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 [ 18 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo,
ich bastle an einem [url=http://www.dj0abr.de/german/technik/dds/pa100.htm:37ludc6h]200 Watt Klasse A/B sender nach DJ0ABR[/url:37ludc6h] mit leichten Änderungen (N30 anstelle des BN43-7051). Wenn ich mein extellentes 330W Laptop Netzteil anlege, erreiche ich mühelos die vorhergesagten 200 Watt HF - soweit kein Problem. Am Ausgang ist augenblicklich nur ein Pi Filter. Das Eingangsspannung glätte ich nach der 400uH Spule (T200A ähnlicher Eisenpulverkern mit 3*0.5 Draht) mit 3x680uf und einmal 330n. Danach pulsiert die Eingangsspannung zu den Transistoren noch um 0.6V bei 200 Watt HF am Ausgang - das finde ich OK.

1. Frage:
Um von Klasse C Betrieb auf AB Betrieb zu kommen soll man den Bias mit Poti R10 und R11 auf 100-300 mA einstellen.
Leider tut sich nichts, auch wenn ich voll aufdrehe. Was könnte ich falsch machen ? (habe nur 7808 + 3,3Z-Diode = 11.3V für die Bias Spannung)

2. Frage: [url=https://drive.google.com/open?id=0B4BtmhZunHQUMUIzU0JyS2ZXUnM:37ludc6h]Dieses Bild[/url:37ludc6h] zeigt in blau das Signal vor dem Pi Filter und gelb nach dem PI Filter bei ca. 60 Watt (keine Änderung bei hörer- oder kleinerer Leistung). Irgendwie scheint mir die zweite Halbwelle vor dem Filter 'etwas verzerrt - kann mir aber nicht erklären warum. Gehört das so ?

3. Den Wirkungsgrad habe ich bei 63 Watt Ausgang an 50Ohm etwa 64% berechnet. Für Klasses C (ohne Bias) etwas wenig. Seht ihr das auch so ? Was könnte ich tun ?

Über Tipps bin ich dankbar.

73, der Hans

Nachtrag: Irgendwie gibt es Probleme mit dem Bild. Hier eine Alternative: [url=http://picpaste.de/pics/DSCN1122-EW4ZHalc.1476983444.JPG:37ludc6h]LINK[/url:37ludc6h]


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo Hans

Ich arbeite an einem ähnlichen Projekt für 630m

Ich verwende für die Bias eine 5,6V-Zenerdiode, dabei steuere ich für etwa 250mA auf eine Gatespannung von je nach Transistor zwischen 4,2 bis 4,5V aus; die über 11V sind sicher zu hoch; auch wenn der FET kein TTL-Level-Modell ist, fliessen bei z.B. bei 5V schon A, nicht nur mA; überwachst du beim Bias-einstellen die Spannung direkt am Gate?

Mit der Signalform hab ich ähnliche Erfahrungen gemacht; selbst im AB-Betrieb hat das Signal recht viele Oberwellen; ich mach mir deswegen eigentlich keinen Kopf mehr, da auf 630m sowieso kaum intermodulationsbehaftete Betriebsarten wie PSK zum Zug kommen; für CW und alle Arten von MSFK spielt die Linearität der PA ja keine Rolle.

Mit welchem Eingangspegel gehst du im C-Betrieb rein? eigentlich sollten über 75% drinliegen.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo Pascal,
Vielen dank für deine Antworten.

Nachdem ich das Gate nochmal genauer begutachtet habe, habe ich doch glatt noch 30kOhm Wiederstände parallel zu den Schutzdioden gefunden *doh* jetzt funktioniert mit der bias wie er soll. Das brachte mich auf die Idee mittels einen Schalter eine voreingestelle bias Spannung schalten zu können, um von Klasse C auf Klasse AB schalten zu können, falls man doch mal PSK31 machen will.
Ich hab' noch nie PSK31 auf 630m gehört. Sollen wir mal eine HB-D Erstverbindung in PSK31 machen :wink: ? Kann man das irgendwo nachschlagen ob das schon getan wurde ?

Ich suche noch nach einer möglichkeit die Oberwellen zu begutachten. 1000.- für einen Spektrumanalyzer sind mir zuviel - 500.- auch noch. Was gibts da noch was günstigeres ?

Der Wirkungsgrad ging mit Klasse AB Betrieb (á 150 mA) nun auf 50 % zurück. Ich Rätsel noch warum der so niedrig ist. Vielleicht sollte ich doch mal die paar Euro in einen BN43-7501 investieren.
Wie kann man eigentliche die Ausgangsimpedanz eines solchen Verstärkers herausfinden ? Dann könnte man ja auch eine LC-Brücke berechen.

73, der Hans


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo Hans

Ah ok, dann hat sich das geklärt mit der Bias. Eigentlich spricht nichts dagegen, die Bias schaltbar zu machen. Ich muss sagen, ich hab mir noch nie die Mühe gemacht, das Intermodulationsverhalten dieser IRFP genauer zu untersuchen. Ist für mich aber insofern obsolet, da schon der Transverter nicht wirklich linear arbeitet und ich auch noch nirgends PSK auf 630m gesehen habe. Ich denk mal, es dürften schon diverse OM HB-DL QSOs gefahren haben, aber ich möchte schon lange mal wieder etwas auf 630m machen, die Variometer sind bereit, der Transverter repariert, aber die PA ist immer noch nicht einsatzbereit, und mit den 6W aus meinem Transverter hab ich DL noch nicht arbeiten können.

Ein voll ausgerüsteter FA-NWT könnte noch ne Option sein, weiss aber nicht, wie die aus zweiter Hand verfügbar sind; ansonsten evt. mit Mischer und RTL-SDR.

Ich hab bisher auch nur mit Material N30 gearbeitet; beim Material 43 weiss ich nicht recht, ob das wirklich noch brauchbar ist auf MW, eigentlich wäre da eher Material 77 angesagt, davon gibt's aber keine Schweinenasen von.
Normalerweise geht man an den FETs von einigen Ohm Ausgangsimpedanz aus, dann mit 1:9 kommt man auf +/-50Ohm, aber ich hab mir da noch nie die Mühe gemacht und das genau nachgerechnet; fürs Filter geh ich immer von 50Ohm aus.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo,
danke für Deine Antwort.
Der 630m Verstärker mit ich jetzt gerade Wispere (über den TS590S Transverter Ausgang) ist einer nach [url=http://www.dxwatch.com/qrz/DL6TY:1vszfrzy]DL6TY[/url:1vszfrzy] (ganz unten). Dort habe ich zur Ausgangsimpedanzanpassung einen FT140-43 1:6 Trafo anstelle der LC-Brücke genommen und es funktioniert ganz gut. Die 16,5 Volt von einem 130W Druckerschaltnetzteil bringen z.Z. etwa 80 Watt mit einem IRFP4227. Material 43 sollte also schon OK sein.
Diese blauen N30 kerne sind mir aber lieber, da sie nicht solche Kanten haben - deshalb lässt sich da besser wickeln.

Bezüglich RTL-SDR werde ich mich mal einlesen - danke für'n Tipp.

73, der Hans


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Nachtrag: Es wurde ein Red Pitaya :)


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
[quote]
3. Den Wirkungsgrad habe ich bei 63 Watt Ausgang an 50Ohm etwa 64% berechnet. Für Klasses C (ohne Bias) etwas wenig. Seht ihr das auch so ? Was könnte ich tun ?
[/quote]

Hallo Hans,
den Wirkungsgrad müßtest Du bei der max. verfügbaren Ausgangsleistung bestimmen. Dieser liegt bei einer Betriebsspannung von 19,5V bei typ. 150...160W. Entnimmst Du weniger Leistung (hier nur 64W) geht der Wirkungsgrad in die Knie da die Transistoren nun nicht mehr die optimale Last sondern einen viel zu geringen Lastwiderstand sehen.
Bei 64W Ausgangsleistungs sollte eine Betriebsspannung um 13V, bei einem unveränderten Windungsverhältnis von (1+1):7 Wdg., einen guten Wirkungsgrad ergeben. Eine weitere Möglichkeit wäre auch die Höhe der Betriebsspannung beizubehalten und den Ausgangsübertrager neu zu wickeln.
Dem Verstärker fehlt desweiteren am Eingang, abgesehen von dem 10dB Dämpfungsglied, jedwelche Anpassung an 50Ohm. Hast du da etwas unternommen oder die Schaltung 1:1 nachgebaut?


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
[quote]Den Wirkungsgrad müßtest Du bei der max. verfügbaren Ausgangsleistung bestimmen[/quote]
Da habe ich nicht gewusst, jetzt im nachhinein kling es aber irgendwie logisch :*)
Ich habs aber mal getestet:
Ausgangsleistung 50 Watt -> 128 Watt eingang -> Eta von 0.39
Ausgangsleistung 121 Watt -> 215 Watt Eingang -> Eta von 0.56
Mehr kann ich leider nicht machen, da bei mehr Eingangsleistung meine Funktionsgeneratoren schlapp machen.

[quote]Dem Verstärker fehlt desweiteren am Eingang, abgesehen von dem 10dB Dämpfungsglied, jedwelche Anpassung an 50Ohm[/quote]
Jetzt wo Du es sagst, ich habe den Eingangsimpedanzwandler nochmal angepasst und die gleichen Impedanzen wie in der Orginalschaltung benutzt:
Orginal ein BN73-202
5 Windungen = 300 uF = 895 Ohm
3 Windungen = 108 uF = 322 Ohm

Ich benutze einen BN43-202:
12 Windungen = 315 uF = 945 Ohm
7 Windungen = 107 uF = 319 Ohm

Beim einem Ausgangsimpedanzwandler soll man ja mindestens eine Impedanz vom 10-fachen der Lastimpedanz auswählen. Da das Eingangs Xl 895 Ohm ist, nehme ich an, bei Eingangsimpedanzen muss dass auch so sein (bitte bestätigen wenn es wirklich so ist). DJ0ABR wusste wohl was er tat (im Gegensatz zu mir ^^). Auf das Dämpfungsglied habe ich verzichtet, da mein TS590 nur ca. 2Vss zur Verfügung stellt. Damit schaffte die Schaltung mit einem bias von 2*250 mA 30 Watt (class-ab). Da werde ich wohl noch ein [b:2s60swkk][url=http://funkperlen.blogspot.de/2015/12/100-watt-im-630m-band-mit-dem-ts-590.html:2s60swkk]Zwischengas[/url:2s60swkk][/b:2s60swkk]basteln müssen.

Nachdem mir die IRFP4227 beim BIAS einstellen reihenweise gestorben sind (wegen einem defektem Poti), habe ich günstig einen Sack voll IRFP360 gekauft, von denen seltsamerweise noch keiner gestorben ist :) Anfangs haben die Transistoren regelrecht "gesungen" da es mords Eigenschwingungen gab, aber mit winzigen Ferritperlen am Gate geht nun alles wunderbar.

[quote]Hast du da etwas unternommen oder die Schaltung 1:1 nachgebaut?[quote]
Naja, man muss die Schaltung natürlich anpassen zu dem was in der Bastelkiste liegt - und dann überdimensionieren damit einem nicht gleich alles um die Ohren fliegt besonders wenn man erst am lernen ist wie ich. Siehe erster Post in diesem Topic.

Als nächstes werde ich wohl das beschriebene Zwischengas bauen und dazu einen uralten 2SC1678 benutzen. Die wurden früher in 0.5 Watt AM CB Funkgeräten verbaut :) Des weiteren werde ich wohl einen zweiten (CPU) Kühlkörper montieren - jeweils einen für jeden Transistor. Bei Wärmeabgaben um die 100 Watt ist ein CPU Kühlkörper doch etwas zu schwachbrüstig.

Danke für Deine Tipps.
Der Hans

Bilder:
[url=https://drive.google.com/file/d/0B4BtmhZunHQUWkdzZl9vSW9BdGc/view?usp=sharing:2s60swkk]Der neue Eingangsimpedanzwandler[/url:2s60swkk]
[url=https://drive.google.com/file/d/0B4BtmhZunHQUZXB2UWw3MVNqc00/view?usp=sharing:2s60swkk]Ferrit Perle[/url:2s60swkk]


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
[quote]
Da habe ich nicht gewusst, jetzt im nachhinein kling es aber irgendwie logisch :*)
Ich habs aber mal getestet:
Ausgangsleistung 50 Watt -> 128 Watt eingang -> Eta von 0.39
Ausgangsleistung 121 Watt -> 215 Watt Eingang -> Eta von 0.56
Mehr kann ich leider nicht machen, da bei mehr Eingangsleistung meine Funktionsgeneratoren schlapp machen.[/quote]

Für die vollen 200W reicht die Ausgangsspannung bzw. -leistung des FG tatsächlich nicht. Für 50...100W ist die verfügbare Steuerleistung aber ausreichend. Wie hoch ist der Wirkungsgrad wenn die Betriebsspannung entsprechend der jeweiligen entnommen Leistung angepaßt wird?

[quote]Jetzt wo Du es sagst, ich habe den Eingangsimpedanzwandler nochmal angepasst und die gleichen Impedanzen wie in der Orginalschaltung benutzt:
Orginal ein BN73-202
5 Windungen = 300 uF = 895 Ohm
3 Windungen = 108 uF = 322 Ohm

Ich benutze einen BN43-202:
12 Windungen = 315 uF = 945 Ohm
7 Windungen = 107 uF = 319 Ohm

Beim einem Ausgangsimpedanzwandler soll man ja mindestens eine Impedanz vom 10-fachen der Lastimpedanz auswählen. Da das Eingangs Xl 895 Ohm ist, nehme ich an, bei Eingangsimpedanzen muss dass auch so sein (bitte bestätigen wenn es wirklich so ist). DJ0ABR wusste wohl was er tat (im Gegensatz zu mir ^^). Auf das Dämpfungsglied habe ich verzichtet, da mein TS590 nur ca. 2Vss zur Verfügung stellt. Damit schaffte die Schaltung mit einem bias von 2*250 mA 30 Watt (class-ab). Da werde ich wohl noch ein [b:2cq0mfqb][url=http://funkperlen.blogspot.de/2015/12/100-watt-im-630m-band-mit-dem-ts-590.html:2cq0mfqb]Zwischengas[/url:2cq0mfqb][/b:2cq0mfqb]basteln müssen.[/quote]

Ein Breitbandübertrager sollte bei der kleinsten zu übertragenden Frequenz einen 4...5x größeren Blindwiderstand haben als die anstehende Schnittstellenimpedanz. Bei 50Ohm also typ. 200....250Ohm. Bei kleiner Bandbreite ist ein 10x höherer XL auch OK.
Der Blindwiderstand einer Übetragerwicklung hat allerdings wenig bis gar nichts mit der Anpassung des Verstärkereinganges an den Ausgangswiderstand des Steuergenerators zu tun. Die Eingänge der MOSFET sind reine Kapazitäten, welche je nach Notwendigkeit breit- oder auch schmalbandig an 50Ohm anzupassen sind. 3 Bsp. wie man das machen könnte hänge ich dir an:

1. Eingangsübertrager 1:1. Die Biasspannung wird über eine RL-Serienschaltung zugeführt. Die 22Ohm Widerstände bieten einen guten Abschluß für den Steuersender, die Induktivitäten kompensieren die Transistor-Eingangskapazitäten. Die GATE-Serienwiderstände unterdrücken Instabilitäten. Es besteht eine gute Anpassung bis ca. 1MHz.

2. Eingangsübertrager 4:1. Die Gesamtverstärkung geht zwar 6dB zurück, die Eingangsanpassung ist aber deutlich breitbandiger.

3. Eingangsübertrager ist in Resonanz mit den Eingangskapazitäten der Transistoren, wird aber durch 2 x 27Ohm Widerstände in den BIAS-Leitungen bedämpft. Die Anpassung ist +/-100kHz um der Mittenfrequenz ausgezeichnet. Die genaue Induktivität der Wicklung hängt von der effektiven Eingangskapazität (hier angenommene 5nF) des gewählten MOSFET Typs ab.

In der Originalschaltung wird am Eingang ein 10dB Dämpfungsglied verwendet, welches intern ohne eigentlichen Grund von 50Ohm auf 80Ohm transformiert. Die eigentliche GATE-GATE Eingangsimpedanz des Verstärkers (ca. 2,5nF || 8kOhm) passt überhaupt nicht zum Generatorwiderstand, wodurch natürlich auch keine Leistungsanpassung erzielt werden kann. Nur der Steuersender selbst sieht, bedingt durch das Dämpfungsglied, eine Last nahe 50Ohm.

[quote]Nachdem mir die IRFP4227 beim BIAS einstellen reihenweise gestorben sind (wegen einem defektem Poti), habe ich günstig einen Sack voll IRFP360 gekauft, von denen seltsamerweise noch keiner gestorben ist :) Anfangs haben die Transistoren regelrecht "gesungen" da es mords Eigenschwingungen gab, aber mit winzigen Ferritperlen am Gate geht nun alles wunderbar.[/quote]

In der Originalschaltung fehlen Maßnahmen um den Verstärker stabil zu halten. Der Autor fand das in seiner Situation wohl nicht notwendig. Bei der hohen Verstärkung sind Eigenschwingungen aber durchaus wahrscheinlich. GATE-Serienwiderstände oder/und GATE-Shuntwiderstände sind einfache und günstige Methoden um die Transistoren zu stabilisieren.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo Robert,
danke für Deine Ausführungen. Leider hat es ein bischen gedauert bis ich Zeit hatte Deine Ausführungen umzusetzen. Jetzt ist mir so manches klarer - vor allem bei den Einganagsimpedanzen. Ich habe mich für Variante drei entschieden - es funktioniert einwandfrei. Auch habe ich die beiden Transistoren auf zwei Kühlkörper gebastelt und das beschriebene Zwischengas gebaut - mit gutem Erfolg.

Leider ist der Wirkungsgrad noch im argen:
Bei 17V Versorgungsspannung erreiche 50 Watt bei 27 Volt 121 Watt HF am Ausgang - jeweils bei einem Wirkungsgrad von 0,4 :*| Wobei die Harmonischen ab 24 Volt drastisch steigen (warum ?). Als nächstes werde ich mal andere Ausgangsübertrager basteln und dann sehen ob sich am Wirkungsgrad was tut.

Danke & 73
der Hans


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
[quote]

Bei 17V Versorgungsspannung erreiche 50 Watt bei 27 Volt 121 Watt HF am Ausgang - jeweils bei einem Wirkungsgrad von 0,4 :*| Wobei die Harmonischen ab 24 Volt drastisch steigen (warum ?). Als nächstes werde ich mal andere Ausgangsübertrager basteln und dann sehen ob sich am Wirkungsgrad was tut.
[/quote]

Ich würde es mal mit 61er Mix beim Ferritmaterial versuchen, damit sind die Kernverluste bestimmt niedriger.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
[quote]Leider hat es ein bischen gedauert bis ich Zeit hatte Deine Ausführungen umzusetzen. Jetzt ist mir so manches klarer - vor allem bei den Einganagsimpedanzen. Ich habe mich für Variante drei entschieden - es funktioniert einwandfrei.[/quote]

Welche Induktivität war für eine gute Anpassung am Eingang denn notwendig? Meine Angabe war ja nur PI * Daumen.


[quote]Leider ist der Wirkungsgrad noch im argen:
Bei 17V Versorgungsspannung erreiche 50 Watt bei 27 Volt 121 Watt HF am Ausgang - jeweils bei einem Wirkungsgrad von 0,4 :*|[/quote]

Bei beiden Betriebsspannungen muss die verfügbare Ausgangsleistung Po deutlich höher ausfallen, was sich auch schnell überprüfen läßt.
Der Ausgangsübertrager (7:2 Wdg) transformiert die 50Ohm Ausgangslast auf einen DRAIN-zu-DRAIN Lastwiderstand Rdd von:

Rdd = 50/(7/2)² = 4,08Ohm

Der einzelne Transistor sieht (bei Klasse B, AB, C) aber nur 1/4 dieses Wertes, d.h. jeweils einen Drainlastwiderstand Rd = 1,02Ohm.
Bei einer Versorgungsspannung Ub = 17V und einer Transistor-Sättigungsspannung Usat = 1,5V (reine Annahme, läßt sich aber im Betrieb nachmessen) beträgt die erzielbare Ausgangsleistung Po:

Po = (0,5/Rd) * (Ub-Usat)² = 117W

Die reale Ausgangsleistung liegt wegen Verluste im Ferritkern natürlich etwas darunter. Deine Messungen bewegen sich recht weit weg von den Berechneten, Du mußt wohl oder übel ein Auge auf den Ausgangsübertrager werfen.


[quote]Wobei die Harmonischen ab 24 Volt drastisch steigen (warum ?).[/quote]

Alle Harmonischen oder nur die ungeraden? Womöglich befindet sich der Ausgangskern in der Sättigung? Die Auswirkungen wären schlechter Intermodulationsabstand und Oberwellen.

[quote]Als nächstes werde ich mal andere Ausgangsübertrager basteln und dann sehen ob sich am Wirkungsgrad was tut.[/quote]

Mit dem Ausgangsübertrager (einfacher Ringkern aus verlustbehaftetem Material) bist du stark vom Original (echter Doppellochkern) abgewichen. Wahrscheinlich ist u.a. schon der Koppelfaktor zwischen Primär und Sekundär - wegen einer unzureichenden Wickeltechnik - nicht groß genug? Dies führt zu hoher Steuinduktivität und damit hohen Verlusten wenn nicht zusätzlich kompensiert wird. Du könntest dazu mal den Übertrager ausbauen und durchmessen. Es wäre ein L-Meter und min. eine Reflexionsmessbrücke notwendig. Mit einer Reflexionsmessbrücke ließe sich übrigens auch die schon diskutierte Eingangsanpassung des Verstärkers und eventuell mal eine zum Verstärker passende Antenne überprüfen.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo Robert,
danke für die Antworten. Ich bin zwar langsam, aber stetig ^^

[quote]Welche Induktivität war für eine gute Anpassung am Eingang denn notwendig? Meine Angabe war ja nur PI * Daumen.[/quote]
Die IRFP360 haben laut Datenblatt eine GateKapazität (Ciss) von 4,5 nF. Damit konnte ich für Resonanz mit 475 kHz eine Induktivität von 25µH feststellen.
Das sind 3,4 Windungen am BN43-202. Primär wickelte ich damit drei Windungen, Sekundär zwei mal drei Windungen.

[quote]Leider ist der Wirkungsgrad noch im argen[/quote]
Den habe ich inzwischen um 0.1 (auf ca. 0.37) verbessern können:
Als Spule zur Glättung der Stromversorgung hatte ich einen dicken unbekannten Eisenpulverkern mit 3*0.5mm Lackdraht benutzt (ganz rechts auf dem Bild). Als der unter Belastung heiß wurde, nahm ich zwei von den Kernen mit 80 Windungen (0.6 mH).
Nachdem ich [url=https://drive.google.com/file/d/0B4BtmhZunHQUX0JCNnB5TEliam8/view?usp=sharing:97selpf2][b:97selpf2]einige andere Ausgangstrafos[/b:97selpf2][/url:97selpf2] mit verschiedensten Windungen und Material gewickelt habe, alle hatten ein ähnliches Verhalten und brachten keine Verbesserung des Wirkungsgrades, habe ich in meiner Not einen FT140-43 ähnlichen Kern genommen,[b:97selpf2][url=https://drive.google.com/file/d/0B4BtmhZunHQUU3JtaThVbE5XSjA/view?usp=sharing:97selpf2]mit 14! Windungen 2,5mm Elektrikerdraht bewickelt[/url:97selpf2][/b:97selpf2], was 2,5mH brachte und siehe da, der Wirkungsgrad stieg um 0.1 :) Der Kern wird auch nicht mal warm selbst unter maximaler Belastung.

[quote]Alle Harmonischen oder nur die ungeraden? Womöglich befindet sich der Ausgangskern in der Sättigung? Die Auswirkungen wären schlechter Intermodulationsabstand und Oberwellen.[/quote]
Alle Oberwellen. Inzwischen habe ich gelernt, dass das 'Zwischengas' für diese Harmonischen verantwortlichen war. Mit einem 1dB Dämpungsglied zwischen Zwischengas und eigentlichen Verstärker ist es nun besser. Eigentlich sollte ich einen Tiefpass einbauen - was ich wohl noch machen werde.
[b:97selpf2][url=https://drive.google.com/file/d/0B4BtmhZunHQUbnZzcU90dnhNTzg/view?usp=sharing:97selpf2]Mei mir ist immer die 2. Oberwelle größer als die erste[/url:97selpf2][/b:97selpf2]. Ist das üblich ?

[quote]Du könntest dazu mal den Übertrager ausbauen und durchmessen.[/quote]
Mit meinem Red Pitaya sollte das jetzt gehen. Da werde ich mal versuche machen und das Ergebnis posten.

Als Ausgangstrafo benutze ich jetzt wieder den ersten den ich gewickelt habe, neinen R40N30 (N30R40?) mit 2 mal zwei zu 14 Windungen.

Vier Fragen:
Wie kommst Du auf ein Rdd von 4,08 Ohm wenn man das Übersetzungsverhältnis des Impedanzwandlers noch nicht weis ?
Warum sieht jeder Transistor nur 1/4 des Wertes ?
Wie/wo misst man die Sättigungsspannung genau ?
Wie messse ich am besten solch einen Ausgangstrafo aus :oops: ?

Danke & MfG
der Hans


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
[quote]
Die IRFP360 haben laut Datenblatt eine GateKapazität (Ciss) von 4,5 nF. Damit konnte ich für Resonanz mit 475 kHz eine Induktivität von 25µH feststellen.
Das sind 3,4 Windungen am BN43-202. Primär wickelte ich damit drei Windungen, Sekundär zwei mal drei Windungen.[/quote]

Zwei kleine Wehwehchen:

[b:39fvedpy]1.[/b:39fvedpy] Da 25uH und 4,5nF exakt bei 475kHz in Resonanz sind, vermute ich mal du hast die Induktivität einfach nur berechnet, das SWR am Eingang aber nicht wirklich gemessen :P? Ein Transistor hat eine Gate-Source Kapazität von 4.5nF. Da zwei Transistoren in Gegentakt arbeiten, liegen deren Eingangskapazitäten in Reihe, die effektive Eingangskapazität ist deswegen nur halb so groß. Wenn man jetzt noch zusätzlich die recht hohe Drain-Gate Kapazität jedes Transistors bedenkt, die um einen Faktor [Verstärkung +1] zum Eingang reflektiert, kommt schnell deutlich mehr zusammen.

[b:39fvedpy]2.[/b:39fvedpy] Wenn ich mich recht erinnere, hast du dich für einen 1:1 Eingangsübertrager entschieden. Die 3:6 Wdg. führen jedoch zu einem 1:4 Verhältnis. Da die 2 Biaswiderstände von je 27Ohm zusammen eine Last von 54Ohm bilden, liegt der tatsächliche Eingangswiderstand der Endstufe nun bei ~ 13,5Ohm!
Weil die Sekundärwicklung aus 6 Wdg. besteht, vervierfacht sich deren Induktivität auf 100uH, im Vergleich zum Primär mit 3Wdg. und nur 25uH. Resonanz bei der gewünschten Mittenfrequenz stellt sich höchstwahrscheinlich nicht ein.


[quote]Alle Oberwellen. Inzwischen habe ich gelernt, dass das 'Zwischengas' für diese Harmonischen verantwortlichen war. Mit einem 1dB Dämpungsglied zwischen Zwischengas und eigentlichen Verstärker ist es nun besser. Eigentlich sollte ich einen Tiefpass einbauen - was ich wohl noch machen werde.[/quote]

Wie du oben gelesen hast, wird das "Zwischengas" nicht mit 50Ohm sondern mit nur 13,5Ohm viel zu niederohmig belastet, wodurch Oberwellen im Pegel zulegen. Das hinzugefügte Dämpfungsglied isoliert den Vorverstärker etwas von dem viel zu niederohmigen Abschlusswiderstand, wodurch du eine Verbesserung im Ausgangsspektrum bemerkst.
Hast du das Zwischengas 1:1 nachgebaut? Da die Schaltung ein paar Merkwürdigkeiten enthält hänge ich dir eine revidierte Version an. Ein- und Ausgangswiderstand liegt nun bei 50Ohm. Je nach gewünschter Verstärkung sind die 2 Widerstände für die Strom- (R1) bzw. Spannungsgegenkopplung (R2) laut Tabelle anzupassen. Die 20dB Version ist in der Lage die höchste Ausgangsspannung zu liefern. Der Biaswiderstand (R3) ist ggf. auch anzupassen, der Kollektorstrom sollte ca. 80mA betragen. Die Verlustleistung liegt bei ca. 1W, der Transistor muss auf jeden Fall gekühlt werden. Der Verstärker liefert an 50Ohm Last bis zu 10Vss, der Oberwellenabstand ist dabei größer 30dBc. Der Transistor muss kein HF-Typ sein, ein Feld-Wald-und-Wiesen-Typ wie z.B. BD135 reicht bei der kleinen Frequenz auch aus.

[attachment=0:39fvedpy]Zwischengas_Verstaerker_2N3866A.png[/attachment:39fvedpy]

[quote]Mei mir ist immer die 2. Oberwelle größer als die erste[/url][/b]. Ist das üblich ?[/quote]
Ist OK, der Oberwellenabstand ist auch in Ordnung.


[quote]Wie kommst Du auf ein Rdd von 4,08 Ohm wenn man das Übersetzungsverhältnis des Impedanzwandlers noch nicht weis ?[/quote]

Wenn das Übersetzungsverhältnis erst bestimmt werden muss dann ist die Vorgehensweise genau umgekehrt, man fängt man bei den Transistoren an und arbeitet sich vorwärts, Richtung 50Ohm Lastwiderstand RL.

Bsp.: Es wird eine min. Ausgangsleitung Po=100W gewünscht und es stehen Ub=17V Betriebsspannung zur Verfügung. Die Sättigungsspannung der Transistoren wird mit Usat=1,5V angenommen. Der optimale Lastwiderstand Rd für jeden Transistor berechnet sich dann zu:

Rd = (0,5/Po) * (Ub-Usat)² = 1,2Ohm

Der Drain-Drain Widerstand ist 4x höher und beträgt Rdd = 4,8Ohm

Um auf RL=50Ohm zu transformieren wird folgendes Übersetzungsverhältnis N benötigt:

N = SQR (RL / Rdd) = 3,23

Der nächstbeste Wert wäre N=3,3333 oder N=3,5. D.h. 3:10Wdg, 6:20Wdg, 2:7Wdg, 4:14Wdg usw. Eine geradzahlige Primärwicklung läßt sich für die Stromversorgung leicht mittig anzapfen, eine ungeradzahlige erzwingt die Verwendung einer zusätzlichen, bifilar gewickelten Speisedrossel. Das gewählte Übersetzungsverhältnis liegt etwas höher als benötigt, die verfügbare Ausgangsleistung ist somit ein bisschen größer als 100W.

[quote]Warum sieht jeder Transistor nur 1/4 des Wertes ?[/quote]

Annahme: Ausgangsübertrager 2:7Wdg, primärseitig mittig angezapft.

Während ein Transistor für eine halbe Sinusperiode auf seinen optimalen Lastwiderstand Rd arbeitet, ist der jeweils andere gesperrt. Die Primärwicklung ist mittig angezapft und Rd liegt demnach nur an der Hälfte der Primärwicklung (1Wdg.) an. Da der Primär jedoch [b:39fvedpy][u:39fvedpy]doppelt[/u:39fvedpy][/b:39fvedpy] (2Wdg.) so viele Windungen besitzt und Impedanzen mit dem Quadrat der Windungszahl einhergehen, berechnet sich der Drain-Drain Widerstand zu Rdd = 4 x Rd.

Das gilt [b:39fvedpy][u:39fvedpy]nicht[/u:39fvedpy][/b:39fvedpy] für Klasse-A. Hier sind beide Transistoren während einer vollen Sinusperiode stets leitend, an einer Wdg. liegt Rd an, an der andere Wdg. aber auch. Der Drain-Drain-Widerstand ist somit nur Rdd = 2 x Rd!

[quote]Wie/wo misst man die Sättigungsspannung genau ?[/quote]

Das ist der Punkt wo ein Transistor durch die angelegte Eingangsspannung maximal durchgesteuert ist. Messen kannst du das von Drain nach Masse. Da die Drain-Source Strecke nicht unendlich niederohmig ist und ordentlich Strom durch den Transistor fließt, verbleibt hier stets eine Restgleichspannung Usat übrig. Da die Drainspannung nicht bis 0V schwingen kann, läßt sich diese Restspannung nicht zur Erzeugung von Ausgangsleistung nutzen und muss von der angelegten Betriebsspannung abgezogen werden.

[quote]Wie messse ich am besten solch einen Ausgangstrafo aus :oops: ?[/quote]

1. Übertrager ausbauen, die Primärwicklung mit Rdd abschließen und von hinten hinein das SWR bzw. die Impedanz (s11) messen.
2. Jeweils Eine Seite offen lassen und mit L-Meter die Induktivität der anderen Wicklung bestimmen. Nun eine Wicklung kurzschließen und nochmal die Induktivität der jeweils gegenüberliegenden Wicklung bestimmen. Aus den Werten die Streuinduktivität und/oder den Koppelfaktor ausrechnen.
3. Zwei identische Übertrager Rücken-an-Rücken zusammenschalten, den Frequenzgang sowie Durchgangsdämpfung (s21) bestimmen und diesen Wert durch zwei teilen. Mit deinem Red Pitaya und der VNA-Applikation von Pavel Denim läßt der s21-Parameter (identisch mit s12) bestimmen. Mit Hilfe einer Reflexionsmessbrücke auch s11 bzw. s22.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: 630m Sender: Ein paar Fragen
Hallo Robert,
danke für Deine Ausführungen. Von Dir kam ja eine Menge Information, an der ich auch in der nächsten Zeit rumkauen möchte. Dein Zwischengas hab' ich aber inzwischen gebaut:

Als Spule habe ich einen FT50-43 genommen. Ic sollten ja 80 mA sein.
Davon ausgehend, dass ich das Wicklungsschema 1:1 lassen soll, habe ich die den Widerstand berechnet, dass 80mA fließen können und den auf Re=8 Ohm und dem Xl der Der Spule aufgeteilt. Es wurden 11 Windungen.
Die Schaltung schafft bei mir etwa 8Vss.

Fortsetzung folgt ...


  
 

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