Koleżankom i Kolegom Radioamatorom, Krótkofalowcom,
Konstruktorom i Waszym Rodzinom – w tych trudnych czasach –
Zdrowych, Spokojnych i Pogodnych Świąt Bożego Narodzenia oraz
Szczęśliwego Nowego Roku

Życzy Zespół Home Made


Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 2 Głosów - 5 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Wzmacniacz QRP co nie tak?
SQ1PSE Offline
Adam
*

Liczba postów: 31
Dołączył: 13-11-2010
Post: #141
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Zrobiłem nową sondę szczytową.

Na wejściu kondensator 100p, dioda germanowa zaporowo do masy, opornik 1Mohm i za tym kondensator 1u do masy.

Pomierzyłem napięcia i wyszło mi dziwnie, bo na sondzie z powielaczem wychodziło mi na wyjściu ok 9V, a tu na tej 8V! Nic nie rozumiem. Może to kwestia mniejszego kondensatora?

Wszystkie napięcia w szczycie, w.cz. (chyba, że zaznaczono inaczej) :
sterowanie 0,65V (baza małego tranzystora)
kolektor maly 1,37v
bramka dużego 1,2 - 1,32V; 3.3V stałego
dren - 5.27w.cz.
wej pi filtra - 5.55V - 5.76v
wyj pi filtra - 8.8V
wyjscie 8,14
masa wyj - 1,8 - 2,5V (względem masy wzmacniacza)

Czego nie umiem zrozumieć: na wyjściu napięcie jest wyższe niż przed pi filtrem.
Kondensatory zamówię, więc pewnie będą dopiero w okolicach środy.
Pomiary zrobione przed przelutowaniem drenu, za co się zaraz zabieram.

Drobne przeorganizowanie płytki i na wyjściu jest 9,3V w szczycie! Działam dalej.
Wyeliminowanie przewodu - 10,2V w szczycie! Czyli o ile sonda wskazuje prawidłowo - 1W.

Taka sonda jest ok? Co uruchomię wzmacniacz, te napięcia są trochę inne (różnice rzędu 20%).
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 12-02-2011 19:44 przez SQ1PSE.)
12-02-2011 17:31
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,448
Dołączył: 23-08-2009
Post: #142
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Na wejściu sondy daj co najmniej 1nf, a nawet 10nF. Diody cechują się progiem napięciowym, najmniejszy ma dioda germanowa, ale też można wypróbować niektóe typy diód schotky np BAT85, BAT41 itp, dobre są diody typu HP2800 ale praktycznie nie osiągalne. Za pomocą diód schotk'y możesz mierzyć nieco większe napięcia, diodami Ge tylko do 20V. Oprócz progu diody detekcyjne mają też sporą upływność. Wielkość rezystora szeregowego nie jest wartością obligatoryjną. Zależy ona od rezystancji obciążenia miernika, którym mierzysz to napięcie. Jeśli masz doskonały miernik z wtórnikami na wejściu lub woltomierz lampowy to wartość 1Moma jest odpowiednia. Nie wystąpi na nim zauważalny spadek napięcia bo rezystancja obciążenia będzie setki razy większa. Do zwykłego miernika cyfrowego zastosuj rezystor 100k, a jeśli Twój miernik jest z tych najtańszych lub używasz miernika analogowego bez wtórników to i 10k nie będzie złą wartością.
Zauważ jednak, że im mniejszy będzie ten opornik, tym bardziej detektor diodowy będzie obciążony i tym bardziej również będzie obciążał mierzone obwody. W układach wysokoomowych do pomiarów nalezy sklecić sondę z rezystrorem 1M a napięcie mierzyć wysokoomowym miernikiem, lub przez wtórnik napięciowy. W przypadku pomiaru mocy nie ma to większego znaczenia, bo mierzymy źródło o niskiej oporności - około 50 omów. Trzeba przy tej okazji pamiętać, że im mniejszy jest rezystor, tym szybciej rozładowuje kondensator, w związku z tym dla rezystora 1M proponuję 1nF, dla 100k 10nF, a dla 10k aż 100nF. Taki sam kondensator jak na wejściu sondy powinien być również umieszczony za opornikiem w celu blokowania w.cz. i ładowania jego pojemności do wartości szczytowej napięcia. Wartość 1uF jest za duża, albowiem przy dużym rezystorze sondy znaczenia nabiera upływność kondensatora i powoduje powstawanie dodatkowego błędu pomiaru. Kondensatory do sondy powinny być ceramiczne i sprawdzone na upływność na najwyższym zakresie omomierza, dobrze jest przy tym sprawdzaniu szeregowo z omomierzem dodać baterię 9V - również z tą baterią omomierz nie ma prawa nic pokazywać. Niektóre sondy fabryczne nie zawierały wogóle tego drugiego kondensatora - w tym przypadku wystarczająca była pojemność kabelka ekranującego.

W przypadku stosowania sond międzyszczytowych błędy pomiaru się sumują i wyniki są kiepskie, czasem na wynik pomiaru znacząco wpływa nieodpowiedni drugi kondensator o zbyt dużej upływności, oraz źle dobrany miernik ze zbyt małą opornością wewnętrzną. Z tego powodu absolutnie odradzam pomiary dwudiodowymi sondami międzyszczytowymi. Błędy są szczególnie duże przy pomiarach niskich napięć poniżej 1V.
Wielkość możliwych do mierzenia napięć zależy też od typu stosowanych diód, decyduje wartość napięcia progowego diody - najlepiej spisują się diody germanowe również te do zakresów mikrofalowych i schotk'y. Do pomiarów szczególnie niskich napięć diody można podpolaryzować napięciem stałym, ale to już bardziej skomplikowany problem, którym zajmiemy się przy innej okazji.
Ostatecznie konkludując temat sondy diodowej - w warunkach amatorskich najbardziej sprawdzi się sonda szczytowa na pojedynczej diodzie Ge z rezystorem 100k i kondensatorami ceramicznymi po 10nF. Zbuduj taką sondę i jeszcze raz pomierz napięcia. Do mierzenia mocy wyjściowej przy 10W (ponad 30V) dioda Ge może być za słaba i dostanie przebicia, do takich pomiarów proponuję diodę schotk'y BAT85 lub BAT41. Może ktoś poda jeszcze inne możliwe do zastosowania typy diód.


Co do zrozumienia dlaczego na wyjściu jest więcej napięcia niż na drenie tranzystora to obowiązuje tu zasada zachowania mocy. Nasz filtr PI jest transformatorem impedancji. Tranzystor jest źródłem sygnału o oporności około 10 omów. Takie właśnie obciążenie przy niskim napięciu zasilania spowoduje wydzielenie się mocy 6W (max 10W) w naszym wzmacniaczu. Nie przelicza się tego w prosty sposób, zależności są dość skomplikowane. Możesz jednak przyjąć w dużym uproszczeniu, że przy 12V zasilania będziesz miał do dyspozycji około 7,7V wartości szczytowej napięcia użytecznego gdyby było sinusem. Policz sobie jaka moc wydzieli się na obciążeniu 10 omów. Zauważ, że gdybyś obciążył ten wzmacniacz wprost rezystorem 50 omów to przy 12 V zasilania możesz uzyskać zaledwie zaledwie około 0,6W mocy i to niezależnie od typu zastosowanego tranzystora W rzeczywistości będzie trochę więcej, bo w tym przypadku będzie do dyspozycji więcej niż 7,7V ale istota problemu jest zachowana. Jeśli zatem chcesz, aby Twój wzmacniacz miał odpowiedni "wykop" to tranzystor końcowy musi być obciążony tym mniejszą opornością im więcej mocy chcesz z niego wycisnąć - i nie ma tu znaczenia jak mocny tranzystor zastosujesz, decyduje zwykłe prawo ohma - P=U*U/R. Tranzystor jeśli będzie za słaby to wniesie dodatkową rezystancję, która nie pozwoli na wydzielenie dużej mocy na obciążeniu, a jeśli na jego wewnętrznej rezystancji wydzieli się zbyt duża moc to po prostui wyparuje. Zbyt słaby tranzystor nie jest więc w stanie dostarczyć do obciążenia wystarczająco dużo prądu. Jeśli jednak przekroczymy tą granicę to zastosowanie jeszcze mocniejszych tranzystorów do naszego wzmacniacza zupełnie będzie pozbawione sensu w sensie energetycznym. W praktyce jednak okazuje się, że zastosowanie nieco mocniejszego tranzystora (bez przesady) znacznie poprawia intermodulację przy tej samej mocy. Aby dostarczyć wydzieloną moc do rezystora 50 omów mamy dwa wyjścia - podnieść napięcie zasilania, lub też zastosować transformator. W naszym wzmacniaczu nie ma transformatora klasycznego, zamiast niego zastosowaliśmy filtr PI, którego zadaniem jest zrobić to samo co robi zwykły transformator, a ponieważ pracuje rezonansowo, to przy tej okazji filtruje nasz przebieg wyjściowy z harmonicznych i dostajemy na wyjściu czysty sinus, czego nie można uzyskać przy zastosowaniu zwykłego transformatora - w tym przypadku trzeba stosować dodatkowe filtry i w sumie schemat jest bardziej skomplikowany.
Zatem nasz filtr PI oprócz tego że filtruje, zastępuje nam transformator. Policz ile napięcia potrzebujesz, aby na wyjściu na rezystorze 50 omów wydzieliło się 9 watów mocy - wyjdzie 30V napięcia szczytowego.
A teraz policz ile napięcia trzeba, aby na rezystorze 10 omów też wydzieliło się 9 watów - wyjdzie około 7,7V wartości szczytowej.
Transformacja polega więc na zmianie parametrów prądu w.cz. - Na wyjściu tranzystora mamy duży prąd i niskie napięcie ( i tak musi być aby zgodnie z prawem ohma można było uzyskać odpowiednią moc przy niskim zasilaniu) a na wyjściu filtru PI mamy wysokie napięcie i mały prąd, moc jednak jest ta sama i wszystko się zgadza.
W praktycznym układzie zauważysz jednak, że cewki filtru PI nieco się grzeją - to ciepło jest spowodowane stratami, zatem na wyjściu naszego filtru PI dostaniesz w rzeczywistym układzie odrobinę mniej mocy niż daje tranzystor. Normalny klasyczny transformator też ma straty i jest to całkiem normalne.
Poczytaj sobie o zwykłych transformatorach w internecie, o przekładni zwojowej i omowej i o dopasowaniu obciążenia do źródła sygnału. Teoria wszystko dokładnie wyjaśnia - tu próbowałem najbardziej opisowo wyjaśnić problem, reszta jest w książkach i w necie.
12-02-2011 21:56
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ1PSE Offline
Adam
*

Liczba postów: 31
Dołączył: 13-11-2010
Post: #143
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Wymieniłem dzisiaj część kondensatorów w filtrze i przerobilem sondę.

Zauważyłem jak ważne jest stosowanie się do uwagi "masa tylko w jednym punkcie połączona z zasilaniem". Kiedy tylko w ferworze walki zapomniałem o tym i coś przelutowałem nie tak jak trzeba - zaraz zaczynało gwizdać.

Sonda - wrzuciłem rezystor 100k i pokazuje (już po przerzuceniu kondensatorów) 16,8V szczytowej. Jak zwiększę sterowanie m.cz. (ryzykując przesterowanie), to nawet do 17,5 dochodzi. Jesteśmy coraz bliżej Smile Miernik od CB radia pokazuje 3,8W.

Niestety mam do dyspozycji tylko kondensatory mkt 470p, 680p i 1n.

Dlatego w c20 zrobiłem 5x470 + (2x470 szeregowo wzgledem siebie, a rownolegle do reszty). Czy to jest problem?

820p nie wiem jak zastąpić.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 21-02-2011 4:53 przez SQ1PSE.)
21-02-2011 2:36
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,448
Dołączył: 23-08-2009
Post: #144
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Z kondensatorami nie ma biedy. Układ jest zaprojektowany znacznie szerzej niż pasmo amatorskie, dlatego jak różnica sięga 20% to możesz się nie przejmować, dostroisz to cewką, dlatego na początku lepiej mieć zwykłe cewki. Dopiero po uzyskaniu zestrojenia można próbować zamienić je na cewki na pierścieniach Amidona - tylko wtedy będzie wiadomo, że jest z tymi rdzeniami wszystko OK. Wszelkie rdzenie, nawet te najlepsze to pięta achillesowa konstrukcji amatorskich.

Szeregowe łączenie kondensatorów, które ze swojej natury mają indukcyjność własną w układach niskoomowych nie jest wskazane, a wręcz niedopuszczalne - lepiej mieć odchyłkę wartości pojemności (najlepiej w kierunku na plus), niż zbyt dużą indukcyjność pasożytniczą uniemożliwiającą prawidłowe działanie układu dopasowania. Odchyłkę pojemności można korygować cewkami, indukcyjności pasożytniczej nie.
Daj więc zamiast dwóch szeregowych pojemności jeden kondensator i się nie przejmuj tylko rozsuń odrobinę zwoje cewki - na max mocy przy pełnym wysterowaniu.
Ciekaw jestem czy masz już dostrojoną bramkę mosfeta na max mocy?
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 22-02-2011 9:00 przez SP2JQR.)
21-02-2011 10:09
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ1PSE Offline
Adam
*

Liczba postów: 31
Dołączył: 13-11-2010
Post: #145
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Co do cewki - nie wiem czy jest zestrojona, bardzo ciężko to jest sprawdzić.
Stroiłem wg. instrukcji, a i tak różnice są niewielkie, więc wróciłem do amidona, który (możliwe, że przypadkiem) daje najlepsze wyniki.

Odwijanie i dowijanie zwojów powoduje spadek mocy.

Co ciekawe sprawność wzmacniacza jest dość duża. Różnica między "biegiem jałowym" a pracą pod wysterowaniem, to ok 1A; czyli (nie licząc prądu spoczynkowego) to z ok 12W, idzie prawie 4W. W porównaniu do pierwszej wersji jest to postęp znaczny Smile. No i jeden stopień mniej.

W tej chwili przekładam całość do obudowy i spróbuję jeszcze raz podejść do cewki. Niestety czas mam głównie jedynie w weekendy, zarówno żeby wejść na pasmo, jak i coś podziałać.

Mam jeszcze pytanie co do kondensatorów ceramicznych. Pogubiłem się.
Skoro z ceramicznych do w.cz. nadają się tylko niektóre, a mkt i inne ciężko ze stabilnością pojemności (stabilnością, czy przewidywalnością?), to jak np. dobierać kondensatory do pośredniej? Czy do filtrów wejściowych? Bo do wyjściowych się przekonałem - jest różnica między mkt i przypadkowymi ceramicznymi.

W tej chwili pracują w filtrach u mnie kondensatory ceramiczne, przypadkowe i pracują zdało by się ok (nie mierzyłem). Jak więc to jest?
22-02-2011 14:51
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,448
Dołączył: 23-08-2009
Post: #146
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
W filtrach selektywnych p.cz. stosujemy zwykle małe wartości pojemnośći nie przekraczające najczęściej 150pF. W tym zakresie wartości pojemności najczęściej są do zdobycia kondensatory z odpowiedniego materiału. Bardzo dobre w tym zakresie pojemności są kondensatory SMD NP0. Powyżej 200MHz tylko w wymiarach 805. Co do tych kondensatorów to zwykle wiadomo z jakiego są materiału.
Trzeba jednak uważać z kondensatorami wysokonapięciowymi powyżej 1kV - te pracują zwykle dobrze tylko do 1MHz. Do skrzynek antenowych używałem wyłącznie kondensatorów ceramicznych wysokonapięciowych z demobilu wojskowego, bez problemu do kupienia na Alledrogo.
Nie używaj też kondensatorów wymontowanych z układów odchylania TV - te na 100% nie będą pracowały powyżej 1MHz.
Z kolei te wymontowane ze starych lampowych głowic TV są bardzo dobre.
Kondensatory MKT nie są rewelacyjne na w.cz. ale doskonale pracują w przesównikach fazowych homodyn i wszelkich innych układach m.cz. oraz we wzmacniaczach rezonasowych na pasmo 3,5MHz.
23-02-2011 11:16
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ1PSE Offline
Adam
*

Liczba postów: 31
Dołączył: 13-11-2010
Post: #147
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Uff... przełożyłem wzmacniacz do obudowy.

Po przełożeniu tranzystora na znowu zaczął się wzbudzać. Mam pomysł, że może to być w tym przypadku kwestia miejsca przylutowania rezystora na źródle, bo ono się u mnie zmieniło; przez zasilanie może się przenosić na pierwszy stopień.

Miałem też taką sytuację (raz) :
najpierw wzbudzał się "z mocą" ok 2 watów na wyjściu. W pewnym momencie skokowo (nie płynnie, a skokowo) wzbudził się z mocą 4W. A następnie przestał się wzbudzać. Normalnie działał dając ok 4W na wyjściu gdy podawałem sygnał, a jak nie podawałem, to był na 0.

Tylko, że to trwało przez chwilę. Potem wszystko wróciło do normy, tj. wzbudzenie przy ok 2W.

Może to mieć jakiś związek z nagrzewaniem się tranzystora. Czy jest to jakaś podpowiedź do poszukiwań?

Jak widzicie dalszy rozwój projektu łatwego w uruchomieniu, powtarzalnego wzmacniacza QRP z silnym zapleczem teoretycznym?
01-03-2011 1:49
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ9RFC Offline
Jerzy
*****

Liczba postów: 1,178
Dołączył: 02-07-2010
Post: #148
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Problem tkwi w pająku. Dobrze zaprojektowana płytka zlikwiduje wszystkie problemy.
02-03-2011 1:37
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,448
Dołączył: 23-08-2009
Post: #149
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
>50 000 ... !!! ... ???
01-08-2012 11:25
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4RNF Offline
Łukasz
***

Liczba postów: 213
Dołączył: 19-04-2010
Post: #150
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
(01-08-2012 11:25)SP2JQR napisał(a):  >50 000 ... !!! ... ???

Tak, tak Panie Henryku Wink Dobry materiał to zaglądają, he he. Szkoda tylko, że niewielu chce konstruować...

Z pozdrowieniami,
Łukasz SQ4RNF
02-08-2012 11:05
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości