Перейти к содержанию
    

Индуктивность и ВЧ мощность

Я так и не понял, что мешает хотя бы в симуляторе погонять и посмотреть, какие там реально токи? Не говоря уж про осциллограф и прочие излишества.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

на 200 МГц :laughing:

На 50 Гц.

 

А так же есть диф щупы для подобных вещей.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Выходное сопротивление транзистора как правило очень низкое, поэтому я бы грешил на большой реактивный ток, если схему согласования считали, то должны знать какой он там, хотя бы примерно. С реактивными мощностями элементов вообще сложно, мы в УВЧ использовали катушки 0906-4GL и высокодобротные конденсаторы фирмы ATC 600S, так на них тоже ничего нет, только макс. ток и напряжение :laughing: А так греется только транзистор.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Питание транзистора 12В, а 10 Вт на 50 Ом - это уже 22 В... Получается, нагрев идёт за счёт механизма согласования, индуктивность сама себя греет самоиндукцией? Запутался слегка.

Немножко не так. Нагрузка 50 Ohm - это нагрузка всего каскада, по выходу СЦ. А чтобы получить мощность 10W при питании 12V, сопротивление нагрузки , приведенное к коллектору транзистора должно быть корень(V^2/(2*P)), и в Вашем конкретном случае - всего 2,2Ohm. Такое сопротивление уже сравнимо с сопротивлением потерь в индукторе. Добротность контура СЦ определяется отношением согласуемых сопротивлений и в данном случае должна быть не менее 20. А слабым звеном, ограничивающим добротность в любом практически реализованном контуре есть как правило индуктивность. Получается, тепловые потери в индукторе становятся сравнимы с мощностью в нагрузке. Как ни печально, но единственный путь побороть проблему, установить индуктор с более высокой добротностью.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Немножко не так. Нагрузка 50 Ohm - это нагрузка всего каскада, по выходу СЦ. А чтобы получить мощность 10W при питании 12V, сопротивление нагрузки , приведенное к коллектору транзистора должно быть корень(V^2/(2*P)), и в Вашем конкретном случае - всего 2,2Ohm. Такое сопротивление уже сравнимо с сопротивлением потерь в индукторе. Добротность контура СЦ определяется отношением согласуемых сопротивлений и в данном случае должна быть не менее 20. А слабым звеном, ограничивающим добротность в любом практически реализованном контуре есть как правило индуктивность. Получается, тепловые потери в индукторе становятся сравнимы с мощностью в нагрузке. Как ни печально, но единственный путь побороть проблему, установить индуктор с более высокой добротностью.

 

Спасибо. Вроде стало понятнее. У этой индуктивности на наших частотах добротность больше 60, но, видимо, не достаточно. Выходит, самое надёжное - перейти на согласование трансформатором?

 

P.S. Что можно почитать толкового по поводу согласования? Абстрактный поиск в гугле результата не дал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Согласующие трансформаторы (TLT) применяются в широкополосных цепях, а у вас-то наоборот, надо выделить основную гармогику и подавить остальные.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У этой индуктивности на наших частотах добротность больше 60, но, видимо, не достаточно. Выходит, самое надёжное - перейти на согласование трансформатором?

P.S. Что можно почитать толкового по поводу согласования? Абстрактный поиск в гугле результата не дал.

Можно снизить требования к добротности элементов СЦ, применив двухступенчатое согласование, из двух звеньев. Но если нельзя менять схему и разводку платы, это не вариант. Попробуйте поставить мощный "силовой" дроссель, из тех что применяются в импульсных блоках питания. Они есть и в SMD-исполнении (Bourns, Coilcraft). Там наверняка найдется достаточно высокодобротный.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Был у нас такой случай. Материал сердечника был неправильный для такой частоты. Что вы используете в качестве сердечника?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Был у нас такой случай. Материал сердечника был неправильный для такой частоты. Что вы используете в качестве сердечника?

 

Воздух.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

...Может, посоветуете в какую сторону копать, литературу конкретную?

Вся проблема в толщине скин-слоя.

Частота 200 МГц, нагрузка 50 Ом, мощность 10 Вт.

Переменный ток через индуктивность около 0,5А (можно посчитать и точнее).

 

Как не странно...

Толщина скин слоя всего около 4 мкм.

Если диаметр провода катушки 1 мм, то действующее сечение провода около 0,0063 мм^2.

Получается плотность тока около 80А/мм^2. При допустимой плотности тока 20А/мм^2.

 

Думаю, что у вас сечение провода еще меньше.

Указанные токи 4...5А для вашей катушки, это для низких частот (даже для постоянки). На 1 МГц скин-слой - 66 мкм, что может быть уже достаточно для этого тока.

 

Вам надо увеличивать диаметр провода катушки. Боюсь, что чип-индуктивностью здесь не обойтись.

Или вычислять рассеиваемое тепло за время наличия сигнала, чтобы катушка не отпаялась.

Хотя, 100 градусов м.б. и не так страшно. Надо просто проследить, что температура не растет при длительной работе.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Толщина скин слоя всего около 4 мкм.

с половиной.

Ток проходит до трех глубин скинслоя. Т.е. 12 мкм.

Толщина медного слоя 1/2 унции на квадратный фут - где-то 17-18 мкм.

Ток на частоте 200 МГц течет по обеим сторонам, и вовсе не "прячется" на внутренней стороне, как на 20ГГц, скажем.

Так что для проводки в целом нормально. А вот если крутить из провода, надо либо тонкий и мирится с потерями, либо очень толстый(с большой поверхностью), либо какой-то хитрый с эллиптическим сечением.... хз..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Толщина скин слоя всего около 4 мкм.

с половиной.

Ток проходит до трех глубин скинслоя. Т.е. 12 мкм.

Толщина медного слоя 1/2 унции на квадратный фут - где-то 17-18 мкм.

Ток на частоте 200 МГц течет по обеим сторонам, и вовсе не "прячется" на внутренней стороне, как на 20ГГц, скажем.

Так что для проводки в целом нормально. А вот если крутить из провода, надо либо тонкий и мирится с потерями, либо очень толстый(с большой поверхностью), либо какой-то хитрый с эллиптическим сечением.... хз..

Можно и дальше посчитать, т.к. в толщине 3-и скин-слоя течет 95% тока.

Но, распределение тока не линейно по глубине проникновения. Соглашусь на 2-а скин-слоя.

:rolleyes:

А к чему эти унции-футы? Это, чтобы нам мозг взорвать?!

:biggrin:

Не понял вашу фразу "Ток на частоте 200 МГц течет по обеим сторонам, и вовсе не "прячется" на внутренней стороне, как на 20ГГц, скажем."

По каким сторонам? У проводника есть только одна внешняя сторона.

И каким образом ток на 20 ГГц "прячется" где-то?

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А вот если крутить из провода, надо либо тонкий и мирится с потерями, либо очень толстый(с большой поверхностью), либо какой-то хитрый с эллиптическим сечением.... хз..

 

Спокойно. "Все уже украдено до нас" (С)

"Есть такая буква." Она называется литцендрат. Там очень много поверхности на единицу массы.

220px-Lica.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А к чему эти унции-футы? Это, чтобы нам мозг взорвать?!

Это не ко мне. Это стандартная заморская маркировка. Со времен царя гороха толщину меди измеряют в том, сколько ее унций раскатали на квадратный фут.

 

Не понял вашу фразу "Ток на частоте 200 МГц течет по обеим сторонам, и вовсе не "прячется" на внутренней стороне, как на 20ГГц, скажем."

По каким сторонам? У проводника есть только одна внешняя сторона.

И каким образом ток на 20 ГГц "прячется" где-то?

Фигвам. У плоской дорожки есть две стороны. Верхняя, на границе с воздухом, и нижняя, на текстолите.

На постоянном токе, понятно, током заполняет весь проводник. На низких частотах ток распределяется поровну сверху и снизу.

А вот на СВЧ уходит на сторону подложки, для поддержания квази-ТЕМ волны между ним и землей на противоположной стороне.

 

Это, кстати, надо учитывать при заказе плат на керамиках. Многие технологи, не задумываясь, пылят медь и серебро на никель, цинк, а золото на платину, потом берут мультиметр и показывают, "во какое низкое сопротивление!"

 

Можно и дальше посчитать, т.к. в толщине 3-и скин-слоя течет 95% тока.

Но, распределение тока не линейно по глубине проникновения. Соглашусь на 2-а скин-слоя.

Это обоснованно только на СВЧ. А на НЧ, как я сказал, ток течет поровну с обеих сторон, поэтому этот "остаток" на "тройной" глубине проникновения складывается с остатком тока противоположной стороны. Так что до 200 МГц сердцевина проводника не такая уж "пустая".

 

Tarbal, многожильные, они же stranded wire, плохо себя показывают в катушках и трансформаторах. причин там много, все технологические. Практичнее делать все то же самое, из тех же жил, но соединенных последовательно при меньшем токе. Т.е. как я сказал, брать меньшего сечения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

....Со времен царя гороха толщину меди измеряют в том, сколько ее унций раскатали на квадратный фут.

...

Фигвам. У плоской дорожки есть две стороны. Верхняя, на границе с воздухом, и нижняя, на текстолите.

На постоянном токе, понятно, током заполняет весь проводник. На низких частотах ток распределяется поровну сверху и снизу.

А вот на СВЧ уходит на сторону подложки, для поддержания квази-ТЕМ волны между ним и землей на противоположной стороне.

Это обоснованно только на СВЧ. ....Так что до 200 МГц сердцевина проводника не такая уж "пустая".

...

Tarbal, многожильные, они же stranded wire, плохо себя показывают в катушках и трансформаторах. причин там много, все технологические. Практичнее делать все то же самое, из тех же жил, но соединенных последовательно при меньшем токе. Т.е. как я сказал, брать меньшего сечения.

Ну, это тогда со времен "царя" Вельгельма! У них все как не у людей (хотя, это они нас за людей не считают).

Давайте уже работать в системе СИ и не "умничать".

:rolleyes:

 

Теперь ваша мысль понятна. :-)

Но мы речь ведем про одиночный проводник в воздухе.

И не соглашусь, что при 200 МГц, что-то отлично от 300 МГц, т.к. 300 МГц уже "обзывают" СВЧ.

Даже на 30 МГц хорошо серебрят детали радиопередатчиков. Сам "соскребал" с ламп серебро для покрытия поликоровых плат, т.к. на тех лампах был ооочень толстый слой серебра. :-) Конечно, это был "мартышкин труд", учитывая распространение квази-TEM волны в микрополоске, как вы отметили, но паять что-то на микрополосок было проще.

...

Литцендрат "работает" только в районе 1...30МГц (выше "по желанию"). Да, ОН очень не технологичен на частотах выше 100 МГц.

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...