Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 2 Głosów - 5 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Wzmacniacz QRP co nie tak?
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,465
Dołączył: 23-08-2009
Post: #121
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Dla tranzystora IRF 530 prąd powinien być 400 - 450mA

Dla IRF520 doświadczalnie ustaliłem mierząc intermodulację na 200 - 250mA

Dla IRF510 jeszcze nie badałem, ale sądzę, że będzie w granicach 100 - 150mA.


Prąd spoczynkowy zależy od typu tranzystora, jeśli tranzystory są z tej samej rodziny to z kolei zależy od prądu drenu, ale też i głębokości sprzężeń zwrotnych. Im zastosujemy silniejsze sprzężenia, tym wzmacniacz jest bardziej liniowy i możemy zastosować mniejsze prądy spoczynkowe. Pozornie to oszczędność. Stopień z silnym sprzężeniem wymaga jednak większej mocy sterującej. Chcąc uzyskać wzmacniacz wysokiej klasy trzeba więc stosować znacznie większe sprzężenia niż w naszym wzmacniaczu dla ubogich, a konsekwencją będzie też rozbudowa stopni sterujących, które będą musiały dostarczyć więcej mocy. Wystarczy popatrzeć na schematy końcówek mocy w urządzeniach fabrycznych - tam sprzężenia są bardzo silne a ilość stopni sterujących i komplikacja układu znacznie większa.
Coś za coś - nasz wzmacniacz z założenia jest możliwie najprostszy przy jeszcze akceptowalnych parametrach, i co najważniejsze ma być powtarzalny.
Cieszę się, że kolejna osoba zgłasza chęć jego zrobienia. Im więcej osób zgłosi wykonanie tego wzmacniacza, najlepiej i najprościej w wersji testowej w pająku, tym bardziej będę przekonany, że idziemy wspólnie dobrą drogą. Nie możemy też zaniedbać wypróbowania innych wersji, bo nie będziemy mogli porównać ich ze sobą i ocenić, która z nich jest najlepsza. Myślę że nie będzie jednoznacznej odpowiedzi, każdy wybierze co mu pasuje do budowanych układów, jednak parametry elektryczne można pomierzyć, choćby naprościej za pomocą sond diodowych: moc, czułość ( wzmocnienie), a mierząc w wielu punktach i wpisując wyniki do tabelki w excelu dowiemy się czy nasze wzmacniacze są liniowe.
Zacznijmy jednak od najprostszych pomiarów czyli pomiaru mocy sondą diodową. Ciekaw jestem ilu kolegom uda się usyskać podobną moc. Jakość modulacji możemy odsłuchać na innym TRXie podłączając nasz wznacniacz przez tłumik dobrany do poziomu sterującego do innego źródła sygnału SSB i idsłuchując na ucho, najlepiej używając słuchawek.

W najbliższym czasie - jak się da to w przyszłym tygodniu, postaram się opisać jak zrobić ultraczułą sondę do pomiaru mocy z kompensacją progu diody i temperatury, nie używając jednocześnie dodatkowych wzmacniaczy i drogich układów AD( np AD8307). Za pomocą takiej sondy można mierzyć poziom sygnału na wejściu naszego wzmacniacza - są tam miliwolty i pomiar zwykłą sondą diodową jest obarczony dużym błędem.
Jak się uda dokonam też pomiaru intermodulacji dla tranzystora IRF510 i podam najlepszą wartość prądu spoczynkowego. Słuszne to będzie tylko dla mojego schematu. W przypadku zastosowania innych sprzężeń zwrotnych i innego przedwzmacniacza prądy spoczynkowe mogą się różnić (prawdopodobnie niewiele).
Zapomniałem też jeszcze wykonać jeden bardzo ważny pomiar - poziom harmoniczych naszego wzmacniacza. Też go jeszcze zrobię. Z dawnych pomiarów wiem, że nie jest tak różowo, w środowisku wielkomiejkim przyda się prawdopodobnie dodatkowe ogniwo filtru PI, ocenimy to po obejrzeniu wyników pomiaru.
Z wymienionych tu powodów ( brak wiedzy na temat harmonicznych) traktujcie nasz schemat dla ubogich jako najprostszy, łatwy do sprawdzenia i uruchomienia w pająku. Wersja STANDARD, powinna zawierać wymagany filtr na wyjściu wzmacniacza. Może dodatkowy okaże się zbędny - po to robimy pomiary, aby tego się dowiedzieć.

Czekam na informacje o zbudowanych prototypach naszego wzmacniacza dla ubogich i innych wzmacniaczy, te doświadczenia pozwolą posunąć nasze prace do przodu , czyli dowiemy się co jeszcze jest nie tak, aby udoskonalić konstrukcję.
Pozdrawiam.
31-01-2011 10:50
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,465
Dołączył: 23-08-2009
Post: #122
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Zwiększenie rezystora w źródle powoduje:
1. wzrost sprzężenia zwrotnego prądowego a przez to polepszenie jakości sygnału (poprawa intermodulacji), to sprzężenie koryguje również nieliniowości związane z transformatorem wyjściowym ( w naszym wzmacniaczu go nie ma)
2. obniżenie mocy szczytowej wzmacniacza
3. podwyższenie impedancji wejściowej

Zmniejszenie rezystora w gałęzi RC pomiędzy bramką a drenem powoduje:
1. wzrost sprzężenia zwrotnego napięciowego, a przez to również polepszenie jakości sygnału
2. moc szczytowa nie ulegnie zmianie, ale do jej uzyskania, potrzeba więcej mocy sterującej
3. obniży się impedancja wejściowa

Dobierając odpowiednio oba te elementy możemy kształtować impedancję wejściową w dowolny sposób, ale ma to wpływ na moc i jakość emisji. Wszystkie te parametry zależą od siebie.
Im silniejsze sprzężenie, tym lepsza jakość emisji, ale tym więcej mocy sterującej trzeba dostarczyć. Zwiększając rezystor w źródle obniżamy moc. Aby ją zachować musimy podnieść napięcie zasilania. W naszym przypadku założyliśmy, że napięcie zasilania będzie 12V, aby nasze wzmacniacze mogły pracować z terenowego QTH.
Z tranzystora IRF510 będzie mniej mocy, ale 6W dla CW powinno jeszcze być.
Zrób ten wzmacniacz, to wszyscy dowiemy się ile mocy można uzyskać.
31-01-2011 19:59
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ1PSE Offline
Adam
*

Liczba postów: 31
Dołączył: 13-11-2010
Post: #123
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Właśnie częściowo uruchomiłem wzmacniacz!

Na wyjściu są 2 waty sygnału. Radiator się nie grzeje praktycznie. Prąd spoczynkowy ok 300mA na zimno. I na "chłodno" te 2 waty.
Wzbudzał się, ale usunąłem tymczasowo połączenie masy nadajnika z masą wzmacniacza (blisko emitera 2n2222a) i wtedy przestał się wzbudzać. Zostawić tak, czy szukać jednak miejsca, gdzie by to połączyć bez wzbudzeń?

Drugie pytanie - jak poznać ten moment, gdy cewka na bramce irf-a jest w rezonansie? To będzie nagły skok mocy na wyjściu?
W tej chwili mam tę cewkę na T37-2, więc nie wiem czy odwijając nie przegapię tego momentu; no i nie wiem jak go rozpoznać.

Próbowałem przed chwilą wołać stację z Woroneża. "Очень слабо, там что-то есть, но не читаю." Bardzo słabo, tam coś jest, ale nie czytam.

Nie wiem więc czy to jakość sygnału, czy za mała moc, ale coś odbierali, więc naprawdę fajnie może być Smile

Kiedy mam włączony głośnik (a mikrofon odłączony), kiedy wciskam ptt, to słychać w nim świergotanie. Kiedy podłączę mikrofon, silne zagwizdanie eliminuje świergotanie.


Załączone pliki Miniatury
İmage
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 01-02-2011 4:57 przez SQ1PSE.)
01-02-2011 3:29
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,465
Dołączył: 23-08-2009
Post: #124
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Dwa waty to trochę mało, coś jest nie dostrojone. Sprawdź - może uda się pomierzyć- jak dużym sygnałem sterujesz wzmacniacz. Do uzyskania nominalnej mocy 6W potrzeba 50mV napięcia skutecznego. Pomiar szczytową sondą diodową powinien pokazać 70mV (opis takiej czułej sondy zamieszczę), a pomiar napięcia międzyszczytowego oscyloskopem 140mV. Spróbuj użyć normalnych zwykłych cewek tak jak w opisie, a dopiero potem zamień je na Amidony. Kondensatory też powinny być takie jak w opisie. Zrób kilka zdjęć ze zbliżeniem na Twoje kondensatory.
Dławik w bramce ma bardzo płaski, ale widoczny rezonans (niewielka wypadkowa dobroć). Najlepiej podczas uruchamiania bramkę podłączyć przez rezystor około 3-10k (wstawiony zamiast dławika), wystawić druty i do tych drutów równolegle do rezystora bramkowego dotykać dławik.
Najlepiej na początku wypełnij całą przestrzeń rdzenia dławika zwojami. Odwijasz po jednym zwoju i dotykasz dławik do wystawionych drutów, rezonans jest płaski, ale pomimo tego nie możesz go nie zauważyć odwijając po jednym zwoju. Przy dotykaniu dławika, który jest w rezonansie nastąpi duży wzrost mocy - około 20- 30% wzrostu napięcia mierzonego na obciążeniu ( wzrost mocy około 1,7 raza). Jeśli dławik będzie daleko od rezonansu napięcie na wyjściu może nawet maleć (bez dławika będzie więcej mocy).


Wzbudzenia wskutek sprzężeń po masie można zlikwidować na trzy sposoby:

1. Prowadzić masę bez zapętleń, tak jak w sugerowanym schemacie - obowiązuje to też dla całego TRXa (jak masz gotową płytkę nie masz na to wpływu)

2. Na kabelek koncentryczny doprowadzający sygnał z TRXa nałożyć tulejkę ferrytową o bardzo dużej przenikalności, jeśli to nie wystarcza, to możliwie cienkim koncentrykiem nawinąć jak najwięcej zwojów na pierścieniu ferrytowym i dopiero tak odseparowanym koncentrykiem podłączyć sygnał. Zamiast koncentryka możesz użyć opisanego w punkcie 3 trafa łącząc dwa skręcone druty przelotowo do wejścia wzmacniacza

3. Całkowicie galwanicznie odseparować masy wykonując trafo: na pierścieniu F1001 o średnicy około 10mm nawinąć dwoma skręconymi drutami fi=0,1-0,3 około 15 zwojów. Poprzez taki transformator podać sygnał sterujący na wejście wzmacniacza. Podłączenie inne niż w punkcie 2 - rozplatasz końce przewodów i łączycz oba uzwojenia osobno jedno do wejścia a drugie do wyjścia.



Dodatkowe zjawiska w głośniku podczas komutacji (przełączania)nadawanie-odbiór związane są z samą płytką TRXa. Odbiornik nie jest całkowicie wyłączony, gdy już pracuje nadajnik i odwrotnie wskutek stanów nieustalonych, najczęściej na zbyt dużych kondensatorach blokujących lub nawet z powodu błędów w schemacie komutacji. Przeróbki układu komutacji zostaw sobie na deser. (omówimy to w innym wątku)
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 01-02-2011 10:24 przez SP2JQR.)
01-02-2011 10:18
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Charles Bronson Offline
Nowicjusz
*

Liczba postów: 18
Dołączył: 21-12-2010
Post: #125
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Witam szanownych kolegów. Co sądzicie o wykorzystaniu tranzystora BUZ11 we wzmacniaczach mocy KF? Ja takiego użyłem i ...siła razy moc. Pzdr.
02-02-2011 21:26
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP6OUJ Offline
Arek
**

Liczba postów: 57
Dołączył: 16-03-2010
Post: #126
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Napisz coś więcej o tym PA. Może w osobnym watku, bo tu "maglujemy" temat innego wzmacniacza.

73! Arek sp6ouj
02-02-2011 21:52
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ1PSE Offline
Adam
*

Liczba postów: 31
Dołączył: 13-11-2010
Post: #127
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Znalazłem dzisiaj chwilę i zastosowałem sposób trzeci - odseparowałem galwanicznie transformatorem nadajnik od PA i działa stabilniej! Dzięki!

Co do rezonansu - nie miałem jeszcze czasu wypróbować sposobu z rezystorem, ale zauważyłem jedną rzecz. Kiedy palcem dotykam radiatora, to moc leciutko rośnie. To oznacza, że dodanie jakiejś pojemności na radiatorze (na drenie czyli?) zbliża do rezonansu. Wnioskuję z tego, że należy wtedy zmniejszyć indukcyjność aby również zbliżyć się do rezonansu.

Kiedy dotknięcie radiatora zmniejszy moc po którymś odwinięciu zwoju, to będzie to oznaczało, że to ten moment dostrojenia właśnie.

Dobrze rozumuję?

Jutro lub w sobotę spróbuję zmierzyć wysterowanie, przy użyciu sondy diodowej.
04-02-2011 3:47
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Charles Bronson Offline
Nowicjusz
*

Liczba postów: 18
Dołączył: 21-12-2010
Post: #128
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Proponuję zastosować do prób BUZ11. W moim wzmacniaczu nawet przy wzbudzaniu nie palą się, bo zasilacz nie wyrabia (prąd drenu 30A). Na koniec można wstawic przereklamowany IRF520. Pzdr.
04-02-2011 19:53
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ4RNF Offline
Łukasz
***

Liczba postów: 213
Dołączył: 19-04-2010
Post: #129
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Witam szacowne grono!

Oczywiście w moich obliczeniach mocy jest błąd-podstawiłem do wzoru wartość międzyszczytową Up-p stąd taki duży wynik. Poprawnie jest:
[(Up-p/2)^2]/100 czyli [(30/2)^2]/100=2.25W
Dzisiaj lub jutro postaram się wycisnąć z niego więcej.

Pytanie do Henryka (i nie tylko): Jaką impedancję wejściową ma nasz wzmacniacz? To co widać na moich oscylogramach, to sygnał z generatora w.cz. 50om. Po podłączeniu bezpośrednio do mieszacza ne612 nadajnika lub do jednego stopnia przedwzmacniacza sygnał znacznie spada z powodu dużego tłumienia niedopasowania.

Pytanie nr.2: Jak jest widziana rezystancja włączona między B a C drivera oraz pojemność tam występująca? Domyślam się, że sprawa ma się podobnie, jak w przypadku PA.

Z pozdrowieniami,
Łukasz SQ4RNF
06-02-2011 12:50
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,465
Dołączył: 23-08-2009
Post: #130
RE: Wzmacniacz QRP co nie tak?
Wzmacniacz na wejściu powinien mieć około 50 omów z SWRem około 1,5 - zależy od zestrojenia obwodu bramki i filtru PI.

O tej oporności decyduje prąd płynący przez tranzystor, a ściślej parametr czwórnikowy tranzystora oznaczany jako h11, oraz elementy sprzężenia zwrotnego, czyli w tym przypadku rezystor dwójnika RC między bazą a kolektorem podzielony przez wzmocnienie stopnia. Oczywiście h11 i zastępcza rezystancja przeliczona ze sprzężenia zwrotnego połączone są równolegle.
Nie jest to komplet czynników wpływających na impedancję wejściową. Poprzez sprzężenie zwrotne od strony wejścia wzmacniacza widoczne są także obwody strojone: w bramce, a nawet obwód wyjściowy filtru PI. Szczególnie duży wpływ na impedancję wejściową ma zestrojenie do rezonansu obwodu wejściowego bramki. Tłumienie odbicia mierzone mostkiem na wejściu wzmacniacza przy dostrajaniu może zmieniać się od około 8dB do ponad 20 ( SWR1,5 to 14dB). Z tego też powodu starałem się, aby obwód rezonansowy w bramce miał niedużą dobroć - wtedy SWR jest lepszy w szerszym zakresie.

I jeszcze jedna uwaga - zauważyłem na forum, że niektórzy koledzy piszą: tranzystotr typu xxx ma oporność np. 100 omów - Może się tak zdarzyć w konkretnym schemacie, że tak jest, ale parametr h11 (oporność BE samego tranzystora) silnie zależy od prądu i ten sam tranzystor w innym schemacie, z innym prądem będzie miał zupełnie inną oporność. Aby to ocenić należy w danych katalogowych odnaleźć wykres zależności H11 od prądu kolektora i z tego wykresu odczytać oporność.
Dla tranzystora wygląda to trochę podobnie jak oporność dynamiczna dla diody - zależność jest nieliniowa, im większy prąd tym oporność dynamiczna mniejsza. h11 jest jakby odpowiednikiem oporności dynamicznej diody w przypadku tranzystorów.
Jeśli w emiter tranzystora wstawimy rezystor, to będzie on włączony szeregowo z h11, jednak w tym przypadku jego wartość należy pomnożyć przez wzmocnienie prądowe tranzystora + 1, czyli dla tego układu mnożymy przez parametr czwórnikowy h21. To bardzo duży wpływ na oporność (małą rezystancję emiterową mnożymy przez duże wzmocnienie tranzystora)
Często miesza się i myli wzmocnienie prądowe h21 z parametrem Beta tranzystora, faktem jest, że mają te dwa parametry podobne wartości, ale: Beta jest parametrem stałoprądowym czyli ilorazem prądu kolektora do prądu bazy, natomiast h21 jest parametrem różniczkowym ( dla uproszczenia pomiarów można powiedzieć różnicowym) i określa wzmocnienie prądowe dla prądów zmiennych.
W wielu podręcznikach jest to opisane, łącznie ze wzorami i definicjami poszczególnych parametrów tranzystora i kto chce może się z teorią zapoznać.

Do naszych amatorskich celów, szczególnie, gdy nie mamy pełnej wiedzy na temat użytych tranzystorów, można zastosować metody praktyczne określenia impedancji ( w uproszczeniu - oporności) wejściowej.

Najprostsza metoda to metoda 6-decybelowa.
Za pomocą tej metody bardzo łatwo możemy ocenić impedancję wejściową, ale także i wyjściową poszczególnych układów. Warunkiem jej zastosowania jest liniowość źródła sygnału, tzn., sygnał źródła powinien zmieniać się proporcjonalnie do zastosowanego obciążenia, a jeszcze bardziej łopatologicznie - wzmacniacz dostarczający sygnału bez obciążenia nie powinien wchodzić w stan nasycenia.
Jeśli powyższe jest spełnione, to zauważcie, że w schemacie zastępczym każde źródło sygnału ma jakąś oporność wewnętrzną. Jeśli obciążenie będzie równe tej oporności to z tych rezystancji utworzy się dzielnik napięcia przez dwa - czyli na wyjściu dostaniemy połowę napięcia, które mieliśmy bez obciążenia. Podzielenie napięcia przez dwa to różnica poziomu wyrażona w decybelach równa sześć decybeli - z tąd nazwa tej metody pomiarowej.

Zatem chcąc zbadać nasz wzmacniacz, musimy być pewni, że nasze źródło sygnału ma 50 omów. Aby się o tym przekonać mierzymy najlepiej oscyloskopem napięcie z generatrora, a następnie podłączamy rezystor 50 omów i tym samym oscyloskopem mierzymy ponownie napięcie. Jeśli generator jest prawidłowy, to nasze napięcie powinno spaść dokładnie o połowę czyli o 6dB. Jeśli jest inaczej to zamiast stałego rezystora możemy użyć potencjometru - nastawiamy tyle, żeby sygnał spadł dokładnie o połowę, a następnie mierzymy nastawioną oporność - to jest nasz wynik pomiaru oporności generatora.
Jeśli więc wzmacniacz ma około 50 omów to napięcie z generatyora 50-omowego powinno spaść na wejściu po jego podłączeniu o około połowę wartości, którą miało bez obciążenia.

Mieszacz NE612 ma podaną wartość rezystancji wyjściowej około 1,5k oma, w związku z tym jeśli nie zastosuje się transformatora lub obwodu rezonansowego o przekładni zwojowej równej pierwiastek z ilorazu 1,5k:0,05k to sygnał będzie mocno spadał z powodu braku dopasowania. Można też zastosować dodatkowy wzmacniacz lub wtórnik emiterowy. Prawdopodobnie producenci kitów zupełnie nie pomyśleli, aby impedancja wyjściowa ich układów była choćby zbliżona do 50 omów, z tąd bez obciążenia dają napięcie jak w opisie, ale pod obciążeniem niskoomowym to napięcie mocno spada.
Prawidłowo dopasowany układ po obciążeniu go wzmacniaczem powinien dać spadek napięcia równo 6dB, czyli dwa razy.

Szczęśliwi posiadacze różnej maści analizatorów i mostków (np.MFJ) mogą zbadać dopasowanie za ich pomocą, pamiętając jednak, że na wejście naszego wzmacniacza nie można podać zbyt dużego sygnału - sygnał z analizatora powinien być wzmocniony do znamionowej mocy czyli dla naszego wzmacniacza 6W.

I jeszcze jedno - nie da się mierzyć oporności wejściowej żadną metodą na zimno, tzn bez zasilania wzmacniacza - to wynika z zależności h11 od prądu oraz z konieczności normalnej pracy sprzężenia zwrotnego.

Oporność wyjściową (pisałbym o impedancji, gdyby układ nie był w rezonansie) naszego wzmacniacza nie może być mierzona tą metodą, ponieważ nasz stopień wyjściowy bez obciążenia nie pracuje już liniowo - pozostaje strojenie obwodów na maksymalną moc wyjściową mierzoną na obciążeniu.

Ciekaw jestem ile osób już zrobiło ten wzmacniacz w wersji testowej? Sądząc po ilości wejść na stronę tego wątku, powinno być więcej, niż te, które się ujawniły - koledzy wyjdźcie z podziemia, bez Was nie dowiemy się czy konstrukcja jest powtarzalna.
07-02-2011 15:41
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 2 gości