Усилитель мощности на 150 МГц, Выбор схемы Опции

[Alexashka]

Всем добрый день!
Опять появилась необходимость сделать кое-что высокочастое. На этот раз усилитель мощности. Да и не простой, а на 10 Вт.
Нашлась вот такая вот схема. Однако помню нелестные отзывы об этом авторе
Интересно ктонибудь её собирал (кроме автора)? Странные номиналы конденсаторов бросаются в глаза (1 мк, 150мк), сама плата на картинке вроде ничего.

Частоты планирую 168,5-174 МГц, так что придется перестраивать слегка.

Есть ли проверенные схемы, может кто подскажет? Транзисторы желательно отечественные.

[Alex999]

Если бы не Ваши требования относительно отечественных транзисторов, то просто рекомендовал бы готовый интегральный модуль от Митсубиши или Тошибы. Но схема вроде правильная, без особых косяков. Много готовых и проверенных схем на форуме Сервера Кубанских Радиолюбителей, или на QRZ.ru

[Alexashka]

Если бы не Ваши требования относительно отечественных транзисторов, то просто рекомендовал бы готовый интегральный модуль от Митсубиши или Тошибы. Но схема вроде правильная, без особых косяков. Много готовых и проверенных схем на форуме Сервера Кубанских Радиолюбителей, или на QRZ.ru

Спасибо, эти модули уже лежат у меня на столе
Но это так, на первое время, для макета, потом надо будет уходить на наши элементы.

[ledum]

А может все-таки http://www.chipfind.ru/search/?part=RA13H1...amp;s=1&p=1 ? Или вообще http://www.mitsubishielectric.com/semicond...map/fig_05.html ? Потому, что у Титова ИМХО все работает вопреки, а не благодаря. Кондеры 1 мкФ больше индуктивности, чем конденсаторы на 150МГц, резистор 50 Ом по входу - я строил-строил, а он, зараза, КСВ не строится, да еще и гудит - вот и врубил резистор, типа аттенюатор. Блокировочные по общему питанию всегда отсутствуют как класс. Ну и на анализаторе смотрелся ли он? Честно говоря, так ставить блокировочные в коллекторах на 150МГц и на 40Вт - все равно, что ничего не ставить. Пока писАл уже все обсудили.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 13 2013, 11:23

[Proffessor]

Всем добрый день!
Опять появилась необходимость сделать кое-что высокочастое. На этот раз усилитель мощности. Да и не простой, а на 10 Вт.
Нашлась вот такая вот схема. Однако помню нелестные отзывы об этом авторе
Есть ли проверенные схемы, может кто подскажет? Транзисторы желательно отечественные.

Чтобы не добавлять проклятий автору, лучше начать делать с нуля, с пониманием процессов, с чувством, толком. Начать надо с формирования требований:
- уровень входного сигнала;
- необходимость защиты от рассогласования нагрузки;
- напряжение питания.
Далее типы транзисторов, количество каскадов, и уже потом схемотехника с упором на согласующие цепи.

[Alexashka]

Чтобы не добавлять проклятий автору, лучше начать делать с нуля, с пониманием процессов, с чувством, толком. Начать надо с формирования требований:
- уровень входного сигнала;
- необходимость защиты от рассогласования нагрузки;
- напряжение питания.
Далее типы транзисторов, количество каскадов, и уже потом схемотехника с упором на согласующие цепи.

-Уровень входного 100 мВт,
-защита от КЗ или обрыва в антенне;
-питание 12 В (авто-аккумулятор);
Типы транзисторов, кол-во каскадов и т.д. я так понимаю -все эмпирическим путем? Потому как не видел я на наши транзисторы таблицы s-параметров, ну или типовой схемы включения. Так что как это моделировать - я даже не знаю как

[HFSS]

Но это так, на первое время, для макета, потом надо будет уходить на наши элементы.

наши реалии говорят о том что "потом" никогда не наступит годами пользуем забугорные компоненты - своё ждёмс

[Alex999]

Если все таки "реалии" покажут в сторону интегральных модулей, то по своему опыту могу сказать, что модули от Митсубиси гораздо живучей, особенно в плане рассогласования с нагрузкой, нежели модули от Тошибы тем более Санио.

[Alexashka]

наши реалии говорят о том что "потом" никогда не наступит годами пользуем забугорные компоненты - своё ждёмс

Возможно что так. Но есть желание попробовать собрать

[Proffessor]

-Уровень входного 100 мВт,
-защита от КЗ или обрыва в антенне;
-питание 12 В (авто-аккумулятор);
Типы транзисторов, кол-во каскадов и т.д. я так понимаю -все эмпирическим путем? Потому как не видел я на наши транзисторы таблицы s-параметров, ну или типовой схемы включения. Так что как это моделировать - я даже не знаю как

Защита должна срабатывать не только при обрыве/КЗ (это крайний случай), но и при КСВ>1.5.
Конечно, данные по S-параметрам для режима большого сигнала у транзисторов отсутствуют.
Процедура разработки ВЧ усилителей мощности неплохо описана в книжке (Дж.Ленк.Справочник по проектированию электронных схем. 1979). Приводится пример разработки усилителя 175MHz Pout=25W, Pin=190mW, Vs=+12V. Там вместо S-параметров используются приближенные данные по емкостям переходов транзисторов. Потом, в процессе настройки можно более точно настроить согласующие цепи. При оценке количества каскадов нужно учитывать, что более 10dB устойчивого усиления от одного каскада не получить.
Надо выбирать транзисторы, оптимизированные под напряжение питания 12V, например КТ925, КТ960.

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 13 2013, 12:32

[ledum]

На всякий пожарный. Воронежцы говорили, что наши драли 2Т920Х с 2N6080-2N6084, а 2Т925Х - с 2N5589-2N5591, 2Т922Х - с 2N5641-2N5643. Хотя бы для справки можно глянуть на S параметры тех транзисторов - у них обычно давались при разных мощностях. Но не факт, что полные аналоги.
Дополнено Кстати, в их каталоге http://www.vzpp-s.ru/production/catalog.pdf тоже что-то похожее.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 13 2013, 13:11

[V_G]

Воронеж и модули делает, на 5 Вт. Лет 12-13 назад нам присылал и на 10 Вт. В каком сейчас состоянии их производство, не знаю. Военпреды пропускают.

[rx3apf]

Как вариант - содрать 1:1 УМ от "Маяка". Первый каскад выкинуть, раз 100 mW. Но я тоже за "шоколадки".

[Alexashka]

Proffessor спасибо за книгу, видимо с этого и нужно начать!
ledum, VG - и Вам за информацию спасибо! Попробую отписать воронежцам, может чтото делают еще.
rx3apf "Маяк"? А где бы его посмотреть?

[rx3apf]

На cqham.ru есть. Сейчас гляну... http://cqham.ru/ftp/sh_mayak.zip Мелковата, правда, надо поискать лист из альбома схем. Ну и топологию вживую смотреть (там ничего сложного, в общем-то, но смотреть надо). Еще вроде бы был И "Лён" на двойку, но я их не встречал, а "Маяк" это классика, таксисты и прочее. Народ там оконечник и на полсотни ватт раскручивал.

[Alexashka]

На cqham.ru есть. Сейчас гляну... http://cqham.ru/ftp/sh_mayak.zip Мелковата, правда, надо поискать лист из альбома схем. Ну и топологию вживую смотреть (там ничего сложного, в общем-то, но смотреть надо). Еще вроде бы был И "Лён" на двойку, но я их не встречал, а "Маяк" это классика, таксисты и прочее. Народ там оконечник и на полсотни ватт раскручивал.

Ага, спасибо! При увеличении схема хорошо просматривается, насчитал 23 катушки и 4 каскада -это порядка 30 дБ?
Перечень элементов правда не нашел, только файл с тех.описанием.
Диапазон как раз тот что мне нужен (146 - 174МГЦ).

[rx3apf]

Собственно катушек там практически и нет - дроссели питания и ФНЧ на выходе, все остальное это полосковые линии. Усиление не промерял, но где-то так и должно бы получаться (порядка 30 dB).

[ledum]

Собственно катушек там практически и нет - дроссели питания и ФНЧ на выходе, все остальное это полосковые линии.

Случайно наткнулся на фото УМ Маяка http://forum.cxem.net/uploads/monthly_02_2...44146_thumb.jpg

[Alexashka]

Случайно наткнулся на фото УМ Маяка http://forum.cxem.net/uploads/monthly_02_2...44146_thumb.jpg

Ого, а дроссели на ферритах на эти частоты работают?
Судя по виду чтото типа ДМ-0,1

[rx3apf]

Там до них печатные дроссели.

[Sergey_vrn]

Дроссели на ферритах на этих частотах вполне работают.
В Воронеже модули УМ и сейчас делают http://www.niiet.ru/pam
если хочется на дискретных транзисторах, то http://www.niiet.ru/transistors/polar
несколько по современней, чем Маяк.
Кстати УМ118-2 pin-to-pin совмести с модулями типа RA13

[Alexashka]

Да, "Маяки" давно сняты с производства (хотя купить еще можно). Хуже другое, транзисторы типа 2Т958 (и другие, которые делал Воронежский "ВЗПП-С") серийно не выпускаются -/

[VCO]

Да, "Маяки" давно сняты с производства (хотя купить еще можно). Хуже другое, транзисторы типа 2Т958 (и другие, которые делал Воронежский "ВЗПП-С") серийно не выпускаются -/

А Вам именно Российского производства транзисторы нужны? Если устроят Белорусские, то посмотрите последний каталог Интеграла, там на эти частоты я много транзисторов видел пару лет назад. Там же были перспективные разработки, которые уже может быть подоспели...

[Alexashka]

В Воронеже модули УМ и сейчас делают http://www.niiet.ru/pam
если хочется на дискретных транзисторах, то http://www.niiet.ru/transistors/polar
несколько по современней, чем Маяк.
Кстати УМ118-2 pin-to-pin совмести с модулями типа RA13

А как они в плане согласования вход/выход? Тоже 50 Ом как и Митсубиси?
И что такое:

Время работы на нагрузку с Кст.U = 10 при всех фазовых углах* tКст.U 1 (max) мин

Типа при SWR=10 ?

А Вам именно Российского производства транзисторы нужны? Если устроят Белорусские, то посмотрите последний каталог Интеграла, там на эти частоты я много транзисторов видел пару лет назад. Там же были перспективные разработки, которые уже может быть подоспели...

Да, Белорусы молодцы ребята, много чего делают!
Правда из 900-й серии (2Т9хх) только 5 наименований. Вопрос как раз с оконечником.

[Sergey_vrn]

Модули согласованы по входу /выходу на 50Ом.
Если на транзисторах, то для 10Вт в оконечник подойдет 2П821Б http://www.niiet.ru/transistors/polar?id=273
То, что он 28 вольтовый не страшно, КСВ будет держать лучше. И тестовая схема на 175 МГц есть.

[Proffessor]

Если на транзисторах, то для 10Вт в оконечник подойдет 2П821Б http://www.niiet.ru/transistors/polar?id=273
То, что он 28 вольтовый не страшно, КСВ будет держать лучше. И тестовая схема на 175 МГц есть.

Полевики, оптимизированные под 28V, как правило на 12V питании не раскачивают свою номинальную мощность. Проверено на КП905.

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 15 2013, 18:20

[Alexashka]

Дроссели на ферритах на этих частотах вполне работают.
В Воронеже модули УМ и сейчас делают http://www.niiet.ru/pam

Тут вижу такую же нагрузку в виде обычного дросселя и последовательно с ним параллельной цепочки дросселя с сердечником и резистора. Для чего это нужно? Где про это почитать можно?

[Alexashka]

Модули согласованы по входу /выходу на 50Ом.

Почитал ТУ на эти модули, реально не хуже импортных, большущее спасибо за ссылку!!
Кстати есть опыт работы с ними? Интересно какое у них потребление при Uупр = 0.

[Alexashka]

Подскажите бесплатную (платную с лекарством) программу для моделирования схем согласования по диаграмме Смита. Есть Smith Chart v3.1, но она демо и не позволяет больше 5 элементов добавлять.

[V_G]

Подскажите бесплатную (платную с лекарством) программу для моделирования схем согласования по диаграмме Смита. Есть Smith Chart v3.1, но она демо и не позволяет больше 5 элементов добавлять.

RFSim99, ADS

[Alexashka]

Нашел вот такую программку. Очень простая и интуитивно-понятная

RFSim99, ADS

RFSim поставил, спасибо, он даже еще лучше оказался

[Alexashka]

Вот смотрю на плату усилителя мощности Титова и думаю, почему же все радиолюбители (а Титов даже скорее радио-профессионал) облуживают ВЧ платы? Ведь олово плохой проводник





Попробовал смоделировать схему согласования оконечного каскада в RFSim (правда без двух НО по выходу) - согласования на рабочей частоте (145МГц) никакого: S22=-1дБ. Чем можно смоделировать направленные ответвители на этой плате?

[Proffessor]

Попробовал смоделировать схему согласования оконечного каскада в RFSim (правда без двух НО по выходу) - согласования на рабочей частоте (145МГц) никакого: S22=-1дБ.

Посмотрите на графике частотной зависимости S22 провальчик на частоте ближе к 200MHz. Вот его и надо подбором реактивных элементов подтянуть к нужной частоте.
Направленный ответвитель имеет малые потери, не более 1dB, поэтому его можно не учитывать.

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 21 2013, 12:04

[iv82an]

Подскажите бесплатную (платную с лекарством) программу для моделирования схем согласования по диаграмме Смита. Есть Smith Chart v3.1, но она демо и не позволяет больше 5 элементов добавлять.

Тут

С регистрацией скачать триальную версию, затем по почте запросить временный ключ (можно дату перевести и ключ постоянный)
Доступных возможности программки хватает с головой.

[V_G]

В RFSim есть Match Assistant, вы им пользовались? Если четрырехполючник имеет фактор стабильности < 1, он полностью согласуется и по входу, и по выходу на одной частоте. Часто биполярные транзисторы так не согласуются, приходится мириться или ставить корректирующие цепи для достижения стабильности

[Alexashka]

Посмотрите на графике частотной зависимости S22 провальчик на частоте ближе к 200MHz. Вот его и надо подбором реактивных элементов подтянуть к нужной частоте.
Направленный ответвитель имеет малые потери, не более 1dB, поэтому его можно не учитывать.

Если в этой схеме все настроено (а я думаю автор подбирал номиналы элементов для оптимального согласования), тогда почему оно в моделяторе выходит не согласовано?
Вообщем добавлением двух компонентов (катушка и конденсатор) согласование приходит в норму, но емкость чтото уж больно солидная, там на плате таких нигде нет, разве что направленный ответвитель (который у него в экране) может давать такую емкость на землю.

[Proffessor]

Если в этой схеме все настроено (а я думаю автор подбирал номиналы элементов для оптимального согласования), тогда почему оно в моделяторе выходит не согласовано?

В реальном устройстве из-за паразитных реактивностей и взаимных связей значения индуктивностей и емкостей могут отличаться от указанных на схеме, поэтому в любом случае при изготовлении потребуется настройка.
Не обязательно было добавлять лишнее LC звено. Чтобы снизить точку согласования до 150MHz, достаточно изменить номиналы:





Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 21 2013, 14:40

[Alexashka]

В реальном устройстве из-за паразитных реактивностей и взаимных связей значения индуктивностей и емкостей могут отличаться от указанных на схеме, поэтому в любом случае при изготовлении потребуется настройка.
Не обязательно было добавлять лишнее LC звено. Чтобы снизить точку согласования до 150MHz, достаточно изменить номиналы:

Самая левая емкость -это коллекторная емкость транзистора, выход которого я согласовываю, ну да ладно
А как Вы узнаете что и в какую сторону подкрутить? Я вот совсем не понимаю что на что влияет при таком количестве реактивных элементов!

[Дмитрий_Б]

...а Титов даже скорее радио-профессионал...

Схема не профессиональная. Не обеспечена термостабилизация рабочих точек транзисторов. Подумайте о IК0. Сравните с "Маяком".

[Alexashka]

Схема не профессиональная. Не обеспечена термостабилизация рабочих точек транзисторов. Подумайте о IК0. Сравните с "Маяком".

В его схеме термостабилизация как я понял осуществляется через стабилизатор базового смещения (на VT4 и VT6)

[Proffessor]

А как Вы узнаете что и в какую сторону подкрутить? Я вот совсем не понимаю что на что влияет при таком количестве реактивных элементов!

Понятно, что если частота настройки ушла вверх, надо увеличивать все номиналы пропорционально на одинаковый коэффициент. Но можно просто методом тыка, увеличивать все понемногу. Для этого в Microwave Office есть специальный инструмент - ручной тюнер, позволяющий плавно менять номиналы элементов.

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 23 2013, 11:38

[Alexashka]

Понятно, что если частота настройки ушла вверх, надо увеличивать все номиналы пропорционально на одинаковый коэффициент. Но можно просто методом тыка, увеличивать все понемногу. Для этого в Microwave Office есть специальный инструмент - ручной тюнер, позволяющий плавно менять номиналы элементов.

Полосковые индуктивности вроде не регулируются. Или есть какой-то способ? Кстати они ведь не чисто индуктивность...хотя и длинной линией ее не назовешь, т.к много меньше длины волны, но ведь у нее еще и погонная емкость имеется. Ее можно считать как сосредоточенную?

Платы УМ от Маяка сегодня пришли. Довольно кривенько спаяно У керамики длинные концы, но не везде, там где микрополоски стоят бескорпусные емкости. Жаль что не смогу их проверить - ухожу в отпуск, но потом обязательно запущу и посмотрю как оно.
ЗЫ. Для чего выходные котухи в экранах? Наверно чтоб магнитной наводки на вход усилка не было?