Форум DL2KQ

ВЧ техника => Приемники \ передатчики => Тема начата: Sergey Vinnichenko RX3AQ от 21 Марта 2007, 11:59:49

Название: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Sergey Vinnichenko RX3AQ от 21 Марта 2007, 11:59:49
Здравствуйте, Игорь!
Пара вопросов по высокодинамичному УВЧ. Во-первых, правильно ли указаны концы обмоток трансформаторов? Для биполярных транзисторов в Вашем же смесителе указана другая полюсовка входной обмотки. И второе. Входное сопротивление 50Ом у усилителей на полевых транзисторах получается и без входной обмотки. По крайней мере, так у Рэда написано. В чем ее смысл? И какое входное сопротивление этой схемы?
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: DL2KQ от 22 Марта 2007, 15:46:29
Да, там было неряшливо, виноват. Исправил. Смысл таков: выходная обмотка физически намотана скруткой, а электрически состоит из двух последовательно включенных половин скрутки. Входная небольшая обмотка отрицательной обратной связи (ООС) включена так, чтобы связь и была отрицательной. Поскольку каскад с ОЗ (ОБ) не инвертирует сигнал, то это должна сделать входная обмотка, т.е. ее надо включить инверсно с выходной.
   По поводу Rвх. У каскада с общим затвором (или базой) в классе "А" (без отсечки) оно равно 1/S (плюс активное сопротивление области затвора или базы, но оно мало, несколько Ом). Имея в виду, что у КП903 S около 100 mA/V (а также то, что она падает с частотой), получаем Rвх без ООС 15 ... 20 Ом. Этого маловато для хорошего согласования, поэтому пришлось вводить ООС, которая и Rвх увеличиваетдо 50 Ом и динамику поднимает.
    У буржуйских же полевиков (например, J310, BFJ310 или тех, что указывает Рэд) крутизна ниже раза в 2...3, поэтому Rвх действительно получается 50 Ом без ООС.
   Это, кстати, говоря объясняет почему в усилителях на биполярных транзисторах с ОБ ООС необходима всегда. Просто крутизна биполярных транзисторов намного выше, чем у полевых, и без ООС Rвх там выйдет совсем малым.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Alexanders от 18 Декабря 2016, 22:18:14
Здравствуйте Игорь, вопросы по усилителю
 Усилитель хочу использовать между смесителем и фильтром.

1- Можно ли вместо кп903 применить 2-3 шт параллельно вкл. j310, будет ли это полноценной заменой кп903? Данные трансформатора останутся прежние? (разумеется на феррите с большей проницаемостью)

2- Если делать ус. на биполярных транзисторах стоит ли заморачиваться с количеством витков 1:5:3 витка для 9дб усиления.
Как указано в описание на ус. Нортона?
Или использовать ваши данные 2х7+2 витка.

==
"Thus, a 1:1:2 amp has gain 4, or 10 1og(4) = 6.02 dB,
a 1:5:3 amp has gain 9, or 9.54 dB,
a 1:11:4 amp has gain 16, or 12.04 dB,
a 1:19:5 amp has gain 25, or 13.98 dB, and so on."

("CBTF amps were first described by Dr. David E. Norton in his pioneering May 1975 Microwave Journal
article, “High dynamic range transistor amplifiers using loss less feedback.” The amplifiers were patented (U.S.
Patent Nos. 3,426,298;1969, and 3,624,536; 1971, and 3,891,934; 1975)"
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: DL2KQ от 20 Декабря 2016, 07:01:56
1. Если наберете такую же крутизну и ток, то да. Но полевики плохо параллелятся (если не из одной ленты) - разброс напряжения отсечки. Как минимум надо включать небольшие выравнивающие резисторы в истоки соединяемых параллельно транзисторов.
2. Усиление УВЧ надо ставить минимально необходимое (оценивая из коэффициента шума трансивера), чтобы на перегрузить смеситель. Особая точность установки  коэффициенте усиления не требуется.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 17 Октября 2017, 02:13:30
Если делать ус. на биполярных транзисторах стоит ли заморачиваться с количеством витков 1:5:3 витка для 9дб усиления.
Как указано в описание на ус. Нортона?
Или использовать ваши данные 2х7+2 витка.


Если Вам нужны ровно 50Ω по входу, и выходу, то придётся послушаться Нортона (первый скрин), у Игоря там немного другие значения - см. второй скрин... :)
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: RA4DB от 07 Марта 2018, 09:07:39
Добрый день.
Подскажите, пожалуйста, значения индуктивностей фильтра в данной схеме - http://dl2kq.de/trx/2-3.htm
Если значения индуктивностей совпадают со стандартным рядом, можно ли использовать "полосатые" дроссели?
Насколько я понимаю, требования к добротности в данном фильтре невелики.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: RZ6FE от 07 Марта 2018, 09:31:49
"Катушки входных полосовых фильтров намотаны на отрезках внутренней изоляции коаксиального кабеля диаметром 7 мм и длиной 65 мм. Всего используется два таких отрезка. На первом намотаны L1, L5, L3, причем L5 строго посередине, a L1 и L3 — по краям (начало намотки L1 и L3 — 5 мм от левого и правого краев отрезка соответственно). На втором отрезке аналогично намотаны L4, L2, L6, причем L2 строго посередине, а L4 и L6 — по краям (начало намотки — на 5 мм от краев). L1...L3 содержат по 15 витков провода ПЭВ 0,8, виток к витку. L4...L6 содержат по 20 витков провода ПЭВ 0,56, виток к витку. Длина намотки L1...L6— примерно 12...14 мм."
Ну, и какие полосатые дроссели?! И смотрите картинку Рис. 3.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 07 Марта 2018, 10:51:30
Довольно часто от антенного усилителя требуется ещё и независимость входного сопротивления от нагрузки, и выходного сопротивления от сопротивления источника сигнала, т. к., только в этом случае будет обеспечена корректная работа фильтров по обе стороны от УВЧ.
Я обычно использую вот такую схему, у которой ни только выполнено указанное выше условие, но и динамика существенно выше - IP3 со входа 43 дБм, усиление 7.8 дБ, спад АЧХ на 30 МГц не более 1 дБ.... 
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: DL2KQ от 07 Марта 2018, 11:41:07
... стандартным рядом, можно ли использовать "полосатые" дроссели?
Индуктивность по приведенным данным в статье считается любым калькулятором катушек, например MMANA-GAL > Инструменты > ВЧ компоненты > Индуктивность.

Дроссели стандартного номинального ряда – не лучшая идея в полосовых фильтрах (даже в широкополосных). По закону подлости требуемые индуктивности обычно не попадают в номинальный ряд. Хотя, если вооружится лентами дросселей и измерителем индуктивности, то выбрать скорее всего можно (разброс у дросселей довольно велик). Добротности большой там, да, не  требуется.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 07 Марта 2018, 12:05:01


Дроссели стандартного номинального ряда – не лучшая идея в полосовых фильтрах (даже в широкополосных). По закону подлости требуемые индуктивности обычно не попадают в номинальный ряд.

В принципе не вопрос адаптировать схемотехнику под стандартные 5% дроссели с низкой добротностью, что я успешно всегда и делаю в серийной аппаратуре среднего класса, но для приёмников с высокими параметрами там есть ещё одна засада - линейность этих дросселей. Она на порядки ниже, чем у катушек без сердечников, и дотянуть параметры аппарата с ними хотя бы до уровня среднего дроздивера довольно проблематично, если вообще реально...
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: DL2KQ от 07 Марта 2018, 12:37:51
В принципе не вопрос адаптировать схемотехнику под стандартные 5% дроссели с низкой добротностью
Да, например Filter Solution это умеет.
Цитировать
...- линейность этих дросселей. Она на порядки ниже, чем у катушек без сердечников, и дотянуть параметры аппарата с ними хотя бы до уровня среднего дроздивера довольно проблематично, если вообще реально...
Да. Любые ферромагнитные сердечники во входных фильтрах снижают динамику, т.к. зависимость мю от магнитного поля нелинейна при подходе к насыщению и индуктивность такой катушки начинается дергаться вместе с сильным мешающим сигналом.
    Величина поля поля насыщения сердечника помимо материала   зависит и от его размеров (как, например, в обычном трансформаторе: чем больше мощность, тем больше должен быть сердечник, чтобы не влететь в насыщение). И если относительно большие кольца во входных фильтрах высокодинамичного приемника еще как-то применимы, то маленькие сердечники дросселей насыщаются (т.е. теряют линейность) значительно раньше.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: RA4DB от 08 Марта 2018, 06:05:15
ОК, понятно, спасибо ответившим. Еще вопрос. Можно ли снизить напряжение питания этого усилителя до 12 В, если да - то какие при этом будут ухудшения параметров?
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 08 Марта 2018, 12:17:59
ОК, понятно, спасибо ответившим. Еще вопрос. Можно ли снизить напряжение питания этого усилителя до 12 В, если да - то какие при этом будут ухудшения параметров?

Немного проиграете по интермодуляции - при оптимальном по интермодуляции токе (для моих транзисторов - 60 мА) IP3 опустится на 4 дБм, и станет порядка 30 дБм, с другой стороны, выиграете по надёжности - у Игоря транзистор работает почти под предел - допустимое максимальное  напряжение сток-затвор у КП903 - 20 В, у него, фактически, 18, при сильных сигналах уходим в запрещённую зону.
Для справки, усиление по мощности схемы при крутизне полевика на ВЧ 50 мА/В 6.6 дБ (у меня все только такие - входное сопротивление на частоте 9 МГц, практически, чисто активное, мало зависит от тока стока, и при его величине 60 мА лежит в диапазоне 19...22 ома), при 100 мА/В (не видел таких ни разу) будет 7.42 дБ, т. е., для моих транзисторов усиление по напряжению к стоку относительно входа 13.2 дБ, или, 4.6 раза, стало быть, действующее напряжение на входе не должно превышать уровень 309 мВ, при питании от 12 В - 1.23 В.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Валерий от 03 Февраля 2022, 14:58:29
  Здравствуйте, Игорь! Хотел бы уточнить количество витков в первичной обмотке трансформатора Т1 входного КВ усилителя КВ трансивера. Это на вашем сайте. Трансформатор намотан на колечке К10 и первичная обмотка содержит 2,5 витка. Пожалуйста, уточните эту цифру.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: DL2KQ от 04 Февраля 2022, 15:59:35
2,5...3 витка на усиление 10 dB. 
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Валерий от 04 Февраля 2022, 16:58:22
Ну да это же колечко. На нем можно намотать лишь целое число витков.
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 04 Февраля 2022, 19:16:54
2,5...3 витка на усиление 10 dB.

Ну, если быть совсем точным, транс с данными из статьи 3+9+9 витков в таком усилителе при нагрузке 50 Ом, соответствуют 40 омам входного сопротивления, и усилению 8 дБ... ;)
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: UR5FFR от 04 Февраля 2022, 22:00:10
Я обычно использую вот такую схему, у которой ни только выполнено указанное выше условие, но и динамика существенно выше
Ахахах :) Обычно вы использовали схему на четверке J310 с общим затвором. До тех пор пока я не подкинул вам схему с реактивной ООС эмиттер-база. И не доказал что она работает, в чем вы упорно сомневались. Но то такое, лирика.
И кстати эта схема не самая оптимальная для малошумящего УВЧ. Нортон предпочтительнее. Потому что резистор в цепи эмиттера шумит, ага. Именно поэтому в FTDX-10/101 стоят нортоны - там шуметь нечему.
Если Вам нужны ровно 50Ω по входу, и выходу, то придётся послушаться Нортона (первый скрин), у Игоря там немного другие значения - см. второй скрин... :)
Садитесь, два. В исходной схеме полевой транзистор, у вас биполярный. Разницу чувствуете? Так что ваша модель тут не работает. Я, например, знаю почему. А вы знаете? Судя по тому какие скрины вы приводите - не очень.
Ну, если быть совсем точным, транс с данными из статьи 3+9+9 витков в таком усилителе при нагрузке 50 Ом, соответствуют 40 омам входного сопротивления, и усилению 8 дБ... ;)
Если отбросить понты и действительно быть точным то с трансом 3+9+9 и нагрузкой 50ом входное сопротивление усилителя будет 49ом при использовании транзистора КП903 с крутизной 100ма/В (данные из статьи). Если у когото есть сомнения - берете любой симулятор и проверяете
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: DL2KQ от 04 Февраля 2022, 23:00:38
Ну да это же колечко. На нем можно намотать лишь целое число витков.
Имелось в виду, что выводы обмотки в разные стороны (конструктивно последний  третий виток не завершен).
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: UR5FFR от 05 Февраля 2022, 08:29:18
Имелось в виду, что выводы обмотки в разные стороны (конструктивно последний  третий виток не завершен).
Это без разницы в какие стороны выводы - если провод прошел через кольцо то это виток. Например датчик тока для КСВ-метра - первичка один виток хотя выводы по разным сторонам. Это с бинокячми можно полвитка мотать, а с кольцами только целое число
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 05 Февраля 2022, 08:44:54
И кстати эта схема не самая оптимальная для малошумящего УВЧ. Нортон предпочтительнее.

Может быть, лично для Вас это откровение, а у меня, в топовых конструкциях за первым КФ и стоит вначале Нортон, у которого развязка вход/выход отсутствует полностью, но мало шумов, а затем каскад с высокой развязкой, но бОльшими шумами.
В результате получается и высокая развязка, и малые шумы.
 
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 05 Февраля 2022, 08:55:06
с трансом 3+9+9 и нагрузкой 50ом входное сопротивление усилителя будет 49ом при использовании транзистора КП903 с крутизной 100ма/В (данные из статьи).

Да, 49.3 ома при усилении 7.42 дБ - картинка справа.
Слева - то же для биполярника... ;D
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: UR5FFR от 05 Февраля 2022, 09:04:59
за первым КФ и стоит вначале Нортон, у которого развязка вход/выход отсутствует полностью, но мало шумов, а затем каскад с высокой развязкой, но бОльшими шумами.
КФ тут при чем? Тут разговор об УВЧ, который стоит перед смесителем, а не о том что там у вас где-то стоит за КФ
Название: Re: Высокодинамичный УВЧ
Отправлено: Игорь 2 от 05 Февраля 2022, 09:39:15
КФ тут при чем?

А при том, что квадратурный КФ у меня стоит прямо за смесителем, и в первом каскаде за ним, нужно иметь малые шумы. И у меня там, как видите, стоит именно Нортон, так что, если Вы полагали, что я не в курсе, что меньше шумит, то Вы ошибались.  ;D
А вот что ставить в качестве антенного усилителя, когда на вход лезет довольно широкая полоса мусора, нужно ли упираться в Нортон, не имеющий развязки вход/выход, и имеющий явно худшую динамику, чем то, что у меня - вопрос открытый... :P