Перейти к содержанию
    

300Вт усилитель на 88-108 МГц на транзисторе MRFE6VP5300N/MRFE6VP6300H

Кстати про мощные аттенюаторы: будте аккуратнее с ними. Уже пару раз нарывались на изменение ослабления при нагревании аттенюаторов т.е. они давали дополнительную ошибку при измерениях. Например на малой мощности одно ослабление, на большой мощности другое ослабление. Поэтому - для подключения приборов мы щас исползуем ответвители вместо аттенюаторов. Или надо иметь оченьхороший запас по мощности у аттенюаторов.

Интересно, что за аттенюаторы Вы использовали? Я такие эффекты наблюдал только на самодельных, сделанных на отечественных резисторах. Кстати, направленные ответвители (НО) - не выход из положения.

Задача измерительного аттенюатора иметь не только стабильный коэффициент ослабления, но и эталонный, независящий от уровня мощности, КСВН по выходу и выходу. Как правило, у описываемых Вами, аттенюаторов изменяется входной импеданс. Поэтому правильно настроить усилитель на 50 не получится и НО не помогут.

Про устойчивость многокаскадных усилителей:

Если усилитель состоит из одного каскада, то потенциальную НЕустойчивость можно смотреть по S11 и S21. А именно, если на диаграмме Вольперта-Смитта какая то точка хочет выбежать из диаграммы, то значит что на этой точке скорее всего будет возбуд. Или есть разрыв в диаграмме.

Интересный подход. S21 вообще должен "выбежать" из диаграммы Смита (без Вольперта, не знаю кто это такой), если у усилителя имеется усиление. Каким прибором измеряются S11 и S21 и как этот прибор подключается к мощному усилителю?

А про КСВ и устойчивость.

Есть у меня требование: должен сохранять работоспособность если оторвалась антенна. И вот как это требование проверить? На рабочем месте длинна кабеля одна, в системе длинна кабеля другая, а у потребителя третья и каждый раз отраженная волна приходит с разными фазами и разными частотами.

А если представить, что схема может быть отрегулирована по разному (регулировщик выравнивал АЧХ и проверял отрыв в трех точках диапазона) или ошибка в моей схемотехнике (ну пусть - направленный ответвитель на краях диапазона не имеет направленности, потому что мне пришлось укоротить микрополоски НапрОтветв из-за отсутствия места в блоке). А вентиль кстати большой и работает только в рабочем диапазоне частот, а что пропускает за диапазоном никто не гарантирует.

А если на это наложить - стрессоустойчивость и области устойчивой работы. То будет очень тоскливо.

 

Вот и пляшем и думаем...

Это решается созданием нескольких нагрузок, при которых наблюдается максимальное и минимальное потребление тока на тестовых частотах диапазона.

 

А про скорость отрабатывания защиты, исполнительные устройства и ёмкости питания уже спрашивали выше. Тут или дубовая схема не боящаяся ничего (мне нужна такая), или затыкающаяся схема обвешенная всякими защитами.

Какой транзистор собираетесь "защитить"?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо за пояснения. Мне бросилось в глаза, что в импульсном режиме измерить АЧХ при помощи АЧХометра немного сложновато.

Родешварцевские VNA такое умеют. Но это опция, если правильно помню индекс К9.

 

Кстати про мощные аттенюаторы: будте аккуратнее с ними. Уже пару раз нарывались на изменение ослабления при нагревании аттенюаторов т.е. они давали дополнительную ошибку при измерениях. Например на малой мощности одно ослабление, на большой мощности другое ослабление. Поэтому - для подключения приборов мы щас исползуем ответвители вместо аттенюаторов. Или надо иметь оченьхороший запас по мощности у аттенюаторов.

Согласен, поэтому и импульсные измерения практикуются, чтобы аттенюатор не успел нагреться и поплыть по параметрам.

 

А про КСВ и устойчивость.

Есть у меня требование: должен сохранять работоспособность если оторвалась антенна. И вот как это требование проверить? На рабочем месте длинна кабеля одна, в системе длинна кабеля другая, а у потребителя третья и каждый раз отраженная волна приходит с разными фазами и разными частотами.

Тромбонный фазовращатель спасет. Конечно на заданные частоты он уже довольно монстрический получается, но медные трубы сейчас доступны в любом хозмаге. А собрать из них коаксиальную линию переменной длины сможет любой рукастый специалист по работе с металлом.

Рекомендовать Load-pull не буду, т.к он нанесет непоправимый ущерб бюджету.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Интересно, что за аттенюаторы Вы использовали? Я такие эффекты наблюдал только на самодельных, сделанных на отечественных резисторах. Кстати, направленные ответвители (НО) - не выход из положения.

Задача измерительного аттенюатора иметь не только стабильный коэффициент ослабления, но и эталонный, независящий от уровня мощности, КСВН по выходу и выходу. Как правило, у описываемых Вами, аттенюаторов изменяется входной импеданс. Поэтому правильно настроить усилитель на 50 не получится и НО не помогут.

Минициркуитовские серии VAT и подобные. Но сильно не занимался исследованием. Наткнулись, плюнули, перешли на направленники.

Это я говорю про измерения мощностей. В итоге пришли к выводу, что: измеряем только при помощи ослабления на направленниках. Линию и ваттметры подключаем при помощи направленников.

А мощную нагрузку гораздо проще найти. т.е. повторю: Всё уходит в нагрузку, а сигнал на измерения мы ответвляем при помощи направленников.

 

Интересный подход. S21 вообще должен "выбежать" из диаграммы Смита (без Вольперта, не знаю кто это такой), если у усилителя имеется усиление. Каким прибором измеряются S11 и S21 и как этот прибор подключается к мощному усилителю?

Примерно так:

http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5990-5039EN.pdf

http://literature.cdn.keysight.com/litweb/...5990-8005EN.pdf

 

Какой транзистор собираетесь "защитить"?

Так то задача, чтоб устройство работало всегда и при любых ошибках оператора. Но обычно выгорает выходной транзистор, потому что он работает на грани своих возможностей как по пробойному напряжению СИ, так и мощности рассеивания.

 

Я про устойчивость спрашиваю, недавно ситуация была:

Усилитель состоит из двух каскадов. На входе стоит аттенюатор на пин диодах для АРМ и затыкания сигнала при ХХ. Затвор первого транзистора тоже глушится при ХХ. Первый и второй каскады для достижения максимальных КПД включены без согласования на 50 ом между собой. Усилитель был сданн. Поставили в систему и при проверке отрыва антенны усилитель сгорел. Разбор был. Заказчики икру метали со словами "ну я понимаю, если бы при проверке блока произошел отказ, но как так получается что при автономной проверке блока - всё хорошо, а при проверке системы отказ? А что будет у потребителя? Вы чего не можете блок отдельно проверить ... А что делать с заделом???....

Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

 

Вот и спрашиваю как проверить устойчивость много каскадной схемы?

 

p.s. вот кто такой Амиэль Рафаилович Вольперт:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%...%B2%D0%B8%D1%87

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

Чуток - это как? Что сделали? Поделитесь пожалуйста! :rolleyes:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Эффективность усилителя и его устойчивость, как правило, на разных концах. Наиболее устойчив усилитель с токовой накачкой затворов. Но КПД и КСВ получить в таком режиме редко удается. Чтобы усилитель не сгорел при отключении антенны во время передачи, необходимо обеспечить шунтирование до некоего КСВ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

....

Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

 

Вот и спрашиваю как проверить устойчивость много каскадной схемы?

Какие ваши доказательства?!!

ИМХО. Без антенны выгорает выходной транзистор. И не имеет значение, выгорел он по выходу или входу.

Если вы "боитесь" за промежуточные каскады, то ставьте между каскадами аттенюаторы на 3...6 дБ.

Внутри мощности не большие, потери будут маленькие. А потеря усиления 3...6 дБ не так критична, т.к. сейчас усиление

транзисторов достаточно высокое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Минициркуитовские серии VAT и подобные. Но сильно не занимался исследованием. Наткнулись, плюнули, перешли на направленники.

Так у аттенюаторов серии VAT максимальная входная мощность 0,5...1 Вт. Назвать эти устройства мощными у меня язык не поворачивается. Интересно какая мощность к ним прикладывалась, что у них начинали заметно плыть параметры?

Это я говорю про измерения мощностей. В итоге пришли к выводу, что: измеряем только при помощи ослабления на направленниках. Линию и ваттметры подключаем при помощи направленников.А мощную нагрузку гораздо проще найти. т.е. повторю: Всё уходит в нагрузку, а сигнал на измерения мы ответвляем при помощи направленников.

Т.е. у мощной нагрузки не плывут параметры от уровня мощности? КСВН нагрузки вместе с НО проверяли? Направленность НО не имеет значения?

 

"Примерно так" - это лишь подчёркивает сложность и дороговизну метода. Для этой системы нужен векторный анализатор цепей, НО измерительного класса точности, калибровочные наборы, измеритель мощности, с поддержкой дистанционного управления от VNA и т.п. Здесь есть много мест, где можно допустить ошибку в измерении. Кроме того, данные методы измерения не стандартизованы. Военный ПЗ забракует всю вашу методику измерений.

 

Не дешевле ли купить нормальный аттенюатор, который стоит явно дешевле комплекта: VNA, кабелей, НО, мощной СВЧ нагрузки, измеритель мощности с дист. управлением и т.п.? Кроме того, ГОСТ на метод измерения уже есть. Не надо ничего придумывать.

 

Я про устойчивость спрашиваю, недавно ситуация была:

Усилитель состоит из двух каскадов. На входе стоит аттенюатор на пин диодах для АРМ и затыкания сигнала при ХХ. Затвор первого транзистора тоже глушится при ХХ. Первый и второй каскады для достижения максимальных КПД включены без согласования на 50 ом между собой. Усилитель был сданн. Поставили в систему и при проверке отрыва антенны усилитель сгорел. Разбор был. Заказчики икру метали со словами "ну я понимаю, если бы при проверке блока произошел отказ, но как так получается что при автономной проверке блока - всё хорошо, а при проверке системы отказ? А что будет у потребителя? Вы чего не можете блок отдельно проверить ... А что делать с заделом???....

Моё мнение свистнул первый транзистор на низкой частоте вне диапазона когда диоды начали закрываться и АРМ неуспела отработать. Ну и теперь чуток схему улучшили, чтоб такого небыло.

Во-первых, нет большого смысла получать высокий КПД с предварительного каскада на этих то частотах (до 1 ГГц). Во-вторых, предварительные каскады должны обладать абсолютной устойчивостью. А если нагрузка всего устройства произвольная (т.е. с высоким КСВН при всех фазовых углах), то и выходной каскад надо делать абсолютно устойчивым.

Вот и спрашиваю как проверить устойчивость много каскадной схемы?

Точно также, как и однокаскадной схемы.

p.s. вот кто такой Амиэль Рафаилович Вольперт:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%...%B2%D0%B8%D1%87

Считаю, что уважаемый Вольперт не сделал ничего такого, чтобы его фамилию упоминать при каждом обращении к диаграмме Смита.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не дешевле ли купить нормальный аттенюатор,

 

Вот только с аттенюатором в нагрузке неустойчивый усилитель не загудит, а потом при подключении кабелей и в случае обрыва антенны даст "нежданчик".

Поэтому проводить тесты на устойчивость усилка при нестандартной нагрузке надо с направленникам, а не с аттенюаторами.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот только с аттенюатором в нагрузке неустойчивый усилитель не загудит, а потом при подключении кабелей и в случае обрыва антенны даст "нежданчик".

Там речь шла о том как лучше провести настройку и измерение параметров мощного усилителя при работе на согласованную нагрузку.

Поэтому проводить тесты на устойчивость усилка при нестандартной нагрузке надо с направленникам, а не с аттенюаторами.

Не согласен. Если измерительная система с НО на входе и выходе позволяет измерить полные S-параметры большого сигнала усилителя, то тест на устойчивость можно провести, когда усилитель полностью согласован по входу и выходу.

При этом отсутствует риск самовозбуждения усилителя и выход его из строя. Во многих случаях можно даже обойтись и малым сигналом при соответствующем выборе рабочей точки транзистора.

 

Если речь идёт о более старых экспериментальных методах. То используется обычно один НО, причём он с одной стороны подключается к согласованной нагрузке (к слову не спешите выбрасывать аттенюатор). Так же потребуется линия переменной длины или другие устройства, позволяющие изменять фазу КО в требуемых пределах. В этом методе большие КО с произвольной фазой приводятся как по входу, так и по выходу (поэтому одной только переменной нагрузки недостаточно).

 

В целом задача на исследование устойчивости транзисторного усилительного каскада достаточно объёмная. Усиление транзистора изменяется от выбора рабочей точки и уровня сигнала. Рабочая точка, как правило, связана с температурой корпуса (основания) усилителя. Кроме того, подвижность носителей заряда в полупроводниках возрастает с уменьшением температуры до -60 С, следовательно усиление возрастает - устойчивость уменьшается.

Причём под рабочей точкой надо понимать не только ток покоя, но и напряжение питания.

В итоге получаем диапазон исследований по температуре, току покоя, напряжению питания и уровню сигнала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Считаю, что уважаемый Вольперт не сделал ничего такого, чтобы его фамилию упоминать при каждом обращении к диаграмме Смита.

Как минимум, попал на местную доску почета. В остальном Вы абсолютно правы...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чуток - это как? Что сделали? Поделитесь пожалуйста! :rolleyes:

Все мы движемся в лучшую сторону. И то что разрабатывалось пару лет назад, разрабатывалось с ошибками. Теперь некоторые ошибки мы видим.

Ошибки стандартные: В цепь затвора не введены антизвонные цепи. В данном случае не хватает резистора 20Ом и разделительного конденсатора на землю.

http://www.polyfet.com/mtt97.pdf

в документе смотрим раздел "Shunt Gate Resistance"

Вторая ошибка - дополнительный паразитный резонанс катушки подачи питания и смещения в нерабочей полосы. который мы не видели при работе в рабочей полосе.

 

Какие ваши доказательства?!!

ИМХО. Без антенны выгорает выходной транзистор. И не имеет значение, выгорел он по выходу или входу.

Если вы "боитесь" за промежуточные каскады, то ставьте между каскадами аттенюаторы на 3...6 дБ.

Внутри мощности не большие, потери будут маленькие. А потеря усиления 3...6 дБ не так критична, т.к. сейчас усиление

транзисторов достаточно высокое.

 

Про согласование междукаскадов на 50Ом.

Если я два каскада буду согласовывать на 50 ом, то тогда получится следующие преобразования:

выход первого каскада (пару ом) - согласовываем трансформатор на 50 Ом - потом снова трансформатор сопротивления на маленькое сопротивление - вход второго каскада (пару ом).

 

Если я небуду согласовывать на 50 Ом, тогда получаются следующие преобразования:

выход первого каскада (пару ом) - согласовываем трансформатором - вход второго каскада (пару ом).

 

Итого получается меньше потерь в трансформаторах если я не буду междукаскадное сопротивление выводить на 50 Ом.

 

Как мы определили, что гудит первый каскад.

Подготовка: Выходной каскад привели в облегченный режим (т.е. понизили напряжение питания). И начали искать место где гудит. В качестве индикатора возбуда детекторную головку и осциллограф в ждущем режиме. Заодно смотрели на линии АЧХ каскада за рабочей полосой.

Далее методом: экспертного тыка и перебора различных допустимых отклонений (например допуск конденсаторов или чипки) и перебора различных частот.

Ну и нашли это место. При замене конденсатора другого, соседнего номинала приводил к возбуду. Этот конденсатор стоял как раз у аттенюатора АРМ. Ну и видно, что на этой частоте коэффициент усиления становился большим, похожим на резонансное. Причем при пониженном напряжении выходной каскад не выгорает.

При вводе антизвонной цепи в затвор первого каскада и разрушения резонансного пика больше этот "нежданчик" неповторялся.

 

2 MePavel

Мне кажется мы под фразой "большая мощность" понимаем разные понятия. Вот и непонимание друг друга.

Лично для меня фраза "большая мощность" ассоциируется с тем, что для работы с этой мощностью я должен помнить что я чего то могу спалить. Например: глаза, измерительный прибор, аттенюатор и т.п. И не важно какое абсолютное значение Ватт или киловатт. Методы защиты почти всегда одинаковые, просто габариты чуток отличаются.

 

И от сюда - Аттенюаторы применяемые в рабочем месте полуваттные, одно, двух и т.п. это всё равно для меня большая мощность, т.к. я ими защищаю/ослабляю сигнал до допустимых значений. И да!, номинальное ослабления и КСВ аттенюаторов изменяется при Pвх>0.5Pмах. А в измерительном тракте, например при измерении S22 и ослаблении более 10 дБ, эти десятые и сотые доли децибел приведут к значительным ошибкам. Пару раз потеряешь неделю поисков на эти сотки и в итоге придёшь к выводу, что ослаблять направленниками гораздо приятнее. Но тут я говорю о моём личном опыте. Я не навязываю.

 

"Примерно так" - это лишь подчёркивает сложность и дороговизну метода. Для этой системы нужен векторный анализатор цепей, НО измерительного класса точности, калибровочные наборы, измеритель мощности, с поддержкой дистанционного управления от VNA и т.п. Здесь есть много мест, где можно допустить ошибку в измерении. Кроме того, данные методы измерения не стандартизованы. Военный ПЗ забракует всю вашу методику измерений.

 

Не дешевле ли купить нормальный аттенюатор, который стоит явно дешевле комплекта: VNA, кабелей, НО, мощной СВЧ нагрузки, измеритель мощности с дист. управлением и т.п.? Кроме того, ГОСТ на метод измерения уже есть. Не надо ничего придумывать.

Да сложнее немного рабочее место. Но аккуратность очень ускоряет процесс работы.

 

А стоимость не такая большая как уж кажется: Направленники обычно на больших предприятиях можно найти без проблемм. Надо помнить, что для измерения на линии часто достаточно направленности в 20дБ, лучше больше.

Но конечно можно кричать: "ДАЙТЕ МНЕ НОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ НАПРАВЛЕННИК И ТЮНЕР, и я вам всё сделаю". :biggrin: Часто можно обойтись попроще, если есть понимание сложностей.

 

 

Я выпускаю продукцию. И если я вместо пары суток на регулировку буду тратить пару часов, то вполне оправдано. Устаревшие ГОСТы для меня вторичны. Ну и в инструкцию по регулировке и даже ТУ мне не кто не мешает вводить мои хотелки, только без фанатизма, в меру.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Раз речь зашла о направленном ответвителе, спецы подскажите как правильно выбирать длину кабелей к которым подключается детектор и выводы НО (прямая и отраженная волна). Есть ли требования к длине ? лямда/2 или лямда/4 в зависимости от центральной частоты НО? или же просто делать как можно короче ? Когда замерял НО с анализатора, то заметил зависимость, но нужно еще мнения кто более опытен.

 

Вход детектора имеет RL -19,-20dB очень хотелось бы что это не влияло на результаты и при подключении разными кабелями RL меняется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Забыл залить файлы от проекта. Вдруг кому нибудь пригодится.

http://dropmefiles.com/VxQYS

Кстати на работу меня приняли))

Изменено пользователем Atlasv

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...