[khach 38]

Добрый день. Вот поставили задачу сваять усилитель с полосой до 100 МГц но начиная от постоянного тока. Выходная мощность до 10 ватт. Может кто подскажет схемные решения как это реализовать. В лоб на микросхемах типа THS3091 амплитуды не хватает. Операционник с внешними бустерными транзисторами по частоте не тянет да и нет таки быстрых PNP или P-mosfet транзисторов чтобы бустер на такую полосу реализовать. Наверно придется реализовать разделения каналов на НЧ и ВЧ через трансформатор. LC диплексоры как на рисунке как то не особо на такие мощности получаются.

Усилок получается чем то похож на усилители от квадратурных масс- спектрометров, но частоты выше и надо НЧ и ВЧ часть сопрягать с общим коэффициентом передачи. По вторичной обмотке ВЧ трансформатора обычного двухтактного ВЧ усилителя на транзисторах идет выход от усилителя постоянного тока. На частотах до нескольких десятков МГц все работало - обычные три обмотки, а вот когда за сотню МГц понадобилось, но начались проблемы с ВЧ трансформатором, чтобы через него и постоянка проходила непонятно как его мотать.

Может кто с таким дело имел чтобы не изобретать велосипед?

[MegaVolt 28]

Может глянуть решения от осциллографов? Там как раз похожие частоты. Мощности может и поменьше но можно глянуть как решали эти вопросы ещё лет 30 назад...

[khach 38]

В осциллографах нагрузка усилителя это емкость отклоняющей системы трубки. Десятки или сони пикофарад. В моем же случае это честные 50 ом нагрузки ( а возможно еще и низкоомные нагрузки, но это уже с уменьшением размаха сигнала). Ну и у осциллографов там полностью дифференциальный каскад, перейти с которого на несимметричную схему как раз проблема с трансформатором и вылазит. И найти сейчас те транзисторы ( биполярные, высоковольтные, ВЧ) что в отклоняющих системах осциллографов применялись, не так то просто.

 

[freeport 2]

С операционниками проблем нет, у ТI  их куча, например OPA847. AD8099 тоже может подойти для раскачки биполярных транзисторов. А комплементарную пару надо искать.

[khach 38]

OPA847 с питанием +-5В даже не смешно. Раскачать им даже выходной каскад на RF mosfet на получится.  Биполярные транзисторы на 300-400 мгц это сейчас уже труднодоступные артефакты- все на RF mosfet делается. А амплитуда как следует из ТЗ для 10 Вт нужна 63в пик-пик. Т.е питание ( если без трансформаторов) выходит +-35В. Ну и slew rate можно прикинуть.  Ну не тянут интегрированне операционники и буфера такой сигнал без бустера на дискретных транзисторах на выходе.  Ну и Rf mosfet p-канальными на бывают. Поэтому или трансформатор, или  плавающий исток верхнего транзистора, что еще та проблема.

 

[Aner 4]

Какая мощность на вход усилка подается? .. гармоники ..требования? Если нет, берем полевик на порядок а то и два большей мощности ... что то из MRF

[vov4ick 38]

Вместо биполярных сейчас пришли полевики - МОП на SiC и с переходом на GaN, эти есть даже обоих типов. Но довольно дорогое. GaN уже научились делать китайцы и подтягиваются наши.

[khach 38]

13 часов назад, Aner сказал:

Какая мощность на вход усилка подается? .. гармоники ..требования?

+10dBm на входе, но предварительный каскад проблем не составит. Гармоники- вопрос интересный, -где то -20 дб от основного тона будет достаточно. Т.е усилитель линейный, но без фанатизма.

На GaN транзисторах тоже можно, но две проблемы- P-канальных нитридных транзисторов нет и не будет- физика запрещает. Второе- частоты неудобные для нитридных транзисторов которые есть в производстве- для СВЧ слишком низкие, возбуждаться будут, трудно согласовать. Для нитридов для силовой электроники типа CoolGan и подобных- слишком высокие, там максимуму десяток МГц получается да и линейный режим там с приключениями- затворная характеристика  транзистора с гистерезисом обычно.

[soldat_shveyk 3]

Лет 10 назад в усилитеде 9 кГц..100 МГц использовал комплиментарную пару на выходе - BFQ19N + BFQ149N. Но не уверен, что там можно до 10 Ватт получить.

[khach 38]

37 минут назад, soldat_shveyk сказал:

BFQ149N

IC DC collector current - - -100 mA
Ptot total power dissipation up to Ts = 135 °C (note 1) - - 1 W

Слабовато для 10 ватт.

[НЕХ 4]

В УНЧ применяли только N-канальные в конфигурации выходного каскада цирклотрон, с разделённым БП. 

[khach 38]

Цирклотрон интересный вариант, но у RF mosfet в отличии от обычных исток обычно заземлен и выведен на корпус. С плавающим истоком они возбуждаются и с охлаждением проблемы.

[vervs 28]

17 часов назад, НЕХ сказал:

В УНЧ применяли только N-канальные в конфигурации выходного каскада цирклотрон, с разделённым БП. 

Или "квазикомплиментарный" (по сути несимметричный) выход - общий сток в плюсе и общий исток в минусе, вряд ли на ВЧ так получится. Вот здесь VBA100-30 обещают хайэнд класс А, но полоса 10Кгц-100Мгц, наверное выход однотактный с конденсаторной связью.

[khach 38]

Если чуть требования по частоте урезать то есть https://cleverscope.com/products/CS1070 

Но надо то же самое но с перламутровыми пуговицами до 100 мгц.  Потроха этого CS1070 где бы посмотреть или аналогичного по назначению устройства.

 

[vervs 28]

1 час назад, khach сказал:

Потроха этого CS1070

Подозрительно похоже на ADA4870

Спойлер

High output current drive: 1 A
Wide output voltage swing: 37 V swing with 40 V supply
High bandwidth: 52 MHz large signal, 70 MHz small signal

интересно реально ли распаять на алюминиевой ПП?