Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 2 Głosów - 5 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Wzmacniacz QRP co nie tak?
SQ4RNF Offline
Łukasz
***

Liczba postów: 213
Dołączył: 19-04-2010
Post: #71
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Dodatkowa funkcja C 220p? Być może chodzi o powstawanie filtru RC górnozaporowego? Do pojemności wyjściowej dodaje się pojemność obciążenia i ta pojemność wraz z rezystancją wyjściową tworzą filtr RC górnozaporowy.

Na temat kondensatora 68n -niestety nie mam pomysłu (wiedzy?) co może robić w układzie poza sprzęganiem filtra.

Przejrzałem kilka katalogów (różnych firm) tranzystora BD135 i niestety nie podają tam pojemności między złączami.

Spróbowałem też nakreślić schemat zastępczy tego układu:


Załączone pliki Miniatury
İmage

Z pozdrowieniami,
Łukasz SQ4RNF
09-01-2011 0:07
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Wierzący praktyk Offline


Liczba postów: 2
Dołączył: 09-01-2011
Post: #72
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Witam wszystkich forumowiczów. Proponuję zakończenie tej jałowej dyskusji i rozpoczęcie opracowania pod kierunkiem SP2JQR toru wzmacniacza 30W, wielopasmowego, od mieszacza/poziom 100mVpp w oparciu o konstrukcję pokazaną na tym forum.
http://sp-hm.pl/thread-682.html post nr 10.
Wszystkim przyda się dobrze opracowany uniwersalny, w miarę prosty wzmacniacz a nie jakieś jednopasmowe "cudo".
Pozdrawiam
Roland
09-01-2011 13:54
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,459
Dołączył: 23-08-2009
Post: #73
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Mała sugestia:
Autorzy projektów przeważnie nie sprawdzają i nie obliczają tego kondensatora biorąc najczęściej jego wartości podejrzane w innych konstrukcjach...

W tym wzmacniaczu oporność obciążenia widziana przez tranzystor wynosi 10 omów także oporność źródła sygnału, aby wystąpiło dopasowanie też musi wynosić 10 omów. Kondensator jest włączony między te dwie oporności. Jakie musi być Xc tego kondensatora, aby nie wystąpił na nim spadek napięcia większy niż 10% - to pierwsze pytanie 1% - to drugie pytanie 0,01% - to trzecie pytanie.
Czwarte pytanie: co tak naprawdę stanowi ten kondensator, czy tylko pojemność - przecież nie jest idealny...
Oporność wzmacniacza dla mocy 30 W będzie jeszcze mniejsza...
Cieszę się że jest już schemat zastępczy. Może też już ktoś wyczytał na czym polega efekt Millera?
09-01-2011 14:13
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP7KH Offline
Użytkownik
***

Liczba postów: 145
Dołączył: 24-11-2010
Post: #74
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Czy jednopasmowy to akurat "cudo" - bym polemizował.
Natomiast nad wzmacniaczem który ON6MU dawno temu wykonał i sprawdził - nie ma za bardzo co dyskutować.
Bi jak się jemu dokładnie przyglądność to wszelkie rozwiązania antywzbudzeniowe które kolega SP2JQR propaguje tu tam też zostały zastosowane.
Ponieważ nie potrzebuję samego PA na wszystkie pasma to równocześnie robię ON6MU w wersji 80 metrowej - jako zewnętrzne PA dla FT-817.
Jak ktoś silnie wielopasmowy potrzebuje to małym kosztem może ON6MU nawet do automatycznej zmiany pasm dostosować.
Kilka przekaźników i scalak od ledowego wskaźnika.
Podobny wzmacniacz - dwupasmowy był w AVT jako kit AVT 2327 - wystarczy go tylko poprawić w/g tego wątku i też winien działać.
09-01-2011 14:13
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,459
Dołączył: 23-08-2009
Post: #75
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Jak coś się zaczęło to wypada skończyć, rozumiejąc przy tym co się robi.
Dokładne zrozumienie zasady działania nie tylko pomaga bezbłędnie uruchomić daną konstrukcje, ale także ją zoptymalizować, aby miała możliwie najlepsze parametry i dobrze działała nie tylko u konstruktora ale u każdego składającego.
Wielu kolegów buduje jednopasmowe TRXy i potrzebuje sprawdzonego i dobrze zaprojektowanego wzmacniacza.
Główne pytanie tego wątku co jeszcze jest nie tak w naszym schemacie nadal jest aktualne...
09-01-2011 14:30
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP1NV Offline
Mietek
**

Liczba postów: 91
Dołączył: 26-07-2009
Post: #76
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Skoro już tak dokładnie zaczynamy rozpatrywać układ to należało by wprowadzić właściwe nazewnictwo poszczególnych parametrów-"W tym wzmacniaczu oporność obciążenia widziana przez tranzystor" ja bym wolał nazwę właściwa -oporność obciążenia" dla zmiennych nazywa się podobnie jak Xc ale jakoś nie pada ta właściwa nazwa.
Efekt Millera – zjawisko w elektronice powodowane pojemnością wejściową układu wzmacniacza, wraz ze wzrostem częstotliwości wzmacnianego sygnału, wskutek czego zmniejsza się wzmocnienie prądowe wzmacniacza. Chociaż Efekt Millera odnosi się do pojemności, każda impedancja włączona pomiędzy wejście a inny węzeł może ulec zwielokrotnieniu.

Pojemność wejściową wzmacniacza określa wzór:

C = Cbc * (1 − Ku) + Cbe,

gdzie:

* Cbc - pojemność złącza baza-kolektor
* Cbe - Pojemność złącza baza-emiter
* Ku - wzmocnienie napięciowe wzmacniacza

Efekt Millera jest to specjalny przypadek prawa Millera
Tak żeby za bardzo nie udziwniać.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 10-01-2011 1:29 przez SP1NV.)
10-01-2011 1:24
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,459
Dołączył: 23-08-2009
Post: #77
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
I o tą zwielokrotnioną pojemność właśnie chodziło.

Pozornie mała wartość pojemności między bramką a drenem ma bardzo istotne znaczenie. Dodaje się ona do pojemności bramki.
Dobierając indukcyjność, która ma być w rezonansie trzeba to uwzględnić.
Z rezystorem, który jest włączony między bramkę a dren jest dokładnie tak samo - jego opór należy tyle samo razy zmniejszyć.
W związku z tym zjawiskiem stopień sterujący widzi znacznie większe obciążenie ( większa pojemność i mniejsza rezystancja) niż by to wynikało z pojemności wejściowej tylko samej bramki.
Policzenie dokładnie wzmocnienia jest dość trudne z uwagi na to, że tranzystor pracuje w klasie AB i dla dużych amplitud kształt prądu i napięcia jest odkształcony.

Pokusiłem się kiedyś o sprawdzenie doświadczalne ile razy wzrasta pojemność między bramką a drenem widziana od strony bramki - wyszło dla tranzystorów IRF 510, 520, 530 około 4razy dla wzmacniaczy zasilanych napięciem 12V i pracujących w klasie AB. Wartość ta jest związana ze wzmocnieniem napięciowym stopnia, które niezależnie od mocy wzmacniacza ( o mocy decyduje jeszcze prąd ) zależy od napięcia zasilania i kształtu impulsów.
Ta informacja powinna wystarczyć na poziomie radioamatorskim do oszacowania tego co jest widoczne od strony bramki IRFa.
Niestety, różne katalogi podają różne wartości pojemnośći dla tych samych typów tranzystorów. Warunki pomiarów mogą być różne, a producenci tranzystorów też są różni i różnice są nieuniknione. Nasze wartości mają więc charakter szacunkowy. Najczęściej spotkałem dla IRF530 pojemność wejściową od 600pF do 800pF a pojemność bramka-dren od 80pF do 150pF. Przyjmijmy wartość średnią 700pF dla bramki i 100pF między bramką a drenem.
Tak więc dla tych wartości suma pojemności widzianej przez stopień sterujący będzie wynosiła 700pF +4x100pF = 1100pF
Ponieważ nie znamy pojemności tranzystora BD135, musimy wstępnie ją pominąć, pamiętając jednak że istnieje i będzie miała wpływ na rezonans. A może ktoś spróbuje zmierzyć?
Jestem zobowiązany podać jeszcze jedną wartość ze swoich doświadczeń. Mianowicie jest to wartość szczytowa napięcia sterującego bramkę mosfetów. Napięcie to wynosi około 2,5 - 3V. Powyżej tego sterowania wchodzimy w zakres nieliniowej pracy wzmacniaczy.
Ta wartość jest potrzebna, aby oszacować moc sterującą potrzebną do sterowania mosfeta.
Brakuje nam rezystancji czynnej widzianej w bramce. W schemacie zastępczym tranzystora jest widoczny rezystor (lub przewodność - jak kto woli). Niestety nie znalazłem danych na jego temat. Tranzystor jest typu mosfet, wartość możemy przyjąć jako bardzo dużą i w pierwszym przybliżeniu pominąć.
Nie możemy jednak pominąć rezystora włączonego między bramkę a dren. Zakładamy też, że reaktancja kondensatora w tej gałęzi jest pomijalnie mała w porównaniu z rezystancją rezystora, dlatego też można ją pominąć dla prądu zmiennego.
Uwzględniając efekt Millera i moje doświadczalne dane, rezystancja widziana przez stopień sterujący będzie wynosiła około 330:4=82,5 omów - nie ma więc obawy, że bramka tranzystora nie jest obciążona. Z tego też powodu zbędne jest dodatkowe obciążenie bramki w tym schemacie dodatkowym rezystorem - obniżyłoby to jedynie sygnał sterujący i aby to skompensować trzeba by było podnieść moc drivera.
To wszystko tak by wyglądało, gdyby w źródle nie było rezystora. Rezystor ten powoduje sprzężenie prądowe. Tym razem w przeciwieństwie do efektu millera, gdzie dren dostarcza napięcia w przeciwnej fazie do napięcia na bramce, rezystor ten jest zasilany prądem w zgodnej fazie i jego wartość widziana od strony bramki będzie pomnożona przez wzmocnienie prądowe i doda się do pozostałej rezystancji.
Dla uproszczenia weźmy jednak pierwszy przypadek, gdy rezystora w źródle nie ma - tak będzie dla wzmacniacza o mocy 30W.
Zobaczymy wtedy oszacowaną na wstępie oporność około 80 omów.
Jaką moc musi więc dostarczyć stopień sterujący do bramki mosfeta?
Zmierzone napięcie 3V jest watrością szczytową. Przy założeniu, że kształt jest sinusem trzeba to przeliczyć na wartość skuteczną dzieoląc jego wartość przez 1,41. Wtedy ze zwykłego wzoru na moc wyliczymy, że wyniesie ona około 60mW.
Jest to bardzo zgrubne oszacowanie, słuszne jedynie dla niskich częstotliwości, ale moim zdaniem wystarczające dla naszych radioamatorskich celów. Na wyższych częstotliwościach, a nawet już przy niskich, ale dużych mocach widoczny jest wpływ indukcyjności nóżek tranzystora (+ to co w środku). Szczególnie duże znaczenie ma indukcyjność źródła, gdyż tam podobnie jak w przypadku rezystora źródłowego powstaje sprzężenie zwrotne prądowe. Z tego też powodu specjalne tranzystory przeznaczone do pracy na wysokich częstotliwościach mają często wyprowadzenia źródeł i emiterów w postaci szerokich blaszek, często złoconych.
W związku z tym, ci którzy będą chcieli zbudować wzmacniacz o mocy 30W zasilany niskim napięciem 12V muszą pamiętać o maksymalnym skróceniu nóżek tranzystorów mocy, najlepiej, aby razem z tym co jest wlutowane w płytkę długość nóżek nie przekraczała 1cm.
W jednym ze wzmacniaczy, które robiłem wydłużyłem długość nóżek do kilku cm i moc spadła z 30W do poniżej 10W.

Wracając do naszej oszacowanej mocy sterującej - może warto zastosować jakiś inny tranzystor niż BD135 mniejszej mocy, który do pracy liniowej będzie potrzebował mniej prądu i będzie jednocześnie miał większe wzmocnienie. Różne propozycje będą mile widziane.

Koledzy zawodowo zajmujący się projektowaniem dysponujący odpowiednimi narzędziami i będący w posiadaniu dokładnych modeli tranzystorów też mogą się włączyć - dowiedziałbym się wtedy na ile mój prosty radioamatorski szacunek odbiega od rzeczywistości i jakie popełniłem błędy i nieścisłości. Chodzi mi tak naprawdę o jakieś wspólne wypracowanie najprostszych metod wstępnego doboru elementów tego i podobnych wzmacniaczy w oparciu o niepełne dane katalogowe i przeprowadzone pomiary amatorskie, aby poziom błądzenia przy tworzeniu był jak najmniejszy. Bardzo dokładne wyliczenia są trudne i na ogół zajmują się nimi wyższe uczelnie, a nie radioamatorzy. Większość z nas to nie zawodowi elektronicy tylko reprezentanci innych zawodów. Mam jednak nadzieję, że ci co próbują coś kleić, już do tej pory czytając to - niektóre rzeczy trochę z przymrużeniem oka - są odrobinę zadowoleni, może w rezultacie zrobią sobie taki prosty wzmacniacz na jedno pasmo. Jeśli nie, to protestujcie i za jakiś czas podam swoją recepturę na taki wzmacniacz bez dzielenia się wiedzą radioamatorską jak to zrobiłem.
Po uruchomieniu wzmacniacza spróbujemy to zmierzyć, ale może już teraz ktoś to zasymuluje na komputerze?
Może ktoś się też wypowie jaki wpływ na działanie wzmacniacza będzie miał kondensator sprzęgający Między IRF a filtrem PI dla 10nF, 100nF, 300nF, może coś w schemacie warto zmienić? Jakie parametry rzeczywistych kondensatorów należy wziąć pod uwagę?
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 10-01-2011 14:41 przez SP2JQR.)
10-01-2011 12:43
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP1NV Offline
Mietek
**

Liczba postów: 91
Dołączył: 26-07-2009
Post: #78
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
to jeszcze dodam trochę teorii
Impedancja, Z – wielkość charakteryzująca zależność między natężeniem prądu i napięciem w obwodach prądu zmiennego.

Impedancja jest uogólnieniem oporu elektrycznego charakteryzującego tę zależność w obwodach prądu stałego. Impedancja jest wielkością zespoloną. Część rzeczywista impedancji opisuje opór związany z prądem płynącym w fazie zgodnej z przyłożonym napięciem, część urojona – z prądem przesuniętym w fazie, który wyprzedza przyłożone napięcie lub jest opóźniony względem niego.
To dla osób początkujących żeby się łatwiej rozumiało trochę fachowego nazewnictwa .teraz nie mam czasu ale wieczorem spróbuje napisać jak ja to widzę.
10-01-2011 18:24
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP6OUJ Offline
Arek
**

Liczba postów: 57
Dołączył: 16-03-2010
Post: #79
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
To co wyłożył Heniek jest bardzo ciekawe. Można w driverze zastosować tranzystor mniejszej mocy, np. typu 2N2219 czy BC211. Mam jednak wątpliwości, czy wysteruje on wzmacniacz do 30W. Do 6W to pewnie tak.
Czekam cały czas na "zielone światło", kiedy będziemy mogli zrobić pierwsze próby z tym wzmacniaczem. Chętnie to sprawdzę w wersji 80m, lecz zastanawiam się czy sygnał z mieszacza wysteruje stopień na BD135. być może trzeba dobudować jeszcze jeden stopień na małym tranzystorze p-n-p.
Co do obliczeń, to nie wypowiadam się, bo jestem za słaby w te klocki. Jednak chętnie zrobie próby z prototypem.

73! Arek sp6ouj
10-01-2011 19:23
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP1NV Offline
Mietek
**

Liczba postów: 91
Dołączył: 26-07-2009
Post: #80
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Od bardzo dawna nie spotkałem takiego wątku w którym ktoś dogłębnie by tłumaczył zasady konstrukcji wzmacniacza Pa . Jak wynika z wypowiedzi kol. Henryka --rezystancja widziana przez stopień sterujący będzie wynosiła około 330:4=82,5 omów-- "rezystancja" no niech będzie -stopień drivera musi pracować przy dużym prądzie chyba że zastosujemy transformator który nam te "oporności" dopasuje i spowoduje że oporność wejściowa irf-a ( w tym konkretnym układzie) nie obciąży drivera co w efekcie poprawi liniowość układu.
Tak jak już było to wspomniane narysowanie schematu zastępczego ma kluczowe znaczenie przy konstrukcji każdego wzmacniacza.
Operujemy w tej dyskusji tylko kilkoma tranzystorami wypadało by zapytać o kryterium ich wyboru .
Pewnie cena i dostępność gabaryty ale to chyba najmniej istotne parametry pojemności własne , struktura konstrukcji samego tranzystora już są zaznaczone, jakie jeszcze parametry są istotne?
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 11-01-2011 1:03 przez SP1NV.)
11-01-2011 1:01
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: