Ключевые ВЧ усилители (классы E и D), Ищу информацию, книги, схемы... + вопросы Опции

[arhiv6]

Добрый день! Ищу информацию по методикам расчета, постройки и настройки усилителей, в которых транзисторы работают в ключевом режиме (особо интересны классы E и D).

Цель - постройка максимально простого усилителя E класса на 72МГц (полоса не более 2МГц), предназначенного для следующих целей:
1) Получить опыт постройки подобных усилителей т.к. опыта мало даже с классическими классами
2) Над усилителем будут проводиться опыты по модуляции питания усилителя.
Усилитель нужен в учебных целях, а потому его коэффициент усиления и выходная мощность не сильно-то и важны.

Опыта мало, а потому сразу появились вопросы, например - выбор транзисторов. Например в книге "Транзисторные усилители с высоким КПД" (Крыжановский В.Г. 2004г.) для усилителя D класса на 13,56МГц с выходом 300Вт использовались простые mosfet транзисторы IRF540 ценой ~40руб. Какой дешёвый транзистор можно заложить в основу усилителя на 72МГц?

Сообщение отредактировал arhiv6 - Jul 13 2013, 13:54

[kovigor]

Добрый день! Ищу информацию по методикам расчета, постройки и настройки усилителей, в которых транзисторы работают в ключевом режиме (особо интересны классы E и D).

Вот тут кое-что есть + ссылочка на книжку:
http://qrp.ru/articles/57-tech-articles/63...-beacon?start=2

[attache]

Когда к нам на практику пришел студент Крыжановского, мы были озадчены изготовлением усилителя на 80 мГц (для ячеек Брега).
В книге весьма мутные расчеты. КПД не такой сказочный.
Поробуйте связаться с выпускниками физфака Донецкого нац. университета. На vk есть группа #ЩЕЛЕВОЙ MOST#, может кто и отзовется.

[magnum16]

Я особо дешевых транзисторов способных хорошо переключаться с частотой 70 МГц не встречал. Можно попробовать собрать на SiC или GaN транзисторах. У Cree есть много ВЧ транзисторов, но они довольно дорогие, от 50 долларов. У EPC http://epc-co.com/epc/ есть недорогие силовые GaN транзисторы, можно попробовать их. Например, EPC2012 стоит 3 доллара.

http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/RF/...20Amplifier.pdf

[magnum16]

По расчету есть информация в книге Dr. Marian K. Kazimierczuk - RF Power Amplifiers (2008)

[arhiv6]

magnum16, спасибо за наводку на отличную книгу - по методикам расчета там всё есть. Посчитал для IRF530 (на 1.2МГц 9Вт выходной), с полученными данными построил модельку в micro-cap - по крайней мере в теории всё сошлось.
Наверное вначале попробую воплотить его в железе, и попутно буду искать высокочастотные транзисторы.

К сожалению, те же EPC2012 у нас в городе не найти, да и на efind.ru продавцов не так много. Ищу другие.

Сообщение отредактировал arhiv6 - Jul 16 2013, 13:10

[magnum16]

Из кремниевых ВЧ транзисторов можете посмотреть IXYS http://www.ixys.com/Documents/AppNotes/CO1.pdf http://www.ixyscolorado.com/index.php?opti...t&Itemid=35

[arhiv6]

magnum16, спасибо, конечно, но они тоже слишком дороги. Всё ещё ищу транзисторы.

P.S. Может кому-нибудь пригодится - нашёл простенькую программу по расчёту усилителей E-класса http://www.tonnesoftware.com/classe.html. + позволяет экспортировать схему в LTspice (только придётся в этой схеме запятые поменять на точки). Проста, понятна + позволяет посчитать согласующую цепь на выходе.

[magnum16]

Еще варианты могу подбросить:
http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDD86113LZ.pdf и другие транзисторы fairchild из серии FD*86***

http://www.infineon.com/cms/en/product/mos...112ab6ffab22940 и другие транзисторы infineon из серии optimos

[kovigor]

Может кому-нибудь пригодится - нашёл простенькую программу по расчёту усилителей E-класса

А вот и практическое применение такого усилителя - маячок на AVR:
http://qrp.ru/articles/57-tech-articles/63...4mck-avr-beacon

[arhiv6]

magnum16, ещё раз спасибо!
Пока собрал схему на 4МГц, всё работает, из настройки - только подвигал витки катушки L1 и получил КПД ~90%, на выходе ~36дБм.


Сейчас на входе сигнал меандра с генератора через инвертор 74AC04. А как такой усилитель сделать работающим от нормального 50-омного генератора выдающего синусоиду? (+ схема должна работать и на 100МГц, пусть и с другими компонентами). Какие я знаю варианты:
1) Компаратор на быстром ОУ (как тут посоветовали).
2) Быстрый компаратор, входной сигнал сравнивается с нулём, но потребует отрицательного напряжения, чтобы нормально работать.
На низких частотах оба варианта работать будут, а вот на 100МГц - не знаю. Какие ещё варианты есть?

[magnum16]

Почему не сместить синус на половину питания логики? На 100 МГц можно и без компаратора сразу на вход логики.

Сообщение отредактировал magnum16 - Sep 2 2013, 08:44

[un7jjj]

Пока собрал схему на 4МГц, всё работает, из настройки - только подвигал витки катушки L1 и получил КПД ~90%, на выходе ~36дБм.



Но ведь на схеме то ключик не совсем открыт, пусть 5В пульсы и ~0,7В потеря на драйвере =4,3В. Все работает а тепла то много при 4мГц ?

Сообщение отредактировал un7jjj - Sep 2 2013, 17:45

[shf_05]

http://electronix.ru/redirect.php?http://w...ge-rf-generator
сам я такого не делал, статейка любопытна.

[magnum16]

Но ведь на схеме то ключик не совсем открыт, пусть 5В пульсы и ~0,7В потеря на драйвере =4,3В. Все работает а тепла то много при 4мГц ?

Судя по схеме, питание драйвера 10 В.

[arhiv6]

un7jjj почти прав, но буфер у меня запитан от ~6.5В (микросхема держит до 7В), на затворе напряжение почти 6 вольт. Транзистор на радиаторе - не греется совсем, в схеме только индуктивность L1 на ощупь немного тёплая, ну и нагрузка, разумеется (примерно 20 минут работы).

Сообщение отредактировал arhiv6 - Sep 3 2013, 08:43

[un7jjj]

Вот вариант схемы из ПП электроника в технике связи В-28 И.Ф.Николаевский 1990г.

Прикрепленные файлы

 Desktop.rar ( 1006.43 килобайт ) Кол-во скачиваний: 56