Forum: HF, Funk und Felder SWR, Endstufe, TP-Filter


von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Hallo
Ich bastle an einer LD-Mos Pa mit dem bfr188. Dabei taucht folgende 
Frage auf.
Laut einer Tabelle von DJ0ABR 
(https://www.dj0abr.de/german/technik/kwpa/kwpa_performance.htm) erzeugt 
eine solche Pa heftige Oberwellen die im ungünstigstem Fall nur 4db 
niedriger als das Nutzsignal sind. Wenn ich nun ein TP-Filter dahinter 
schalte, was passiert dann mit der Leistung in der Oberwelle? Die müsste 
dann doch reflektiert werden.
Wenn ich also ein SWR-Meter zwischen Pa und TP-Filter habe, würde mir 
dort ein SWR ca. 3 angezeigt werden, selbst wenn ich einen perfekten 50 
Ohm Abschlusswiderstand habe!
Nun habe ich nicht nur ein SWR-Meter hinter der Pa, sondern auch noch 
eine Schutzschaltung die bei zu hohem SWR die Versorgungsspannung 
abschaltet.

Also was tun? Die Schutzschaltung auf SWR 3 einstellen, das SWR 
ignorieren und ein anderes SWR-Meter hinter dem TP-Filter benutzen? Und 
die Welt ist in Ordnung?

Ich kann natürlich auch die Schutzschaltung hinter dem TP einbauen. Nur 
wenn dann mal das falsche Filter geschaltet wird, wird sie nicht 
auslösen.

Ich habe das ganze Netz nach dieser Problematik durchsucht, 
merkwürdigerweise scheine ich der Einzige zu sein der diese Problem hat. 
Oder habe ich hier einen Denkfehler?

von Kurt (heliosh)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Oder habe ich hier einen Denkfehler?

Nein, das ist bei meiner Class-D PA auch so. Aber die Leistung in den 
Harmonischen ist glaube ich nicht so extrem.
Das SWR messe ich erst nach dem Tiefpassfilter. Die Reflexionen der 
Harmonischen werden wohl teilweise im Snubber und teilweise im 
Tiefpassfilter absorbiert, die MOSFETs bleiben bei mir kalt.

Als Schutzschaltung kannst du vielleicht einen thermischen Schutz 
einbauen oder den Schutz halt auf ein wirklich hohes SWR am PA-Ausgang 
einstellen.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Hallo Kurt danke für die schnelle Antwort. Aber was ist ein snubber? Ich 
glaube sowas habe ich nicht. Wäre schön wenn mein Transistor auch kalt 
bliebe. Der Kühlkörper ist so groß wie ein ein Kilo Paket Zucker und 
wird heftig angeblasen und bei 1,2 kW wird es schon warm!

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


Lesenswert?

Hallo zusammen.

Kurt schrieb:
> Das SWR messe ich erst nach dem Tiefpassfilter

Erkläre mir bitte, welches SWR von welchem Teil misst du?

Hinter dem TP-Filter ist (wahrscheinlich) auf 50Ohm angepasst. Dann ist 
dein Sender  - was auch immer - der Generator, der die SWR-Brücke 
betreibt. Hinter dem TP und der Brücke sind 2 Anschlüsse. Die hängen 
doch nicht in der Luft, da ist doch zumindest Irgendetwas als 
Abschlusswiderstand dran, was auch immer.
So wird nicht das Ausgangs-SWR des Senders bestimmt, oder verstehe ich 
es falsch.

73
Wilhelm

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Ich bin zwar nicht der Kurt, aber ich bin sicher dass da ein 
Abschlusswiderstand dran hängt. Bei mir ist es eine Dummy Load. Und 
genau davor gehört das SWR Meter. Weil du ja wissen willst ob die 
Antenne richtig angepasst ist. Wenn du flexibel sein willst kannst du da 
auch noch einen anpass-netzwerk einfügen. Das kommt allerdings nach dem 
SWR-Meter. In meinem Fall interessiert mich(noch nicht) das 
Stehwellenverhältnis der Antenne, sondern das Stehwellenverhältnis 
meines Tiefpassfilters ,deshalb habe ich noch ein SWR Meter vor dem 
Tiefpassfilter

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Sorry für die Namensverwechselung ;-(

Lothar S. schrieb:
> In meinem Fall interessiert mich(noch nicht) das
> Stehwellenverhältnis der Antenne, sondern das Stehwellenverhältnis
> meines Tiefpassfilters ,deshalb habe ich noch ein SWR Meter vor dem
> Tiefpassfilter

Dafür musst du aber doch in! dieses Teil hinein! messen.
Nimm den TP alleine; wenn er symmetrisch aufgebaut ist (wie meistens) 
und keine Anpassungsaufgaben übernehmn soll, dann schliesst du ihn an 
einem Ende mit dem entspr. Widerstand ab und misst vom anderen Ende das 
SWR. Ob man nun SWR sagt oder Rückflussdämpfung (Return Loss neudeutsch) 
ist doch alles das Gleiche. Du hast aber hinein! gemessen.
Ein üblicher, normaler 3-,5-,7-poliger  Butterworth-  oder 
Tschebyscheff-TP ist kein Problem, alle sehr gutmütig. Bei Cauer wird es 
schon kribbeliger.
Als Amateure müssen wir ja mit unseren Unikaten kein Geld verdienen. 
Darum kann es ja auch ein bisschen aufwendiger sein. Trenne Anpassung 
von Filterung; getrennte Baugruppen. Das vereinfacht die Sache, und dann 
macht deine SWR-Messung auch Sinn.

Als Tipp:
Schau dir mal 'ELSIE' an. Ein kostenloses Filterprogramm. Muss man sich 
ein bisschen mit beschäftigen, aber von der Fülle der Möglichkeiten - 
nicht nur TP - wird man erschlagen.

Als Beispiel siehe Bild
7-pol 30MHz Tschebyscheff-TP, die Welligkeit weiss ich nicht mehr.
Einfügedämpfung 0.2-0.3dB, 60MHz -> ca. 60dB

(Man muss solange rechnen, bis die (sie) zu den (verfügbaren) passenden 
Werten bei den Cs rauskommen. :-) )

Für alle ganz Schlauen, da gibt es auch einen Deckel dazu.

73
Wilhelm

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Wenn ich nun ein TP-Filter dahinter
> schalte, was passiert dann mit der Leistung in der Oberwelle? Die müsste
> dann doch reflektiert werden.

Wird sie auch, falls es sich um ein verlustloses Filter handelt.
Wenn alles richtig ist, und mit etwas Glück, wird die reflektierte 
Leistung nicht im Transistor verheizt, sondern entlastet die 
Powersupply.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Hallo Wilhelm, ich verwende RF Sim. Ist nicht ganz so groß, aber tut 
seinen Zweck. Die Filter habe ich anschließend mit einem Netzwerk 
Analysator optimiert. Alle Filter haben einen SWR besser als 1,2 und 
einen Verlust besser 0,5 dB( sofern ich das messen kann) das Problem ist 
aber nicht das Stehwellenverhältnis im Durchlassbereich, sondern das 
Stehwellenverhältnis bei der dritten Oberwelle

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Hallo HP. Ich möchte mich da ungern auf mein Glück verlassen, kannst du 
das ein bisschen genauer erklären?

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Vielleicht habe ich das Problem gelöst. Ich habe ein Hochpassfilter für 
Frequenzen ab 40 Megahertz parallel zum Tiefpassfilter geschaltet der 
Ausgang des Hochpassfilters geht auf einen dicken 50 Ohm Widerstand da 
sollten dann die zweiten und dritten Oberwellen für 15 12 und 10 m 
verbraten werden

von Kurt (heliosh)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Aber was ist ein snubber?

Das hier ist für das 630m Band.

> Wäre schön wenn mein Transistor auch kalt
> bliebe.

Naja die MOSFETs sind so Hoch- bzw. Niederohmig, dass da gar nicht viel 
Leistung anfallen kann. Je nach Frequenz und Schaltgeschwindigkeit sind 
es bei dir vielleicht auch Schaltverluste.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

630 m ist ja noch fast Audio. Leider schalte ich nicht. Die Endstufe 
läuft im ab Betrieb mit 1,5 Ampere Ruhestrom bei 50 Volt 
Versorgungsspannung! Aber interessant dass sowas geht, geht das auch für 
die höheren Bänder?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Wenn ich nun ein TP-Filter dahinter schalte, was passiert dann mit der
> Leistung in der Oberwelle? Die müsste dann doch reflektiert werden.

Deine PA hat ja eh keine rellen 50 Ω als Quellimpedanz, sondern die 
braucht sowieso irgendeine Form von Anpassung. Ein SWR-Meter hat an der 
Stelle so gar keinen Sinn.

Normalerweise legt man die Anpassung dabei so aus, dass sie (in 
irgendeiner Form) resonant ist, dann speichert sie Energie (zwischen L 
und C hin und her fließend). Bei der klassischen Klasse-C-PA ist das der 
"Tankkreis". Bei Röhren-PAs früher war es das "Collins-Filter", ein 
Schwingkreis mit einer kapazitiven Anzapfung.

Wenn du ein RC-Filter hast, verheizt du natürlich die nicht gewünschte 
Energie in den Widerständen.

Bei der Klasse-E-PA optimiert man die gesamte passive Ausgangsschaltung 
entsprechend, dass man die PA im Schalterbetrieb mit minimalen 
Eigenverlusten verwenden kann. Wenn du dir einen uSDX ansiehst, dann 
werkelt da ein kleiner FET im SOT-23-Gehäuse, aus dem bis zu 5 W HF 
rauskommen – ohne dass er groß warm wird.

von Kurt (heliosh)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Aber interessant dass sowas geht, geht das auch für
> die höheren Bänder?

Klar, aber die Amplitude kann man halt nicht modulieren. Damit geht 
quasi nur CW und FSK.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)



Lesenswert?

Hallo Jörg danke für deinen Beitrag. Vielleicht fehlen mir hier die 
theoretischen Grundlagen. Ich habe die PA natürlich nicht selber 
entwickelt sondern ich habe einfach das nachgebaut was heute als 
Transistor pa angeboten wird. Die Endstufe ist breitbandig. Da gibt es 
keinen tankkreis, und keine Resonanz( zumindest keine gewollten) die 
Kunst ist wohl einfach die, durch Auswahl des richtigen Ferit materials 
eine Anpassung über den gesamten Bereich von 1,8 bis 60 MHz zu bekommen. 
Gott sei Dank blieb mir diese Arbeit erspart, hätte mich auch wohl 
überfordert.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Hallo Jörg ich muss noch mal nachfragen, weil ich ja immer an neuen 
Technologien interessiert bin. Habe jetzt mehrere Stunden recherchiert 
und leider nichts gefunden was mir weiterhilft. Kannst du mir bitte 
einen Link schicken, für eine Kilowatt Endstufe im E-Betrieb, oder eine 
Bauanleitung vielleicht vertue ich hier meine Zeit und Energie mit einer 
völlig veralteten Technologie

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Kannst du mir bitte einen Link schicken, für eine Kilowatt Endstufe im
> E-Betrieb,

Nö, habe ich auch nicht. Habe damit bislang nur im QRP-Bereich 
experimentiert. Mein eigenes Experiment war nicht sehr erfolgreich 
(verheizt zu viel), der uSDX dagegen funktioniert gut. Hast halt für 
jedes Band dann einen Satz Filter hintendran.

https://dl2man.de/8-band-rf-board/

von Robert M. (r0bm)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Wenn ich also ein SWR-Meter zwischen Pa und TP-Filter habe, würde mir
> dort ein SWR ca. 3 angezeigt werden, selbst wenn ich einen perfekten 50
> Ohm Abschlusswiderstand habe!
> Nun habe ich nicht nur ein SWR-Meter hinter der Pa, sondern auch noch
> eine Schutzschaltung die bei zu hohem SWR die Versorgungsspannung
> abschaltet.
>
> Also was tun? Die Schutzschaltung auf SWR 3 einstellen, das SWR
> ignorieren und ein anderes SWR-Meter hinter dem TP-Filter benutzen? Und
> die Welt ist in Ordnung?

Die Hauptmessbrücke sitzt wie üblich hinter dem TP-Filter. Um gewisse 
Bedienfehler zu erkennen, können zusätzliche Messbrücken sowohl zwischen 
PA und TP-Filter (falsches TP-Filter geschaltet) als auch am Eingang der 
PA (zu hohe Steuerleistung) vorgesehen werden.

Die Messbrücke zwischen PA und TP-Filter soll dir nur melden wenn die 
Grenzfrequenz des gewählten TP-Filters im Verhältnis zur Sendefrequenz 
zu klein ist. Dazu legst du die Dämpfung in den beiden Messzweigen (FWD, 
REV) so aus, dass nach der Gleichrichtung beide Zweige, solange kein 
Fehler vorliegt, in etwa identische Gleichsspannungen liefern. Die 
Differenz daraus ergibt ~0. Sobald ein falsches TP-Filter gewählt wurde, 
wird sich diese Spannungsdifferenz schlagartig ändern, worauf die 
Steuerelektronik nun dementsprechend reagieren kann.

Grundsätzlich ließe sich ein falsches TP-Filter auch mit der 
Hauptmessbrücke alleine erkennen da sobald das falsche TP-Filter zum 
Einsatz kommt keine Ausgangsleistung mehr messbar ist.

Lothar S. schrieb:
> Vielleicht fehlen mir hier die
> theoretischen Grundlagen. Ich habe die PA natürlich nicht selber
> entwickelt sondern ich habe einfach das nachgebaut was heute als
> Transistor pa angeboten wird.

Das angehängte Bild zeigt eine PA mit getrennte Speisedrosseln. Damit 
lässt sich leider nur ca. die Hälfte der versprochenen Ausgangsleistung 
erzeugen.

Lothar S. schrieb:
> Kannst du mir bitte
> einen Link schicken, für eine Kilowatt Endstufe im E-Betrieb, oder eine
> Bauanleitung vielleicht vertue ich hier meine Zeit und Energie mit einer
> völlig veralteten Technologie

https://www.ixys.com/Documents/AppNotes/CO1.pdf

https://www.microsemi.com/document-portal/doc_view/123873-drf1200-13-56mhz-reference-design-kit

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Hallo Robert , danke für die Info das SWR-Meter vor dem Tiefpassfilter 
ist teil eines protection boards . Welches bei Überstrom , Überspannung, 
zu hohem SWR die Versorgung Spannung abschaltet. Von Hause aus ist 
dieses Board auf ein SWR von zwei eingestellt. Das klappt für die 
unteren Bänder gut aber bei 15 12 und 10 muss ich die Schwelle auf 2,8 
erhöhen, weil zu viel Leistung zurückkommt. Zuerst habe ich geglaubt 
mein Tiefpassfilter wäre schlecht. Habe also noch mal nachgemessen. Aber 
das SWR liegt bei 1, 02 und die durchlassdämpfung unter 0,3 db. Auch 
wenn ich das Tiefpassfilter direkt mit 100 Watt aus meinem K3 an steuere 
habe ich einen SWR von eins. Deswegen denke ich dass die rückfließende 
Leistung aus den Oberwellen resultiert, die vom Tiefpassfilter 
reflektiert werden, weil das Filter in dem Bereich keine 50 Ohm 
aufweist. Da mein K3 offensichtlich keine starken Oberwellen mehr 
enthält wird dort ein SWR von eins angezeigt. Die Frage ist nun, bis zu 
welcher Schwelle kann ich den Schwellwert aufdrehen? Macht die Sicherung 
bei einem SWR von drei noch Sinn, oder ist der Transistor dann schon 
kaputt? Ich bin da ein bisschen panisch, lach. Weil ich habe schon drei 
Transistoren verheizt, und jeder kostet 230 €
 M. schrieb:
> Das angehängte Bild zeigt eine PA mit getrennte Speisedrosseln. Damit
> lässt sich leider nur ca. die Hälfte der versprochenen Ausgangsleistung
> erzeugen.

850 Watt kommen raus im 80 Meter Band bei 23 a. Mehr liefert mein 
Netzteil nicht

Die beigefügte Schaltung ist ein Generator also keine Endstufe also auch 
nur wieder für CW geeignet.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)



Lesenswert?

Das protection Board

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


Lesenswert?

Hallo Lothar

Lothar S. schrieb:
> ich verwende RF Sim

Das ist ein Schaltungsanalyse! Programm. Das von mir empfohlene ELSIE 
ist ein Schaltungssynthese Programm. Du suchst dir eine Konfiguration 
aus, gibst deine gewünschten Parameter ein und das Programm berechnet 
dir die erforderlichen Bauteilwerte. Damit wurde z.B. das oben gezeigte 
Filter berechnet.

Lothar S. schrieb:
> das Problem ist aber nicht das Stehwellenverhältnis im Durchlassbereich,
> sondern das  Stehwellenverhältnis bei der dritten Oberwelle.

So ganz verstehe ich deinen Wunsch nicht. Wenn du die 3. Oberwelle 
messen willst, brauchst du einen Spektrumsanalysator. Dann weisst du den 
genauen Wert und wieviel er unter deiner Grundwelle liegt. Wenn du einen 
Tiefpass hast, dann weisst du, wie gross dessen Dämpfung z. B. bei der 
3. Oberwelle ist. Wenn das genug ist, reicht es doch..??
Die 3. Oberwelle hat kein SWR, sie findet eins vor; nämlich das, was die 
nachfolgende Schaltung mit/aus ihr erzeugt. Wenn sie dann z.B. einen 
Tiefpass findet, der nicht in ihr Schema (Frequenz) passt, zieht sie 
sich beleidigt wegen Fehlanpassung zurück ;-)
Viele Filterschaltungen, wie z.B. ein üblicher TP, funktionieren nach 
dem Prinzip der Fehlanpassung, sprich miserable Leistungsübertragung.
Dein Split-Filter in Ehren, es wird sicher Situationen geben, in denen 
das sinnvoll ist, aber 'für normal' reicht ein TP.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/613625/c550e5_99439a5cc19845a2972605b5c85e313e_mv2.jpg

Dier hier gezeigten Ferrit-Teile sind Leitungsübertrager, alles 
breitbandig im Rahmen der Möglichkeiten, da ist nichts 
frequenzspezifisches.

73
Wilhelm

: Bearbeitet durch User
von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Wilhelm S. schrieb:
> der nicht in ihr Schema (Frequenz) passt, zieht sie sich beleidigt wegen
> Fehlanpassung zurück ;-)
> Viele

Wohin zieht sie sich denn zurück? Verschwindet sie einfach Nein! Die 
dritte Oberwelle findet eine Schaltung vor die für die dritte Oberwelle 
ein SWR von 25 hat, und sie macht das was jede Welle macht die ein SWR 
von 25 sieht sie wird vollkommen reflektiert(Totalreflexion)

Elsi werde ich mir mal angucken, danke für den Tipp

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)



Lesenswert?

Das ist mein Tiefpassfilter

von CA (Gast)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Wohin zieht sie sich denn zurück? Verschwindet sie einfach Nein! Die
> dritte Oberwelle findet eine Schaltung vor die für die dritte Oberwelle
> ein SWR von 25 hat

Du hast einen Denkfehler!

SWR ist ein Wert für stehende Wellen. Diese kommen vor, wenn am Ende 
einer Leitung kein dem Leitungswellenwiderstand entsprechender 
Abschluss gewährt wird.
Das liegt hier aber nicht vor.

Eine PA arbeitet auf einen zunächst undefinierten Arbeitswiderstand. 
Erst wenn dieser undefinierte Arbeitswiderstand durch ein Anpassnetzwerk 
definiert und auf den reelen Arbeitswiderstand angepasst ist, wird diese 
PA die erzeugte Leistung auch wieder los.

Hast du jetzt eine oberwellenreiche Leistungserzeugung, aber nur ein 
Anpassnetzwerk für die Grundwelle, dann werden die Oberwellen in 
Verlustwärme umgesetzt.

Das kannst du nur verhindern, indem du die PA dazu bringst, eben keine, 
oder nur wenige Oberwellen zu erzeugen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

CA schrieb:
> dann werden die Oberwellen in Verlustwärme umgesetzt.

Je nach Anpassnetzwerk. Wenn das Anpassnetzwerk Energie speichern kann, 
dann kann es die in den Oberwellen enthaltene Energie auch in die 
Grundwelle transformieren.

Einfaches Gedankenexperiment: nimm einen Schwingkreis, und rege ihn mit 
kurzen Impulsen an. Die haben natürlich viele Oberwellen. Am Ende 
transferieren sie ihre Energie in den Schwingkreis, und dort ist im 
Wesentlichen die Grundwelle enthalten.

von CA (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Je nach Anpassnetzwerk. Wenn das Anpassnetzwerk Energie speichern kann,
> dann kann es die in den Oberwellen enthaltene Energie auch in die
> Grundwelle transformieren.

Selten habe ich so einen Quatsch gelesen.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> SWR ist ein Wert für stehende Wellen. Diese kommen vor, wenn am Ende
> einer Leitung kein dem Leitungswellenwiderstand entsprechender Abschluss
> gewährt wird.
> Das liegt hier ab


Für die Grundwelle liegt es tatsächlich nicht vor weil die sieht überall 
nur 50 oben die dritte Oberwelle jedoch sieht ein Widerstand von ein 
paar 100 Ohm also sozusagen offen. Also genau der Fall den du 
geschildert hast für den Stehwellen auftreten.

Ich habe schon mal geschrieben vielleicht fällt dir eine andere 
Erklärung dafür ein. ich schicke 100 Watt von meinem K3 auf das Filter 
welches natürlich mit einer Dummy-Load abgeschlossen ist ich bekomme ein 
SWR von eins oder 1,1. Jetzt schließe ich meine Endstufe an gehe wieder 
auf 100 Watt und bekomme ein SWR von 1,5 welches dann bei 700 Watt bei 
2,2 endet. Mehr macht mein Netzteil im Moment noch nicht

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Endstufe an gehe wieder auf 100 Watt und bekomme ein SWR von 1,5

Weil deine PA eine andere Ausgangsimpedanz hat als dein K3 (die außerdem 
noch von der Leistung abhängt).

von CA (Gast)


Lesenswert?

Ums anschaulich zu machen:

Nehme mal an, du hättest eine PA die Rechteck erzeugt, bedeutet, 
unzählige Oberwellen.

An diese PA hast du ein Filter angeschlossen, welches nur die Grundwelle 
durch lässt.
Dieses Filter generiert aus dem Rechteck mehr oder weniger gut eine 
Sinuswelle.

Alles was nicht durch dieses Filter passt, wird in Verlustwärme 
umgesetzt.

So einfach kann Physik sein.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

CA schrieb:
> Alles was nicht durch dieses Filter passt, wird in Verlustwärme
> umgesetzt.

Nur, wenn das Filter das auch so macht (also ohmsche Widerstände hat, 
die das machen).

Aber für dich ist alles außerhalb deiner Vorstellungswelt ja eh Quatsch, 
brauchen wir auch nicht weiter zu diskutieren.

Fragt sich nur, wie es dann eine Klasse-E-PA überhaupt schafft, den 
nötigen Gesamtwirkungsgrad hinzubekommen. Denn die schaltet den 
PA-Transistor nur, erzeugt also massig Obewerwellen. Trotzdem schaffen 
sie 80 … 90 % Wirkungsgrad.

: Bearbeitet durch Moderator
von CA (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> brauchen wir auch nicht weiter zu diskutieren.

Danke

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


Lesenswert?

von CA schrieb:
>Alles was nicht durch dieses Filter passt, wird in Verlustwärme
>umgesetzt.
>So einfach kann Physik sein.

Welches sind dann die Bauteile die deiner Meinung nach die
Wärme erzeugen? Wenn man Spulen und Kondensatoren als
ideal betrachtet können sie ja keine Wärme erzeugen.

von CA (Gast)


Lesenswert?

Günter L. schrieb:
> Welches sind dann die Bauteile die deiner Meinung nach die
> Wärme erzeugen? Wenn man Spulen und Kondensatoren als
> ideal betrachtet können sie ja keine Wärme erzeugen.

Es ist einzig die Quelle der Leistung dafür verantwortlich.

Früher, zu Zeiten der Röhrentechnik, konnte man das sogar visuell 
darstellen, die Röhren bekamen bei Überlast "rote Backen".

Halbleiter machen das im Verborgenen, sie brennen/legieren einfach 
durch. :-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

CA schrieb:
> Früher, zu Zeiten der Röhrentechnik, konnte man das sogar visuell
> darstellen, die Röhren bekamen bei Überlast "rote Backen".

Nur bei (massiver) Fehlabstimmung des Collins-Filters.

Aber macht nichts, bleib bei deinem Glauben und verheize weiter die 
Oberwellen.

von CA (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Nur bei (massiver) Fehlabstimmung des Collins-Filters.

Warum bleibst du nicht bei deiner Feststellung:

Jörg W. schrieb:
> brauchen wir auch nicht weiter zu diskutieren.

?

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Lothar S. schrieb:
>> Endstufe an gehe wieder auf 100 Watt und bekomme ein SWR von 1,5
>
> Weil deine PA eine andere Ausgangsimpedanz hat als dein K3 (die außerdem
> noch von der Leistung abhängt).

Auch eine Möglichkeit, ist die auch unwahrscheinlich dass diese Impedanz 
Transformatoren schaffen über den gesamten Bereich 50 Ohm zu bilden. 
Müsste man aber rausbekommen. Ich kann ja mal spaßeshalber eine Matchbox 
zwischen pa und Tiefpassfilter schalten.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Auch eine Möglichkeit, ist die auch unwahrscheinlich dass diese Impedanz
> Transformatoren schaffen über den gesamten Bereich 50 Ohm zu bilden.

Breitbandtransformatoren funktionieren so schlecht nicht. Jeder der 
üblichen Kurzwellen-Transceiver der letzten Jahrzehnte hat sowas und 
lässt sich in der Regel von 1 MHz (160-m-Band) bis > 50 MHz (6-m-Band) 
betreiben.

von Robert M. (r0bm)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> das SWR-Meter vor dem Tiefpassfilter
> ist teil eines protection boards . Welches bei Überstrom , Überspannung,
> zu hohem SWR die Versorgung Spannung abschaltet. Von Hause aus ist
> dieses Board auf ein SWR von zwei eingestellt.

So wie ich das aus der bescheidenen Beschreibung auf der Webseite 
herauslese, soll die Schutzschaltung eine Messbrücke, die sich nach(!) 
den TP-Filtern befindet, auswerten. Wie das gemacht wird bleibt im 
Dunkeln, eine Schaltung dazu ist nicht zu finden. Das exakte SWV lässt 
sich analog "berechnen", ist aber etwas aufwendig und das Board scheint 
doch sehr einfach gehalten zu sein.

Lothar S. schrieb:
> Die Frage ist nun, bis zu
> welcher Schwelle kann ich den Schwellwert aufdrehen? Macht die Sicherung
> bei einem SWR von drei noch Sinn, oder ist der Transistor dann schon
> kaputt? Ich bin da ein bisschen panisch, lach. Weil ich habe schon drei
> Transistoren verheizt, und jeder kostet 230 €

Du kannst logischerweise, für den normalen Betrieb, jede sinnvolle 
Schwelle einstellen auf der die Schutzschaltung noch nicht reagiert. 
Beachte aber, dass die Messbrücke natürlich auch auf Reflexionen 
reagiert, die von der Antenne stammen. Die Schwelle darf also nicht zu 
knapp gewählt sein.

Warum wurden soviele LDMOS verheizt?. Wenn man die PA selbst entwickelt, 
wäre das mehr als verständlich. Bei einer fertigen, vermeintlich 
funktionierenden Schaltung die nur bestückt und verdahtet werden muss 
ist das, gelinde gesagt, unglücklich.

Lothar S. schrieb:
> 850 Watt kommen raus im 80 Meter Band bei 23 a. Mehr liefert mein
> Netzteil nicht

Der Wirkungsgrad deutet aber nicht wirklich auf Linearbetrieb hin.

Lothar S. schrieb:
> Die beigefügte Schaltung ist ein Generator also keine Endstufe also auch
> nur wieder für CW geeignet.

Klasse-E ist üblicherweise nicht für Linearbetrieb gedacht. Das ließe 
sich zwar ändern aber der Aufwand ist, im Vergleich zu Klasse-AB, mehr 
als beträchtlich.

von John B. (craftsman)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Ums anschaulich zu machen:
>
> Nehme mal an, du hättest eine PA die Rechteck erzeugt, bedeutet,
> unzählige Oberwellen.
>
> An diese PA hast du ein Filter angeschlossen, welches nur die Grundwelle
> durch lässt.
> Dieses Filter generiert aus dem Rechteck mehr oder weniger gut eine
> Sinuswelle.
>
> Alles was nicht durch dieses Filter passt, wird in Verlustwärme
> umgesetzt.
>
> So einfach kann Physik sein.

Wenn die schaltende PA und das Filter richtig konzipiert sind, trifft 
das nicht zu. Aber anscheinend ist es nicht so einfach, die Physik 
sinnvoll an zu wenden. Oder vielleicht doch, soo schwierig ist das ja 
nicht:

Schaltende PAs und wie sie zu dimensionieren sind, werden unter dem hier 
schon erwähnten Begriff Klasse E beschrieben. Es lohnt, die Details dort 
nach zu lesen.

Das erste Filter ist dort ein Serienkreis. Durch den wird die Grundwelle 
übernommen, auch wenn der Transistor praktisch ein Rechteck anbietet. 
Die nicht entnommene Energie der Oberwellen wird nicht "in Verlustwärme 
umgesetzt". Sie wird im Kondensator, der parallel zum Transistor liegt 
zwischengespeichert und zur gegebenen Zeit in Richtung Antenne ab 
gegeben.

73, john

von CA (Gast)


Lesenswert?

John B. schrieb:
> Die nicht entnommene Energie der Oberwellen wird nicht "in Verlustwärme
> umgesetzt". Sie wird im Kondensator, der parallel zum Transistor liegt
> zwischengespeichert und zur gegebenen Zeit in Richtung Antenne ab
> gegeben.

Du hast scheinbar Schwierigkeiten einfache Sätze zu verstehen:

CA schrieb:
> Alles was nicht durch dieses Filter passt, wird in Verlustwärme
> umgesetzt.

Lies es einfach nochmal, eventuell öfter, vielleicht verstehst du es 
irgendwann.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Mir fehlen die Voraussetzungen um das selber beurteilen zu können. Ich 
habe das Internet nach dieser Art von Endstufen durchsucht., durch die 
englischen Originaltexte habe ich mich nicht durchgequält. Mir scheint 
es aber so, dass es sich ausschließlich um nicht modulierbare Verstärker 
geht, also für CW oder FSK. Das hat mit dem ursprünglichen Problem was 
ich angesprochen habe eigentlich nichts mehr zu tun!, aber ist ja egal 
man kann ja auch mal abschweifen. Bislang habe ich jedoch immer noch 
nicht eine Schaltplan oder einen Bauplan für eine Endstufe gefunden 
obwohl die Theorie der Klasse E Endstufen nicht so ganz neu ist. Auch 
die Hersteller von amateurfunkgeräten scheinen keine entsprechenden 
Endstufen anzubieten. Schade eigentlich 100 Watt output mit einem bc109 
ist doch verlockend.( Scherz)

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Robert M. schrieb:
> soll die Schutzschaltung eine Messbrücke, die sich nach(!) den
> TP-Filtern befindet, auswerten. Wie das gemacht wird bleibt im Dunkeln

Ich habe mal einen Blockschaltbild von einem anderen om eingefügt da ist 
zweimal eine Einheit Rico zu finden einmal vor dem Tiefpassfilter einmal 
nach dem Tiefpassfilter dieses protection Board gehört vor das 
Tiefpassfilter um zu verhindern was man einen falschen Tiefpass wählt. 
So ist übrigens der zweite Transistor gestorben.

Der erste Transistor ist schon beim ersten Testlauf bei 500 Watt 
verdampft. Habe den allerdings in China gekauft!

Der dritte Transistor ist gestorben weil der Sequenzer bei voller 
Leistung das antennenrelais abgeschaltet hat. Ich hatte den Sequencer 
mit einem Arduino realisiert der bei zu viel HF Einstrahlung wohl aus 
dem Takt gekommen ist.

Der Wirkungsgrad bei 850 Watt auf dem 80 m Band beträgt dann 62% laut 
Datenblatt und Beschreibungen von anderen, die ähnliche Endstufen gebaut 
haben lässt sich bei 150 Megahertz und 1400 Watt output eine 
Wirkungsgrad von 73% erreichen. Allerdings flach da die 
verstärkungskurve schon ziemlich ab, aber 1000 Watt sollte man sauber 
erreichen können

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

CA schrieb:
> John B. schrieb:
>> Die nicht entnommene Energie der Oberwellen wird nicht "in Verlustwärme
>> umgesetzt". Sie wird im Kondensator, der parallel zum Transistor liegt
>> zwischengespeichert und zur gegebenen Zeit in Richtung Antenne ab
>> gegeben.
>
> Du hast scheinbar Schwierigkeiten einfache Sätze zu verstehen:

Und du beharrst einfach nur auf deinen Behauptungen. Beweise dafür 
kannst du nicht liefern, und auf Fragen reagierst du nicht. Wie eine 
Klasse-E-PA ihren Wirkungsgrad schaffen soll, wenn der Tiefpass 
angeblich alle Oberwellen verheizen muss, bleibt nach wie vor offen.

Aber ja, alle, die deiner Theorie nicht folgen, erzählen Quatsch oder 
sind des Lesens unfähig.

von CA (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> wenn der Tiefpass
> angeblich alle Oberwellen verheizen muss,

Du verstehst auch nichts!

Nicht der TP verheizt die Oberwellen, sondern die Endstufe...aber sagte 
ich bereits. Auch Du solltest dir beim Lesen Mühe geben.

Physik kann so einfach sein: Du hast eine Kiste, da führen 230V und X A 
hinein.
Die Kiste hat nur einen Ausgang, die Antenne und alles was an die 
Antenne geliefert wird, muss durch den TP. Was der TP nicht durch lässt, 
bleibt also in der Kiste.

Es macht mir einfach keinen Spaß mit Nichtsverstehern zu diskutieren!

von CA (Gast)


Lesenswert?

Ich wills dennoch etwas näher erläutern:

Der TO spricht von SWR zwischen Endstufe und TP und will wissen wie er 
das messen, bezw, damit umgehen kann.

Das ist ein Denkfehler, wie ich auch schon schrieb.

Es entstehen keine stehenden Wellen zwischen beidem.

Da ist ein Generator (Endstufe) welcher einen Mix an Wellen erzeugt. Ein 
nachfolgendes Filter nimmt dem Generator aber nur eine ganz bestimmte 
Welle ab, keinesfalls alle.

Die Leistung, die nicht abgenommen wird, verbleibt somit im Generator 
und erzeugt Wärme.

Mit ganz einfachen Worten: Stehende Wellen entstehen nur, wenn eine 
Leistung auf eine Leitung geschickt wird, dann aber wegen fehlender 
Abnahme am Ende der Leitung wieder zurück kommt.

Das ist hier nicht der Fall, die falsche Lieferung wird garnicht erst 
angenommen und verbeleibt beim Lieferanten.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

CA schrieb:
> Nicht der TP verheizt die Oberwellen, sondern die Endstufe

Das erklärt immer noch nicht, wie mit deiner Theorie eine Klasse-E-PA 
funktionieren soll.

> Es macht mir einfach keinen Spaß mit Nichtsverstehern zu diskutieren!

Danke, gleichfalls.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Mit ganz einfachen Worten: Stehende Wellen entstehen nur, wenn eine
> Leistung auf eine Leitung geschickt wird, dann aber wegen fehlender
> Abnahme am Ende der Leitung wieder zurück kommt.

Wenn ich also einen Generator mit 100 Ohm abschließe und ein 
Stehwellenverhältnis von zwei Messe ist das gar kein 
Stehwellenverhältnis weil ja keine Leitung da ist?

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Das ist hier nicht der Fall, die falsche Lieferung wird garnicht erst
> angenommen und verbeleibt beim Lieferanten.

Du meinst also die Oberwellen werden gar nicht reflektiert sondern 
werden gar nicht erst angenommen, das würde heißen, dass sie ja auch 
nicht als PR vom SWR Meter angezeigt werden, oder?

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Ein wenig Lesestoff... ;-)

http://www.cq-cq.eu/DJ5IL_rt006.pdf

https://do8ail.bplaced.net/db0fa/wordpress/wp-content/uploads/2018/05/PiFiltermitVerlusten.pdf

CA schrieb:
> Stehende Wellen entstehen nur, wenn eine Leistung auf eine Leitung
> geschickt wird,....

Dann ist nur noch die Frage, wie lang die "Leitung" ist... ;-)
Es könnten ein paar mm sein, aber ebensogut etliche Meter...

Nächste Frage: Herrscht Anpassung zwischen Generator und Leitung 
oder zwischen Leitung und Last?

: Bearbeitet durch User
von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Weil deine PA eine andere Ausgangsimpedanz hat als dein K3 (die außerdem
> noch von der Leistung abhängt).
Also für das Phänomen scheint es zwei Ursachen geben zu können.

Erstens die Ausgangsimpedanz von meiner pa stimmt nicht mit der 
Eingangsimpedanz vom Tiefpassfilter überein.

Zweitens die Geschichte mit den Oberwellen, wobei ja nicht klar zu sein 
scheint ob sie nun zurückgeworfen oder gar nicht erst angenommen werden, 
lach.

Versuch eins der K3 wird über eine Matchbox an das Tiefpassfilter 
gekoppelt das Tiefpassfilter geht zu einer Dummy Load. Bei 28 Megahertz 
kann ich das Beste spielwellenverhältnis von 1,3 ermitteln. Das 
Stehwellenverhältnis bleibt zwischen 5 und 100 Watt konstant.

Versucht zwei der K3 steuert die Endstufe die über die Matchbox anders 
Tiefpassfilter angeschlossen ist das Stehwellenverhältnis steigt hier 
von 1,5 bei 5 W auf 2, 3 bei 100 Watt. Mehr kann ich nicht ausprobieren 
weil darüber mein SWR protect anspringt.

von CA (Gast)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Wenn ich also einen Generator mit 100 Ohm abschließe und ein
> Stehwellenverhältnis von zwei Messe ist das gar kein
> Stehwellenverhältnis weil ja keine Leitung da ist?

Wo misst du denn dieses SWR?

In deinem Fall wird der Generator garnicht mit einem realen Widerstand 
abgeschlossen. Davon ist ein TP um Welten entfernt.

Nochmal: Du hast einen Generator, welcher einen Mix an Wellen erzeugt.
Nur der TP ist für die gewünschte Frequenz impedanzmäßig angepasst und 
nur seine Frequenz bedeutet für den Generator einen realen Widerstand.

Alle anderen Frequenzen sind fehlangepasst und erzeugen somit eine 
Verlustleistung.

Ist das so schwer zu verstehen?

Michael M. schrieb:
> Dann ist nur noch die Frage, wie lang die "Leitung" ist... ;-)
> Es könnten ein paar mm sein, aber ebensogut etliche Meter...

Ich gehe davon aus, daß der TP direkt an die Endstufe angekoppelt ist.
Somit gibt es keine Leitung.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Wo misst du denn dieses SWR?

Ja wo werde ich ihn denn wohl messen? Wenn nur ein Generator und ein 
Widerstand da ist?

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Ist das so schwer zu verstehen?

Nein das ist gar nicht schwer zu verstehen! Ich denke mal ich kann es 
sogar messen. Siehe den Versuch oben. Die Unstimmigkeit besteht 
lediglich darin ob für ein stielwellenverhältnis unbedingt eine Leitung 
erforderlich ist, oder ob ein Stehwellenverhältnis in einem Tief 
passfilter entstehen kann. Wir können aber auch gerne das Wort 
Stehwellenverhältnis vermeiden und stattdessen return lost verwenden. 
Mein Nano vna scheint übrigens keine Probleme mit einer fehlenden 
Leitung zu haben. Er zeigt bei der Grundwelle ein SWR von 1,3 an bei der 
dritten Oberwelle dann swr30

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> Ein wenig Lesestoff... ;-)
> http://www.cq-cq.eu/DJ5IL_rt006.pdf

Ok ich bin raus aus der Diskussion ich habe kein Wort davon verstanden

von CA (Gast)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Die Unstimmigkeit besteht
> lediglich darin ob für ein stielwellenverhältnis unbedingt eine Leitung
> erforderlich ist, oder ob ein Stehwellenverhältnis in einem Tief
> passfilter entstehen kann. Wir können aber auch gerne das Wort
> Stehwellenverhältnis vermeiden und stattdessen return lost verwenden.

Völlig wurschd, ob da eine Leitung dazwischen ist, welche auf Grund 
eines mismatches beim Abschluss derselben die onward geschickte Leistung 
postwendend wieder  zurück schickt, oder diese Leistung garnicht erst 
abgenommen wird.
In beiden Fällen wird diese Leistung nicht das TP passieren und somit 
von der Endstufe in Verluswärme umgesetzt werden.

Selbst wenn du das messen kannst, wird die einzige Konsequenz bleiben, 
garnicht erst eine oberwellenreiche HF zu erzeugen.

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Ich gehe davon aus, daß der TP direkt an die Endstufe angekoppelt ist.
> Somit gibt es keine Leitung.

Es ist eine Leitung .... Das wirst du spätestens merken, wenn die 
Betriebsfrequenz sich dem UHF-, SHF-Bereich oder höher nähert.

> Alle anderen Frequenzen sind fehlangepasst und erzeugen somit eine
> Verlustleistung.

...plus Reflektion! Eben, weil das Anpassungs-Netzwerk nicht dem 
Generator-Z entspricht (=Fehlanpassung).

von CA (Gast)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> Eben, weil das Anpassungs-Netzwerk nicht dem
> Generator-Z entspricht (=Fehlanpassung).

Da sind wir ja einer Meinung 👍😊

siehe auch meinen letzten Post.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Selbst wenn du das messen kannst, wird die einzige Konsequenz bleiben,
> garnicht erst eine oberwellenreiche HF zu erzeugen.

Es gibt noch die Möglichkeit ein Hochpassfilter dazu zu schalten wo die 
Oberwellen ein perfektes SWR vorfinden und einem 50 Widerstand verbraten 
werden. Mein erster Versuch hat nicht funktioniert, weil das dazu 
geschaltete Hochpassfilter die durchlasskurve meines Tiefpassfilters zu 
sehr vermatscht hat.( Duplex Filter)

von CA (Gast)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Es gibt noch die Möglichkeit ein Hochpassfilter dazu zu schalten wo die
> Oberwellen ein perfektes SWR vorfinden und einem 50 Widerstand verbraten
> werden.

Sinn und Zweck dessen erschließt sich mir nicht.

Betrachte mal eine Endstufe. Die Verstärkung verläuft gemäß der 
Spezifikationen bis zu einem bestimmten Leistungspunkt relativ linear. 
Das ist der Bereich in dem du dich bewegen solltest.
Danach flacht die Kurve ab und die Endstufe beginnt zu übersteuern, was 
bedeutet, daß die Nutzfrequenz kaum noch weiter verstärkt wird, aber je 
nach Grad der Übersteuerung die Oberwellen drastisch zunehmen.

In diesem Zustand eine Endstufe zu betreiben, um dabei die enormen 
Oberwellen separat auszufiltern und zu vernichten, ist völlig sinnlos.

Du könntest jetzt sagen, daß du die Endstufe garnicht übersteuerst, 
sondern sie schon oberwellenreich ansteuerst, das käme auf dasselber 
heraus, wäre genauso sinnlos.

Nimm eine potente Endstufe und lasse sie relativen Sinus machen und du 
hast keine Probleme mehr.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> In diesem Zustand eine Endstufe zu betreiben, um dabei die enormen
> Oberwellen separat auszufiltern und zu vernichten, ist völlig sinnlos.
> Du könntest jetzt sagen, daß du die Endstufe garnicht übersteuerst,
> sondern sie schon oberwellenreich ansteuerst, das käme auf dasselber
> heraus, wäre genauso sinnlos.

Wie schon öfters beschrieben tritt dieser Effekt schon bei einer 
Leistung von 100 Watt auf( SWR 2,2) Man kann also wohl kaum von einer 
übersteuerten Endstufe reden. Die Verstärkung läuft linear bis zu einer 
Leistung von 700 Watt. Darüber hinaus steigt sie nicht mehr an weil mein 
Netzteil nicht mehr liefert. Bei 100 Watt bin ich also noch weit davon 
entfernt. Auch wird die Endstufe nicht mit einem oberwellenreichen 
Signal angesteuert. Auch das habe ich schon mehrfach geschrieben. Dass 
der Effekt nicht auftritt wenn ich das Tiefpassfilter mit dem K3 direkt 
betreibe. Das Schaltungskonzept mit MOSFETs im Gegenteil und Breitband 
Transformationen ist der heutige Stand der Technik und wird in den 
meisten Funkgeräten verwendet. Ich weiß also nicht was der Hinweis mit 
einer potenten Endstufe soll. Eine Röhrenendstufe in Kilowatt Bereich 
habe ich schon!

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Nimm eine potente Endstufe und lasse sie relativen Sinus machen und du
> hast keine Probleme mehr.

https://www.dj0abr.de/german/technik/kwpa/kwpa_performance.htm

von CA (Gast)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Wie schon öfters beschrieben tritt dieser Effekt schon bei einer
> Leistung von 100 Watt auf( SWR 2,2) Man kann also wohl kaum von einer
> übersteuerten Endstufe reden.

weiters

Lothar S. schrieb:
> Auch wird die Endstufe nicht mit einem oberwellenreichen
> Signal angesteuert.

Was sagt dir das über die Herkunft der Oberwellen?

Lothar S. schrieb:
> Die Verstärkung läuft linear bis zu einer
> Leistung von 700 Watt.

Nein, wenn sie linear wäre, würde sie keine Oberwellen produzieren!

Fassen wir mal zusammen: Du übersteuerst sie nicht und du fütterst sie 
auch nicht mit Oberwellen, trotzdem erzeugt sie welche.

Da kannst du wohl schlecht von linearer Verstärkung reden.

Lothar S. schrieb:
> Ich weiß also nicht was der Hinweis mit
> einer potenten Endstufe soll.

Der Hinweis soll dir sagen, daß du einen Verstärker nehmen sollst, der 
linearer verstärkt, als der geplante.

von Robert M. (r0bm)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Ich habe mal einen Blockschaltbild von einem anderen om eingefügt da ist
> zweimal eine Einheit Rico zu finden einmal vor dem Tiefpassfilter einmal
> nach dem Tiefpassfilter dieses protection Board gehört vor das
> Tiefpassfilter um zu verhindern was man einen falschen Tiefpass wählt.
> So ist übrigens der zweite Transistor gestorben.

Es ist durchaus sinnvoll auch vor den TP-Filtern einen Richtkoppler 
(RIKO) einzufügen, was DK4SX in seiner (selbst entwickelten?) PA auch 
gemacht hat. Die Version der Schutzschaltung die du vom griechischen 
Händler erworben hast, sieht aber vor, soweit ich das der spärlichen 
Beschreibung entnehmen konnte, nur einen einzigen RIKO (SWV Antenne) 
auszuwerten.

Sobald ein TPF mit einer zu geringen Grenzfrequenz gewählt wird, sieht 
die PA einen mehr oder minder starken Kurzschluß und die Transistoren 
werden in kürzester Zeit den Hitzetod sterben. Ein Kurzschluß direkt am 
Ausgang der PA ist daher immer zu vermeiden. In Kontrast dazu wird die 
PA einen offenen Ausgang, solange die Transistoren für (mehr als) die 
doppelte Betriebsspannung ausgelegt sind, mit hoher Sicherheit 
überleben.

Du hattest von 850W Ausgangsleistung bei Ub=50V und Ib=23A berichtet. 
D.h. von den 1.15kW DC-Eingangsleistung werden 850W für die HF 
aufgewendet und der Rest (300W) in den Transistoren verheizt. Damit 
kommen die Transistoren ohne Probleme zurecht.
Bei einem Kurzschluß am Ausgang der PA wird Ib, wenn das Nezteil es 
hergibt, etwas ansteigen. Nehmen wir einfachheitshalber an Ib bleibt 
weiterhin bei 23A. Aus der Endstufe wird keine HF entnommen, d.h. die 
gesamte Eingangsleistung von 1,15kW dient nur dazu die Transistoren zu 
heizen. Das wäre ein Faktor > 3,8(!) im Vergleich zum Normalbetrieb. Das 
Kühlsystem der PA wird nicht in der Lage sein die Wärme schnell genug 
abzuführen.

Lothar S. schrieb:
> Der dritte Transistor ist gestorben weil der Sequenzer bei voller
> Leistung das antennenrelais abgeschaltet hat. Ich hatte den Sequencer
> mit einem Arduino realisiert der bei zu viel HF Einstrahlung wohl aus
> dem Takt gekommen ist.

Da die Tiefpässe 7ter Ordnung sind, wird ein offener Antennenanschluß 
(abgeschaltetes Antennenrelais) mit hoher Wahrscheinlichkeit in einer 
niederohmigen Last, nennen wir es einfach Kurzschluß, am Ausgang der PA 
transformiert. Die Transistoren werden wie vorhin auch, aufgrund der 
erzeugten Wärmemenge, schnell den Dienst quittieren.

Lothar S. schrieb:
> Der Wirkungsgrad bei 850 Watt auf dem 80 m Band beträgt dann 62% laut
> Datenblatt und Beschreibungen von anderen, die ähnliche Endstufen gebaut
> haben lässt sich bei 150 Megahertz und 1400 Watt output eine
> Wirkungsgrad von 73% erreichen. Allerdings flach da die
> verstärkungskurve schon ziemlich ab, aber 1000 Watt sollte man sauber
> erreichen können

Unter "ähnlich" kann viel verstanden werden. Du kannst dich nicht daran 
richten was andere so an Ausgangsleistungen angeben. Erst anhand der 
jeweiligen PA-Schaltung und Dimensionierung lässt sich beurteilen ob die 
angegebene Ausgangsleistung tatsächlich linear erzeugt werden kann.

Obwohl der BFR188XR mit 1,4kW spezifiziert ist, sind bei Ub=50V und mit 
einem 1:9 Ausgangsübetrager, im Idealfall, linear (Klasse-B bzw. AB) nur 
900W zu erzielen.

Lothar S. schrieb:
> Es gibt noch die Möglichkeit ein Hochpassfilter dazu zu schalten wo die
> Oberwellen ein perfektes SWR vorfinden und einem 50 Widerstand verbraten
> werden. Mein erster Versuch hat nicht funktioniert, weil das dazu
> geschaltete Hochpassfilter die durchlasskurve meines Tiefpassfilters zu
> sehr vermatscht hat.( Duplex Filter)

Ja, ein Split-Filter (Diplexer) würde der PA, auch wenn das falsche TPF 
geschaltet ist, eine Last von 50 Ohm anbieten. HP und TP-Sektion im 
Diplexer sind voneinander abhängig und müssen zusammen berechnet bzw. 
aufeinander abgestimmt sein. Das vorhandene TP-Filter ist oberhalb der 
Grenzfrequenz niederohmig, weshalb das Hinzufügen eines HP-Filter + 50 
Ohm Abschluß, ohne Änderungen am TP-Filter, zu keinem 
zufriedenstellenden Resultat führt.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

CA schrieb:
> Der Hinweis soll dir sagen, daß du einen Verstärker nehmen sollst, der
> linearer verstärkt, als der geplante.

Gute Idee: als erstes wird das Gegentakt Prinzip verworfen. Ich schalte 
also beide Transistoren parallel und lasse die ganze Sache im A-Betrieb 
laufen bei 10 Ampere Ruhestrom.

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Robert M. schrieb:
> Das vorhandene TP-Filter ist oberhalb der Grenzfrequenz niederohmig,
> weshalb das Hinzufügen eines HP-Filter + 50 Ohm Abschluß, ohne
> Änderungen am TP-Filter, zu keinem zufriedenstellenden Resultat führt

Ok, hatte ich mir dann wohl zu einfach vorgestellt🤔

von Lothar S. (Firma: Anrede) (schlothar)


Lesenswert?

Robert M. schrieb:
> Es ist durchaus sinnvoll auch vor den TP-Filtern einen Richtkoppler
> (RIKO) einzufügen,

Hallo Robert. das habe ich ja auch gemacht und das klappt doch alles 
prima. Im unteren Bereich bis ca 50 Watt ist die Schaltung auch 
großzügig. Da kann ich damit der Matchbox auch schon mal ein SWR von 
fünf oder sieben einstellen. Bei höhere Leistung wird die Schaltung 
empfindlicher und ist vom Hersteller so eingestellt dass sie bei 400 
Watt nur noch ein SWR von zwei erlaubt. Da ich aber auf dem 10 Meter 
Band bei 100 Watt schon ein SWR über zwei habe ( durch die Geschichte 
mit dem Tiefpassfilter und den Oberwellen) müsste ich die Schwelle nun 
hochsetzen um die PA auch auf dem 10 MB nutzen zu können. Die Frage um 
die es wirklich geht ist die:" Was passiert wenn ich die Schwelle auf 
SWR drei oder vier einstelle? ist die Abschaltung dann noch wirksam, 
oder stirbt der Transistor bei falsch geschaltetem Tiefpassfilter oder 
durchgeschnittene Antennenleitung früher? Oder andersrum gefragt wie 
viel rückfließende Leistung kann so ein Transistor vertragen? Eine 
Schutzschaltung gegenüber Übertemperatur ist natürlich vorhanden.

von Hp M. (nachtmix)


Lesenswert?

Lothar S. schrieb:
> Was passiert wenn ich die Schwelle auf
> SWR drei oder vier einstelle? ist die Abschaltung dann noch wirksam,
> oder stirbt der Transistor bei falsch geschaltetem Tiefpassfilter oder
> durchgeschnittene Antennenleitung früher?

Hängt vom Transistor bzw. dessen Betriebseinstellung ab.
Es gibt HF-Leistungstransistoren, die sind für den Betrieb mit einem 
beliebigem VSWR zwischen  1 und ∞ spezifiziert.
Andere sind weniger robust und halten vllt nur 1 bis 6 aus.

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> Ein wenig Lesestoff... ;-)
> http://www.cq-cq.eu/DJ5IL_rt006.pdf

Das Original, den Ursprung dieser ganzen Geschichte gibt es hier:
https://www.k3emd.com/downloads/Reflect.pdf

Mehrere Artikel mit dem Tenor 'Richtiges SWR aus falschem Grund' u.ä. 
gab es in den 1970er Jahren in der ARRL-QST. Der Autor, Walt Maxwell, 
sicher auch ein Experte, wenn man seine Biographie liest. Da gibt, gab 
es auch von ihm ein Buch dazu.
Diese Artikel wurden Mitte der 70er Jahre ins Deutsche übersetzt und in 
der CQ-DL veröffentlicht. Einer der Federführenden war damals OM Günter 
Schwarzbeck, DL1BU, sicher auch ein Fachmann. An die Artikeln kann ich 
mich noch entsinnen, schwere Kost, siehe oben! Dann gingen die 
Diskussionen los. Die eine erklärten es rechts herum, das muss so sein, 
die anderen links herum, das kann nicht sein. Es wurden 
Übersetzungsfehler moniert, Lesarten.. Wie es weiter- ausgegangen ist, 
weiss ich nicht mehr.
So wird es wohl auch hier ausgehen.

@ Lothar
Ich wünsche dir, dass du nicht noch etliche Transistoren himmeln musst, 
um zu (d)einem Ergebnis zu kommen.

Ich bleibe bei meiner Meinung, dass ich mit einer SWR-Brücke zwischen 
Generator und Last deren! Anpassung messe, auch wenn ein TP, ein 
Ohmsches Dämpfungsglied oder 1000kM RG174  dazwischen hängen.

73
Wilhelm

von René H. (dj1yr)


Lesenswert?

Hier geht es ja heiß her...

Also das PA Modul und die Schutzschaltung ist eine nahezu 1:1 Kopie des 
eb104.ru PA Boards, inkl. aller schwächen.

Es ist erstmal wichtig das Datenblatt des BLF zu lesen und ganz wichtig 
-> VERSTEHEN. (max. TDP, Test Betriebsart, Test Arbeitspunkt usw.)
Wenn man diese erste Hürde genommen hat, geht es an die PA.
Wie Robert M. schon geschrieben hat, passt da schon was nicht, die läuft 
instabil, Transistor raus, mit einem RLC die Drain-Source Strecke 
nachbilden und dort erstmal optimieren.

Hast du den LPF gemessen?
Wie sie S11/21 aus?

von Robert M. (r0bm)


Lesenswert?

Es wäre zuallererst vielleicht sinnvoll zu klären warum so viele 
Transistoren gestorben sind. Wegen dem Einsatz von getrennten 
Speisedrosseln läuft die Endstufe nicht in Klasse-AB, d.h. die Spannung 
an den Drain-Anschlüssen der Transistoren könnte die sonst üblichen 2 x 
Ub auch (deutlich) überschreiten.

Die Gates vertragen auch nicht viel und da im Vergleich mit einer echten 
Klasse-AB Endstufe deutlich mehr Steuerleistung für die gleiche 
Ausgangsleistung aufgewendet werden muss, sind die ungeschützten und 
empfindlichen Gate-Anschlüsse zwangsläufig auch gefährdet.

Deshalb die Speisespannung z.B. auf 40V oder weniger reduzieren und mit 
einem Oszilloskop die Spannung an Gate und Drain (DC-gekoppelt), für 
jedes Band einzeln, ansehen und auf Ub=50V hochrechnen.

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Hp M. schrieb:
> Lothar S. schrieb:
>> Wenn ich nun ein TP-Filter dahinter
>> schalte, was passiert dann mit der Leistung in der Oberwelle? Die müsste
>> dann doch reflektiert werden.
>
> Wird sie auch, falls es sich um ein verlustloses Filter handelt.
> Wenn alles richtig ist, und mit etwas Glück, wird die reflektierte
> Leistung nicht im Transistor verheizt, sondern entlastet die
> Powersupply.

Ich meine, vor zig Jahren mal dazu was gelesen zu haben, iirc gab's da 
ein Patent auf ein Filter fuer die Endstufen in Mobiltelefonen, mit dem 
die reflektierte Leistung (der Oberwellen) nicht verheizt, sondern "zum 
Energiesparen" hergenommen wurde.
Aber ich hab' von dem Zeugs keinerlei praktische Ahnung, aber 
anscheinend kann man dem "etwas Glueck" schaltungstechnisch auf die 
Spruenge helfen.

Gruss
WK

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.