
Hier kann man mit einer Anzapfung (oder in dem man die Spule weiter
wickelt) die Ausgangsspannung wie bei einem Transformator bestimmen.
Mir stellt sich immer noch die Frage, was das Ziel der Fragestellung
ist. Was soll mit dem Verstärker betrieben werden? Wird - was vermutlich
der Fall ist - Leistung entnommen? In dem Fall muss man die Impedanz der
Entnahme mit in den Schwingkreis (seine Güte) "hineinrechnen".
Aber wie man in der Schaltung sieht, ist die Bezeichnung "parallel
Schwingkreis" nicht in "Reinform" vorhanden. Die Ausgangsspannung kann
somit auch nicht einfach aus den Eigenschaften eines
Parallelschwingkreises abgeleitet werden. Und dass eine
C-Endstufenschaltung nicht für alle Modulationsverfahren geeignet ist,
sollte ebenfalls berücksichtigt werden.
Thomas schrieb:> Ja klar kann man ja berechnen.> Fr/Bandbreite
Wäre wesentlich angenehmer für die Leser, nicht (unnötige) Abkürzungen
zu verwenden. Ich mußte 2x hinschauen.
Q = f/B oder Q = f/Δf
statt Fr/Ba %-)
> X/r
ist was? Oder meinst Du X/R?
Wenn Du einen rudimentären Schaltplan postest, könnte man besser auf die
Frage eingehen. Güte ist aber schon mal ein gutes Stichwort.
Der Plan von
Michael M. schrieb:> HF-Verstärker
ist gut aber insofern verwirrend weil da mehrere frequenzbestimmende
Bauteile (plus pi-Filter zur Anpassung) und 2 Transistoren drin sind.
Also besser erstmal ein ganz simpler Schaltplan mit nur 1 Transistor und
einem Schwingkreis.
Thomas schrieb:> Das ist die schematic.
Da ist die Last aber 10k. Und in Reihe zu L1 solltest Du einen
Widerstand (Rcu) einfügen, sonst hat der Schwingkreis unendliche Güte.
Und die Frequenz von V1 stimmt nicht überein mit der Resonanzfrequenz
von 1,3 MHz.
Thomas schrieb:> Die 1000 Ohm streichen und durch 50 Ohm tauschen.
Sind zwar 10.000. Aber dann ist C3 mit 100p viel zu klein. Eigentlich
gehört dort ein pi-Filter zur Anpassung hin. C1 kann kleiner.
Was mir noch auffällt: Q1 hat überhaupt keinen vernünftigen
Arbeitspunkt.
Mohandes H. schrieb:> Und in Reihe zu L1 solltest Du einen> Widerstand (Rcu) einfügen, sonst hat der Schwingkreis unendliche Güte.
Der hat doch schon durch die Last keine unendliche Güte.
H. H. schrieb:> Der hat doch schon durch die Last keine unendliche Güte.
Stimmt, aber zu dem Zeitpunkt war die Last noch 10k. Außerdem wird's
interessant wenn die Last 50R ist und dazwischen ein pi-Filter zur
Anpassung kommt.
Thomas schrieb:> Der Kollektorstrom ist hier ja> nicht sinusförmig, dieser Strom wird ja genutzt um den Schwingkreis> anzuregen und somit entsteht eine Sinusschwingung. Aber wir hoch ist> dann die zu erwartende Spannung am Ausgang bzw. Wie kann ich diese dann> berechnen?
Nimmt man für den Resonanzkreis ideale Eigenschaften an, werden
sämtliche Harmonische des Kollektorstromes kurzgeschlossen und nur die
Komponente der Grundwelle fließt durch den Lastwiderstand. Die
Ausgangsspannung ist sinusförmig. Angenommen der Transistor ist ideal
und es wird maximaler Wirkungsgrad angestrebt, kann der Amplitudenbetrag
der neg. Halbwelle am Kollektor nur max. Us=Ub=12V sein. Da in deinem
Bsp. der 50 Ohm Lastwiderstand RL direkt am Ausgang angeschlossen ist,
liegt an diesem eine Spannung Uss=2xUB=24V bzw. Ueff=8,485V an. Aus der
Endstufe kann eine Leistung von Po=(Ueff)²/RL=(Ub)²/2RL=1,44W entnommen
werden.
Leistungsverstärkung und Wirkungsgrad der Endstufe sind abhängig vom
Stromleitwinkel. Für einen Stromleitwinkel von z.B. 90° (d.h. der
Transistor leitet Strom über 1/2 Periode), liegt der theoretische
Wirkungsgrad n bei PI/4 (0,7854 bzw. 78,54%).
