Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 13 Głosów - 4.62 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
SP4HKQ Offline
Zdzisław SK!
****

Liczba postów: 490
Dołączył: 19-08-2009
Post: #151
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Bartek, tranzystory BFG135 mają częstotliwość graniczną 7 GHz. Więc gdy stosujemy taki wzmacniacz do 30 MHz to pomimo stosowania pojedynczego kondensatora wzmacniacze równomiernie pracują w całym paśmie (co sprawdziliśmy w prototypowym układzie) Natomiast RD maja Ft 200 MHz i schematy układów fabrycznych zawierają podwójne kondensatory. Po wykonaniu prototypów będziemy wiedzieli jak ma być w naszym wypadku. Jest to bardziej informacja dla projektującego PCB żeby zrobić podwójne pady do korekcji zniekształceń liniowych. Jeśli chodzi o stabilizator LM317 to schematy aplikacyjne nie przewidują w tym miejscu kondensatora blokującego. Jest to spowodowane chęcią szybkiej odpowiedzi na wyjściu stabilizatora gdy nagle zmienia się obciążenie.
08-10-2011 10:57
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ8NVF Offline
Bartłomiej
***

Liczba postów: 141
Dołączył: 05-12-2009
Post: #152
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Zacznę od LM317. W nocie TI czytamy: "CADJ is used to improve ripple rejection; it prevents amplification of the ripple as the output voltage is adjusted higher. If CADJ is used, it is best to include protection diodes." Owszem, ten kondensator jest zaznaczany jako opcja ale czy to jakieś przestępstwo go dać skoro poprawia parametry? Widziałem wykresy szumów tego stabilizatora z i bez tego kondensatora. Jest różnica i to znaczna. Rozumiem, że nie projektujecie układu m.cz. więc tan aspekt nie ma tu zastosowania...ale czytający niech wiedzą, że to ważny element w aplikacji tego układu.

Co do łączenia kondensatorów - wszystko dotyczy ceramiki X7R z której są robione 100nF (czasem X5R) i ich impedancji na wyższych częstotliwościach. Dlatego stosuje się łączenie w celu uzyskania szerokopasmowości.
08-10-2011 11:38
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP4HKQ Offline
Zdzisław SK!
****

Liczba postów: 490
Dołączył: 19-08-2009
Post: #153
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Jak sam wiesz zawsze jest "coś za coś". Dodając kondensator blokujący na wejsciu wzmacniacza operacyjnego zmniejszamy jego szrokopasmowość, a więc i zmniejszamy szumy. Czy w tym konkretnym miejscu jest on potrzebny to kwestia rozpatrzenia. Ale dzięki za info. W prototypie zawsze to można sprawdzić, więc dodam pady pod kondensator.
Jeśli chodzi o pozostałe kondensatory to na próby wsadziłem 2 x 33nF z ceramiki C0G. Robiąc wzmacniacz z ogólnodostępnymi kondensatorami 100nF z ceramiki X7R muszę sprawdzić czy nie trzeba zastosować się do twojej sugestii.
08-10-2011 14:32
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,226
Dołączył: 23-08-2009
Post: #154
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Zacznę od końca.
To jest układ polaryzacji dla stopnia końcowego o wzmocnieniu około 27dB. Katalog podaje wartość szumów jako U RMS szumów=0,003% wartości napięcia stabilizacji, które wynosi 9V. Zatem napięcie szumów będzie wynosiło 0,027V. Szumy wzmocnione przez wzmacniacz można zatem z grubsza ocenić mnożąc przez wzmocnienie wzmacniacza które dla uproszczenia weźmy =26dB czyli 20 razy napięciowo, czyli na wyjściu wzmacniacza na nasz sygnał nałoży się szum o wartości skutecznej rzędu 0,54V - to rzeczywiście sporo, ale liczy się stosunek sygnału do szumu. Mamy założoną moc 20W, a więc napięcie skuteczne dla tej mocy wyniesie około 32V, dając stosunek sygnału do szumu 59 co w mierze decybelowej wyniesie 35dB. Biorąc pod uwagę przeciętną wartość intermodulacji typowych amatorskich wzmacniaczy gdzie rzadko przekracza 30dB a 35 - to byłby już bardzo dobry wzmacniacz widać, że szumy tego wzmacniacza byłyby tego samego rzędu co intermodulacja, czyli wogóle nie zostaną zauważone przez kogokolwiek.
Żeby było śmieszniej to dodam, że te szacunki zrobiłem przy cichym założeniu, że wyjście stabilizatora LM317 w ogóle nie jest niczym zablokowane i takie szumiące napięcie jest podane prosto na nasz wzmacniacz przy pełnym dopasowaniu, bez pośrednictwa żadnych innych elementów...
Na wyjściu stabilizatora mamy jednak kondensator blokujący, a dalej rezystor nastawczy drugi kondensator blokujący tworzący układ pasywnego filtru PI oraz dzielnik napięcia zmiennego utworzony z rezystora doprowadzającego stałe napięcie polaryzacji oraz obciążenia widzianego w bramce tranzystora MOSFET, które wyniesie około 100 omów. Policzcie sobie sami to następne kilkadziesiąt decybeli tłumienia dla szumów układu stabilizatora.
Naprawdę w tym układzie problem szumów stabilizatora LM317 nie istnieje, nie zawracajcie sobie nim głowy.

Co do kondensatorów 1nF dołączanych dodatkowo w układach sprzęgających to popieram tą uwagę.
Na częstotliwościach do 30MHz, a nawet jeszcze wyżej nie będzie to miało żadnego znaczenia i wszystko by było w porządku, gdyby ten wzmacniacz nie był właśnie zbudowany na Gigahercowych tranzystorach.
Będzie on miał jeszcze bardzo duże wzmocnienie na częstotliwościach rzędu setek MHz ( mowa o stopniach wstępnych na BFG135). Na tych częstotliwościach impedancja kondensatorów 100nF może już zacząć mocno skakać i w związku z tym mogą być spełnione warunki generacji na zakresach UKF i UHF. Dołączenie kondensatorów 1nF zlikwiduje nam takie prawdopodobieństwo i pozwoli uniknąć przykrych niespodzianek.
Jeszcze jedna uwaga co do stopni z BFG135: Impedancja obciążenia może też skakać z powodu nieprawidłowego wykonania transformatorków wyjściowych - wtedy też mogą nastąpić wzbudzenia. Ale nawet wtedy bardzo łatwo można je zlikwidować dodatkowym dwójnikiem włączonym bezpośrednio między bazę a kolektor BFG135 zawierającym kondensatory 1nF i 10nF połączone równolegle oraz rezystor 1kom.
Ponieważ tranzystory BFG135 są na wysokie częstotliwości płytka drukowana w obszarze tej części wzmacniacza mocy ( a najlepiej cała) powinna być zaprojektowana tak jak dla konstrukcji UKFowych.
A tak nawiasem mówiąc to podoba mi się bardzo pomysł zastosowania tranzystorów BFG135, które mają bezproblemową szerokopasmowość ( powinny jeszcze pracować w tym układzie na paśmie 145MHz), mają doskonałą liniowość niedostępną w innych typach za te same pieniądze, z którego to powodu były i są nadal stosowane we wzmacniaczach telewizyjnych. Mają też wystarczającą moc do wysterowania dalszej części wzmacniacza. To sprawia, że ten wzmacniacz przy odpowiednim wykonaniu transformatorów sprzęgających i końcowych ma szansę pracować poprawnie jeszcze na paśmie 50MHz. W samym schemacie do pracy na tym paśmie potrzebne są tylko drobne poprawki. Do rezystorów R21 i R22 należałoby w tym celu dodać równolegle kondensatory kompensujące spadek wzmocnienia na 50MHz. Dodatkowo jeśli to nie wystarczy w gałąź szeregową sprzężenia zwrotnego RC wszystkich mosfetów należy dodać dodatkowy dławik o niewielkiej indukcyjności rzędu kilkuset nanohenrów. Gdyby układ po dodaniu dławików zaczął się wzbudzać na UKFie to równolegle do dławików należy dodać rezystory około 1kom.
Mając analizatory NWT można bez większych problemów podobierać te dodatkowe elementy. Należy jednak pamiętać, aby cały wzmacniacz generował przy znamionowej mocy czysty sinus - tylko wtedy wykresy z analizatora NWT będą prawdziwe. Gdyby były z tym kłopoty, to należy do pomiarów użyć filtrów wyjściowych i mierzyć parametry osobno na każdym paśmie poprzez filtry.

Przy stosowaniu diód 1N4007 zamiast diód PIN należy pamiętać o pojemności wyłączonej diody, która wynosi około( zależy od przyłożonego napięcia) 4pF. Sprawia to, że w zależności od pasma uzyskamy dla pojedynczej diody tłumienie od około 18dB dla 30MHz do ponad 40dB dla 1,8MHz. Przy tłumiku zbudowanym jak w tym wzmacniaczu nie powinno być żadnych problemów.


Cytat:SP8RHP napisał(a):
"Żadne odkrycie nowego..)

- konkrety kolego - w ten sposób można napisać dokładnie to samo o każdym nowym układzie, wszak zarówno superheterodyny jak i homodyny są znane od pradziejów elektroniki, a układy wzmacniaczy szerokopasmowych oraz PUSH-PULL są równie stare.
Zamiast bić pianę zapodałbyś jakąś konkretną propozycję od siebie, co by była nowa i odkrywcza...

Pozdrawiam szczególnie gorąco twórców nowych układów jak i tych TWÓRCZYCH MALKONTENTÓW, którzy też czasem przyczyniają się swoimi krytycznymi uwagami do pozytywnego rozwoju konstrukcji.
09-10-2011 18:44
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP4HKQ Offline
Zdzisław SK!
****

Liczba postów: 490
Dołączył: 19-08-2009
Post: #155
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Zostały wykonane pierwsze próby elementów układowych wzmacniacza mocy 25W do projektu HUSAR. Na "pierwszy ogień" poszedł wzmacniacz na tranzystorze BFG135 pracujący z prądem 60 mA. Do prób została wykonana płytka PCB zawierająca wzmacniacz i tłumik regulowany na diodach PIN ( zdjęcie płytki oraz jej projekt w załączeniu). Założenia projektowe pokryły się z wynikami pomiarów. Wzmacniacz został zrealizowany zgodnie z załączonym schematem.
Wzmocnienie - 14 dB
Pobierany prąd - 60 mA (przy napięciu zasilania 13 V ).
Oporność wejściowa - 30 Om.
Oporność wyjściowa - 25 Om
Moc wyjściowa przy kompresji 1 dB - 200 mW, tj 23 dBm.
Nierównomierność przenoszenia 0.5 dB w zakresie częstotliwości 1.8-30 MHz

Dla zainteresowanych podaję sposoby przeprowadzenia niektórych pomiarów.
Oporność wejściowa została określona na podstawie dwóch pomiarów SWR. Mając wartość SWR możemy określić np za pomocą kalkulatora "Minidb 13" dwie wartości oporności które pomierzony SWR wywołują. W celu określenia czy rzeczywista oporność jest większa, czy mniejsza od 50 Om, dokonujemy drugiego pomiaru SWR z szeregowym opornikiem 10 Om. W tym wypadku zmiana wartości SWR w dół sugeruje, że wzmacniacz ma oporność poniżej 50 Om.
W załączeniu wykresy SWR wejścia wzmacniacza.
Pomiaru oporności wyjściowej wzmacniacza dokonałem metodą "techniczną". Polega ona na dwukrotnym pomiarze amplitudy sygnału wyjściowego wzmacniacza za pomocą urządzenia pomiarowego o dużej oporności wejściowej np oscyloskopu z sondą. Pierwszego pomiaru dokonujemy przy otwartym wyjściu wzmacniacza. Określamy amplitudę sygnału nie obciążonego wyjścia. Kolejnym krokiem jest podłączenie do wyjścia wzmacniacza PR-ka 220 lub 100 Om i ustawienie jego wartości na takim poziomie, przy którym wartość amplitudy sygnału wyniesie dokładnie połowę wcześniej pomierzonej. Teraz wystarczy zmierzyć wartość PR-ka i mamy oporność wyjściową.
Pomiaru mocy wyjściowej przy której wzmacniacz przestaje być liniowy dokonałem przy pomocy NWT o sygnale wyjściowym +10 dBm i regulowanego co 1 dB tłumika. Wzmacniacz jest liniowy jeżeli przyrost sygnału wejściowego o np 5 dB powoduje także wzrost sygnału wyjściowego o 5 dB. Podnosimy sygnał do momentu kiedy ta zależność nie wystąpi, a więc wzrost o np 2 dB spowoduje wzrost na wyjściu o 1 dB.
Natomiast wzmocnienie i nierówność charakterystyki częstotliwościowej odczytałem z wykresu NWT. Przed pomiarem NWT zostało skalibrowane na 0 dB. Do wyjścia wzmacniacza podłączyłem tłumik 20 dB bo pomiaru dokonałem na maksymalnej mocy wyjściowej. Wynik pomiaru -6dB wskazuje na wzmocnienie 14dB.

W następnej kolejności sprawdzę parametry tłumika regulowanego i wzmacniacza na BFG135 pracującego z prądem 33mA.


Załączone pliki Miniatury
İmage İmage

.bmp  Schemat układu pomiarowego.BMP (Rozmiar: 201.04 KB / Pobrań: 1271)
.pdf  SWR wej..pdf (Rozmiar: 16.33 KB / Pobrań: 688)
.pdf  SWR wej. z opornikiem 10 Om.pdf (Rozmiar: 16.41 KB / Pobrań: 581)
.pdf  Pasmo przenoszenia.pdf (Rozmiar: 15.33 KB / Pobrań: 631)
21-10-2011 15:28
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,117
Dołączył: 29-01-2010
Post: #156
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Pozwoliłem sobie zasymulować ten wzmacniacz w nieco innej konfiguracji. SWR wejścia i wyjścia nie gorszy niż 1,3 powyżej 1,6 MHz. W układzie nie ma żadnych transformatorów. Tranzystor ten wrażliwy na indukcyjności w emiterze nawet niewielka ścieżka zmienia parametry wzmacniacza (tranzystor ma dwa wyprowadzenia emitera) dlatego do każdego emitera podłączone są rezystory i kondensatory. Wzmocnienie około 14,4 dB (na niższych częstotliwościach będzie nieco wyższe ale nie czas i miejsce by to dokładnie wyjaśniać). Wzmacniacz jest bezwarunkowo stabiilny k>1 przy prawidłowym montażu. Uwaga dobrać opornikiem w bazie od strony masy na prąd Ic około 40-50mA. Jakby ktoś chciał sobie przeliczyć s-y na swr oto tabela "odpowiedników" http://www.minicircuits.com/app/DG03-111.pdf
s11 to dopaowanie wejścia, s22 wyjścia, s21 wzmocnienie, s12 izolacja.


Załączone pliki Miniatury
İmage İmage
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 23-10-2011 12:50 przez SQ4AVS.)
23-10-2011 12:50
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP4HKQ Offline
Zdzisław SK!
****

Liczba postów: 490
Dołączył: 19-08-2009
Post: #157
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Dokonałem pomiarów 1 stopnia wzmacniacza na BFG135,
Pobór prądu - 34 mA przy 13V zasilania
Wzmocnienie - 14 dB
Oporność wejściowa - 42 Om, przy obciążeniu 26 Om
Oporność wyjściowa 26 Om
Poziom sygnału na wyjściu 6 dBm. Odstęp 2 i 3 harmonicznej od sygnału właściwego >45 dB
Poziom sygnału na wyjściu 11 dBm. Odstęp 2 i 3 harmonicznej od sygnału właściwego >25 dB

Wnioski. Duży wpływ obciążenia na SWR wejścia. Przy obciążeniu wzmacniacza opornością 50 Om, SWR wejścia wzrasta do 1.8. Należy zwiększyć prąd stopnia do 45 mA w celu poprawy sygnału przy wyższych poziomach na wyjściu. Ponownie zbadać oporność wejściową stopnia 2 przy obciążeniu znamionowym, bo był sprawdzany pod obciążeniem 50 Om. Ponieważ transformator wyjściowy ma przełożenie 4:1, więc oporność stopnia bezpośrednio na kolektorze wynosi 104 Om. Trzeba sprawdzić czy rozwiązanie Rafała nie da prawidłowego dopasowania wej/wyj do 50 Om. Pomiary wykonałem za pomocą NWT500 który posiada oporność wyjściową 51 Om i poziom sygnału maksymalny 10 dBm ( wzmacniacz MSA1105).
Mam pytanie. Jakie uzyskaliście poziomy sygnałów po mieszaczu i BPF , bez jakiegokolwiek wzmacniacza(chodzi o prace w trybie nadawania)? Podawajcie w Vpp lub dBm.


Załączone pliki
.pdf  SWR wej.34.pdf (Rozmiar: 16.4 KB / Pobrań: 581)
.pdf  SWR wej.34 z opornikiem 10 Om.pdf (Rozmiar: 16.29 KB / Pobrań: 516)
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 23-10-2011 16:32 przez SP4HKQ.)
23-10-2011 16:18
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,117
Dołączył: 29-01-2010
Post: #158
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
wejście zawsze oddziaływuje na wyjście dlatego podałem parametr s12, jeśli chce się "usztywnić" wzmacniacz należy dać tłumik między stopniami
23-10-2011 16:54
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP4HKQ Offline
Zdzisław SK!
****

Liczba postów: 490
Dołączył: 19-08-2009
Post: #159
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Sprawdziłem wzmacniacz wg koncepcji Rafała.
Pobierany prąd 48 mA
Wzmocnienie ok 12dB
SWR wejścia <1.2
oporność wyjścia ok 150 Om
Ale jest jeszcze jedno "ale" źle przenosi niskie częstotliwości. Przy 1.8 MHz harmoniczne są na poziomie -15 dB. Powyżej 20 MHz poziom harmonicznych < -30 dB.
Mówiąc obrazowo na wykres sinusa poniżej 10 MHz "nie da się patrzeć." Strasznie wykrzywiony.


Załączone pliki
.pdf  SWR wej. Koncepcja SQ4AVS.pdf (Rozmiar: 15.99 KB / Pobrań: 644)
27-10-2011 16:21
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4AVS Offline
Rafał
*****

Liczba postów: 1,117
Dołączył: 29-01-2010
Post: #160
RE: Transceiver HMG 2010 "HUSAR"
Zdzisławie parę pytań:
chciałbym zobaczyć fotkę stopnia podanego pomiarom,
jakim poziomem mocy był podczas pomiaru impedancji wyjściowej sterowany wzmacniacz
jakie było wzmocnienie dla niskich częstotliwości gdzie występowały zniekształcenia -czy możliwe jest zamieszczenie wykresu mocy wyjściowej w funkcji wysterowania np. -10dBm na wejściu i to co nawyjściu
czy ewentualnie można pożyczyć stopień do swoich testów, niestety nie mam bfg135 a ciężko jest kupować w tme jedno sztukę
27-10-2011 16:31
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości