Wzmacniacz QRP co nie tak?

[SQ1PSE]

Pomierzyłem napięcia - z nadajnika pod obciążeniem na sondzie szczytowej z podwajaniem jest 260mV, czyli 130mV po podzieleniu przez dwa - szczytowego, tj. po stronie wtórnej transformatora 1:1.

Na wyjściu tą sama sondą jest 8,8V w porywach.

Na pocieszenie dodam, że tym wzmacniaczem, "tak jak jest" zrobiłem ostatnio QSO z kolegą ze Słowacji (ponad 600km) z raportem 57.

Próbowałem stroić cewką, ale właściwie bez zmian, najlepiej jest na tym amidonie.

Jeszcze kwestia cewek pi filtra, wykonam je jako powietrzne, chociaz te amidony przeliczyłem jeszcze raz i powinno wygląda ok.

Wieczorem dodam zdjęcia kondensatorów.

[SP2JQR]

Rzuciłem okiem na Twoją płytkę, nie wygląda to dobrze (pomijam błędy grube powstałe przy ponownej edycji), ale muszę to jeszcze obrobić w jakimś edytorze, żeby pokazać o co chodzi, cierpliwości. Generalnie automaty nie nadają się do projektowania płytek wzmacniaczy mocy.
Na teraz pomiar dopasowania wejścia wzmacniacza za pomocą mostka i analizatora widma:

Podobne pomiary możecie wykonać za pomocą NWT500 z mostkiem odbiciowym, od razu dowiecie się, że obwód można lepiej dostroić niż jest...
Wszystko widać, można dobierać elementy podczas pomiaru.

[SQ1PSE]

Mhm. Te wartości, które podałem post wyżej pochodzą ze wzmacniacza dla ubogich.

[SP2JQR]

W takim razie poproszę o zdjęcia prototypu, i zbliżenie na kondensatory i cewki.

[SQ1PSE]

Zdj1, to cewka powietrzna, ok 1,5uH. Najpierw nawinąłem ją jako ok 11uH i odwijałem po jednym zwoju, aż na końcu zostało to, co na samej górze.

Skreślony element (nawinięty drut) nie brał udziału w rezonansie (był odwinięty), potem go w celu magazynowym nawinąłem i do zdjęcia już nie chciałem odwijać.

Karkas z zapałek ma ok 1,3cm średnicy, cewka ma ok 6mm długości.

"Zdj2", to cewka amidonowa na rdzeniu t37-2, 20zw, przy której są najlepsze efekty (te niecałe 9V na wyjściu). Ale prawdę powiedziawszy różnice są naprawdę niewielkie (rezystor zamiast cewki, to ok 6-7V).

Te same amidony są w pifiltrze, mają obliczoną indukcyjność 15zw 15*15*4/1000 = 0.9uH oraz 21zw 21*21*4/1000 = 1,764uH.

Zdjęcie prototypu jest w poście nr 150: http://sp-hm.pl/thread-672-post-6340.html#pid6340

Na zdjęciu zdj3, to wartości kolejno od dołu: 4700uF, 474, 104, 103, 474, 104, 103.

Na zdjęciu zdj4 od dołu w pi filtrze 6x471; 221, 5x471; 821; i wyjściowy z pi filtra 100n separujący.
Po prawej 104 przy potencjometrze; wyżej, 104, 104, 104, 103; na samej górze z prawej 103 do rezystora no i pionowo też 10n .

Na zdjęciu zdj5 dokładniej widać prawy górny róg kond2.jpg, tj. pionowe 10n w prawym górnym rogu, a następnie od góry: 10n, 100n, 100n, 100n i po lewej pionowo 100n z pi filtra wyjście.

[SQ4RNF]

Wykonałem trochę pomiarów.
Mój analizator SVNA wskazywał SWR 2 i 100om na wejściu. Odwijanie i dowijanie zwojów (między 1 a 2.3uH) cewki L1 nic nie zmieniało. Metodą 6dB wyszło mi, że napięcie podawane z generatora 50om na wejście spada o 1.87 czyli 5.43dB.

Zasilanie jednym napięciem 13.8V, brak rezystora 4,7om.
Napięcie spoczynkowe bramki ustawiłem na 3.6V i przy takim napięciu cały wzmacniacz pobiera ~470mA. Przy wyższym- pobór prądu gwałtownie rośnie.

Podałem na wejście 109mV skutecznego napięcia na bramce uzyskując 1,5V szczytowego i 30V szczytowego na wyjściu wzmacniacza. Wychodzi 9W. Zastanawia mnie dlaczego na kolektorze jest tylko 1.5V szczytowego przy 109mVsk na wejściu.

[SP2JQR]

Łukaszu, cieszę się z uzyskanych przez Ciebie wyników. Chętnie obejrzałbym zdjęcie prototypu ze zbliżeniem na kondensatory filtru PI. Pomierz jeszcze ile wysterowania potrzebujesz, aby uzyskać 6W mocy - jest to max dopuszczalna moc dla SSB, powyżej ze względu na intermodulację już tylko CW i niektóre emisje cyfrowe.
Spróbuj też dla emisji CW obniżyć prąd spoczynkowy mosfeta do 10mA, pomierz ile wtedy potrzebujesz sterowania, aby uzyskać około 9W mocy.Spróbuj określić sprawność wzmacniacza dla CW i porównaj z moimi wynikami dla SSB.

Adamie, użyłeś zupełnie innych kondensatorów niż są w moim projekcie. Wyraźnie napisałem, że kondensatory mają być typu MKT.
Kondensatory typu MKT, choć nie mają rewelacyjnych parametrów i mogą pracować tylko do kilku MHz ale mają te parametry ściśle określone, a w związku z tym tylko wtedy konstrukcja będzie powtarzalna.
Użyłeś w swoim prototypie kondensatorów ceramicznych, tak naprawdę o niewiadomych parametrach. Ile razy kupowałem takie kondensatory, tyle razy sprzedawca nigdy nie wiedział z jakiego są materiału wykonane. Tak się składa że kondensatory ceramiczne wykonywane są z trzech podstawowych typów ceramiki ( może być jeszcze więcej rodzajów). Tylko jeden rodzaj nadaje się do zastosowań krótkofalarskich we wzmacniaczach w.cz.
Choć parametry tej ceramiki mogą być lepsze od kondensatorów metalizowanych z folii poliestrowych, to nigdy nie wiesz co kupiłeś.
W związku z tym w celu osiągnięcia powtarzalności tej konstrukcji zakup takie kondensatory jak są w projekcie.
Trochę trudno jest u większości handlowców nabyć wartości poniżej 1nF, ale w tej firmie i kilku innych kupisz:

http://sklep.monster.pl/Kondensatory-MKT...141,).aspx

Wciąż ponawiam pytyanie, komu jeszcze udało się uruchomić ten lub podobny wzmacniacz? Bez wiedzy o kilku działających egzemplarzaach nie możemy posunąć konstrukcji dalej.

[SQ1PSE]

Ok, ale mowa tylko o tych w pi filtrze, tak? c19,c20 i c21?

Bo napisane jest, że blokujące mogą być ceramiczne. Chodzi o blokujące stopnie, czy blokujące zasilanie?

Rozumieć to tak, że wszystkie poza oddzielającymi stopnie, mają być MKT, czy wszystkie mają być ceramiczne poza tymi w pi filtrze?

[SP2JQR]

Dla większej pewności zastosuj jako blokujące też MKT, potem jak zadziała, wstawisz inne i porównasz jaka będzie różnica ( większej nie powinno być)
W filtrze PI MKT obowiązkowo, również ten końcowy odsprzęgający może być MKT, choć tu przymusu nie ma.
Płaszczyzny masy na płytce powinny być o jak nawiększej powierzchni
Przyjrzyj się mojej płytce której zdjęcie jest w #140.
Driver nie ma prawa być od tej strony gdzie budujesz filtr PI, bo sygnał może się zapętlić (wystąpi sprzężenie po masie), co może (ale nie musi) doprowadzić do wzbudzeń międzystopniowych.

[SP2JQR]

Przyglądając się jeszcze bardziej wnikliwie zdjęciu prototypu mam wrażenie, że wyprowadzenie drenu jest przedłużone dodatkowym przewodem - jest to niedopuszczalne w niskoomowych tranzystorowych wzmacniaczach. Noga drenu tranzystora ma być podłączona wprost do kondensatora filtru PI, Dopuszczalne jest użycie bardzo szerokiej ścieżki na płytce lub szerokiego płaskownika do połączenia drenu z kondensatorami. Przedłużyć bez problemu można przewód do cewki filtru PI i do dławika zasilającego ( w tym przypadku też jest to cewka o ściśle obliczonej wartości, biorąca udział w rezonansie). Miejsce przyłączenia kondensatorów filtru PI do masy też nie może być przypadkowe. Najlepszy punkt - to miejsce podłączenia do masy zestawu kondensatorów blokujących dren mosfeta mocy. Jeśli to nie jest możliwe to powinna to być bardzo duża szeroka powierzchnia masy jak najbliżej tego punktu. Od tego punktu dopiero można wyprowadzić maksymalnie szeroką ścieżkę masy ( najlepiej jak to będzie cała duża powierzchnia) do kolejnego kondensatora ( zestawu kondensatorów) filtru PI. Pożądane jest jednak, aby i ten kondensator był maksymalnie blisko jak to tylko możliwe punktu w którym jest podłączony zestaw kondensatorów blokujących dren. Umieszczenie wymienionych elementów w odpowiedni sposób na płytce drukowanej ma kluczowe znaczenie dla możliwości "wysysania" z tranzystora stopnia końcowego maksymalnie możliwej do uzyskania mocy.
Sposób umieszczenia drugiej cewki filtru PI nie jest już tak krytyczny, jeśli się da to masa do drugiego kondensatora filtru PI również powinna być maksymalnie szeroka jak to tylko możliwe. Oprócz transmisji mocy będzie to miało wpływ na tłumienie harmoniczych przez ten filtr. Cewki filtru PI zrobione klasycznie powinny być do siebie prostopadłe. Z tej zasady można zrezygnować stosując cewki na rdzeniach Amidona - będzie to miało w tym przypadku niewielki wpływ na tłumienie harmonicznych ( jeszcze nie pomierzyłem dokładnie jaki, ale to sprawdzę i podam wyniki).

Jeśli chodzi o pozostałe elementy to dławik bramkowy powinien być jak najdalej od cewek filtru PI oraz cewki drenowej, cewka na pierścieniu jest tutaj dobrym pomysłem, ale też dobrze sprawdza się miniaturyzacja - im mniejsza cewka w tym miejscu tym mniej złapie pasożytniczego pola magnetycznego, ja zastosowałem mały dławik 10uH/1,6A na cienkim rdzeniu ferrytowym z odwiniętymi dla uzyskania rezonansu zwojami.
Nie jest też wszystko jedno do którego miejsca płytki podłączymy nogę źródła mosfeta mocy lub rezystora źródłowego, jak myślicie koledzy, jaki to ma być punkt? ...
TAK !!! - to ten sam punkt, w którym są podłączone kondensatory blokujące dren mosfeta mocy!

Stopień drivera musi być umieszczony z przeciwnej strony niż filtr Pi. Prądy płynące po masach są bardzo duże i odkładający się na nich spadek napięcia przy źle zaprojektowanej płytce może sumować się z sygnałem sterującym i wzbudzenie tym razem na częstotliwości podstawowej gotowe - zamiast wzmacniacza dostajemy piękny generator mocy.

Projektując płytkę trzeba więc cały czas dokonywać kompromisu między możliwością podłączenia wielu elementów o konkretnych wymiarach geometrycznych do jednego i tego samego puntu - fizycznie to nie możliwe. Stosując jednak maksymalnie zwarty montaż wymienionych newralgicznych dla działania układu elementów i maksymalną szerokość płaszczyzn masy oraz połączeń między kondensatorami uzyskamy ten kompromis. Z tego też powodu do wykonywania swoich prototypów stosuję wyłącznie kawałki blachy ocynowanej do foremk do ciast, a konieczne newralgiczne połącznia wykonuję też kawałkami płaskowników wykonanych z takiej samej blachy - układy działają bez pudła. Potem dopiero głowię się wypuszczając z siebie siódme poty jak zrobić odpowiednią płytkę drukowaną, żeby działanie układu było takie same. Absolutnie odradzam stosowanie w tym miejscu automatów komputerowych do projektowania płytek, najbardziej może się tu przydać Layout do ręcznego projektowania, no chyba że posiadamy profesjonalną wersję ze specjalnie opracowanymi strategiami do płytek wzmacniaczy mocy...



Jeśli komuś się wydaje, że konstruując wzmacniacz z transformatorem uniknie tych problemów co przy rezonansowym - to od razu informuję, że nic bardziej błędnego. Obowiązują dokładnie te sam zasady, tylko do tranzystora podłączamy bezpośrednioo trafo a nie kondensatory filtru PI. Problemy mogą być jeszcze większe, bo transformator pracuje szerokopasmowo i chęć całego układu do wzbudzeń jest jeszcze większa (dodatkowo na UKF), gdy odstąpimy od podstawowych zasad budowanie wzmacniaczy mocy.
pzdr