Высоколинейный усилитель мощности для сдр, и других конструкций.

Все что связано с аппаратурой, Обсуждение и тд..
Сообщение
Автор
Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

Высоколинейный усилитель мощности для сдр, и других конструкций.

#1 Непрочитанное сообщение eu2av » 11 июн 2018 15:13

 ! Сообщение из: eu2av
Обновлено 16.11.2018г.
Tkyqonc5G6A.jpg
Tkyqonc5G6A.jpg (392.77 КБ) 1204 просмотра
2lYD30GfBIM.jpg
2lYD30GfBIM.jpg (339.68 КБ) 1224 просмотра
За последний пол года экспериментов с усилителем, остановился на варианте с транзисторами rd100.., при питании выходного каскада 24вольт.
Цель идеи была в том что бы полностью отказаться от встроенного драйвера в сдр, будь то Гермес, hiqsd и тд.. , то есть берем сигнал на прямую с выхода цап после трансформатора, на борту усилителя присутствует фнч диплексерного типа, который обеспечивает подавления, на частотах от 55мгц с уровнем под -50дб. В ходе не которых измерений было видно, присутствуют не большие артефакты в зонах от 90мгц, по этому нужны хорошие фильтра по входу, что бы максимально подавить зону укв, ставить bpf на каждый диапазон нет смысла, в тем более в среднем они имеют под 40дб подавления за полосой, а то и того хуже, в общем был такой опыт, соответствено измерения, так что это, по большей части пустая затея! а вот хороший фнч, который будет давить лучше чем -50дб выше 50мгц дает отличный результат, К примеру в новых Flex...sdr, в тойже Анжелии, стоят очень дорогие фильтра, на фото можно оценить их добротность, так что это полная глупость наших самодельщиков в применении трех звенных фнч после цапа передатчика сдр, в общем то что, я предлагаю в своей схеме, это самый минимум, как вариант компромисса.
В и тоги у меня при выходной мощности передатчика 1к, побочные излучения лежат на уровнях не хуже -50-55дб, это ка правило не четные гармоники которые обычно показывают худший результат.
Для меня не стояла цель получить именно 100ватт усилитель, скорее хороший драйвер основного усилителя, который в раскачке будет показывать линейность по ИМД-3 не хуже чем -45дб. С усилителя более чем 120ватт не снимал, понравилась работа РА при мощностях 80-100ватт, но тут надо очень серьезно отнестись к настройки диапазонных фнч, так малейшее отражения мощности в стоки выходных транзисторов, приводит к резкому ухудшению линейности при выходной мощности 100ватт.
Прикрепляю схему нынешнего варианта, думаю уже не будет не каких обновлений по данному усилителю:
схема РА 100ватт+фнч.pdf
(208.62 КБ) 86 скачиваний
Гербер файлы, плата pcb последнего варианта:(точный размер платы 209.5х114.7мм)
Gerber-PA-Versya-3.rar
(178.86 КБ) 37 скачиваний
 ! Сообщение из: eu2av
Внимание могут возникнуть проблемы с распаковкой файла!!! Архив за архивирован последними версиями Win-Rar-64, 7Zip-64. Ссылка для скачивания, с официального сайта на WinRar-64: http://winrar-full.com/go/?https://www. ... -561ru.exe
Изготовления выходного трансформатора выполнен двумя обмотками, каждая обмотка выполнена, из двух за параллельных кабелей RG178(каждая обмотка три витка) Схема включения обмоток прикрепляю фото, под спойлером.
Подключил ксв метр, к выходу, вых.. трансформатора, для примерной имитации стоков транзистора повесил резисторы по 10ом, конденсаторы по 240пик в плече. Под спойлером можно увидеть график ксв, как оказалась данный бинокль BN-61-002, очень давно их приобретал, интересно было бы посмотреть характеристику с bn43-7051.
► Показать

UR5KIM
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 09 июл 2018 11:08

#2 Непрочитанное сообщение UR5KIM » 19 июл 2018 10:11

Юрий, добрый день.
На какое напряжение эти конденсаторы:
C43_C46.jpg
C43_C46.jpg (237.62 КБ) 3304 просмотра
73! Василий

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#3 Непрочитанное сообщение eu2av » 19 июл 2018 10:47

Добрый День Василий!
Это смд, корпус 1206, у меня стоят на напряжения 250в.


Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#5 Непрочитанное сообщение eu2av » 29 авг 2018 11:40

Особо не было времени писать по mrf9180! заказанный по ссылке что давал чуть выше, оказался полностью рабочий. Плату РА передал Виктору ew2aap, сейчас успешно ее эксплуатирует.
Начал сборку усилителя на rd100hhf1, все токи думаю эту плату наконец-то установлю в свой сдр. На новой плате устранил не большие ошибки, по залитию зон Gnd, так же были исправлены не большие ошибки по ксв метру, добавлен дополнительный двухтактный каскад на bga616, добавил блокировку тока покоя выходных транзисторов rd100.., для режима укв,также поставил сдвоенное реле на выходе PA, второй группой реле ввел блокировку канала rx на землю.
Думаю это окончательный вариант платы в рамках данного проекта, усилитель можно по разному исполнить, с разными трансформаторами, и тд.. что удовлетворит хоть базовую конструкцию сдр, так и высококлассную с высокими требованиями.
Tkyqonc5G6A.jpg
Tkyqonc5G6A.jpg (392.77 КБ) 2551 просмотр
V3HSYEiZdoE.jpg
V3HSYEiZdoE.jpg (532.31 КБ) 2401 просмотр
Далее буду выкладывать графики измерения фнч, в данном случаи на кольцах Т-68.
Оценю результат работы драйвера!
После всех настроек обновлю схему, со всеми данными по данном усилителю.

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#6 Непрочитанное сообщение eu2av » 30 авг 2018 16:37

Настроил входной фнч-диплексер, фильтр по входу усилителя со срезом 50мгц.
вот так выглядит его ачх.
АЧХ-фнч-50+.png

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#7 Непрочитанное сообщение eu2av » 03 сен 2018 15:32

Снял графики измерения ачх, и ксв выходных фнч, на кольцах т-68.
Графики в спойлере.
► Показать
В целом не плохо получилось, еще подкорректирую 160м, и 15м, настрою по уже.

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#8 Непрочитанное сообщение eu2av » 05 сен 2018 19:02

Добрался до самого сложного, это настройка драйвера, он полностью определит дальнейшую работу всего усилителя в целом. Второй день пытаюсь правильно выстроить его работу, к сожалению не получается так просто взять и задать желаемый к/у на каждый каскад. К примеру по входу bga616 входное сопротивление 50ом, входной трасформатор тоже близок к этому значению, и тут хорошо видно на этом примере! ставлю резисторы к примеру 10ом(вход бга-616), сигнал ухудшается(по краям диапазона 1-30мгц) ставлю 33 ом ухудшается в пределах 1-15мгц, то есть понятно тот же входной транс..и проводники могут отличаться по параметром, по этому с каждым повторением схемы могут не много отличаться параметры, в среднем у меня получилось по 20ом в базах(транзисторов) по входу. По выходу бга-616 также имеет выходное сопротивлению близкое к 50ом, теперь идем далее, дальше у нас rd07..транзисторы, при токи покоя в 180ма на транзистор(12в) входное сопротивления получается порядка 16-ом! следовательно резисторы по входу 24ом, и тут тоже хорошо видно на практике завышение, или занижения сопротивления приводит к ухудшению линейности,и неравномерности по ачх, что не раз вижу и убеждаюсь на практике.
Что касается обратной связи, тут не так все однозначно как можно увидеть в некоторых больших суждениях :) , о пользе так сказать этого узла, скорее любой полупроводниковый каскад будет работать более правильно с минимальной обратной связью, или же в обще с полным её отсутствием, нежели с большой обратной связью! На практике хорошо убедился в этом, что в киловатнных усилителях, что в драй верных каскадах. Если знать как правильно варить это дело, то да можно получить от этого пользу) Сейчас пытаюсь занизить усиления выходного каскада в драйвере, с помощью усиления обратной связи получил плохой результат по линейности, в общем пришлось отказаться от большой связи(сток-затвор).
Вот что получилось на данный момент:
Выход График имд-3. 1,2ватт 8вольт вч(50ом)
имд-1ватт.png
ИМД-3. 0.5-06ватт. почти 6-вольт вч на 50ом.
имд-05-06ватт.png
На сегодня это лучший результат который был у меня в практике.
Так же смотрел анализатором спектра, что вторая что треть гармоника, лежат на одном уровне, в пределах -40-50дб что оправдывает применения двухтактных каскадов во всем драйвере, и показывает очень высокие параметры! что редко можно встретить что в самодельных конструкциях, что в промышленной фирменной технике среднего класса.

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#9 Непрочитанное сообщение eu2av » 07 сен 2018 13:24

Сделал не большой тест, измерения осой-103м (Анализатор спектра 1-100мгц).
21-мгц, 9-вольт вч, на нагрузке 50ом.
анализатор спектра Тест-21мгц.png

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#10 Непрочитанное сообщение eu2av » 14 сен 2018 23:09

Провел небольшое испытания усилителя. Питания 13.5в, 50ватт, измерения имд-3 показали -30дб, до 100ватт также раскачивается усилитель но с худшей линейностью, видимо надо учесть что выходной Тр 1-3 . В общем не нравиться его работа, буду переделывать на Трансформатор на длинных линиях из кабеля, как в начале темы.
► Показать

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#11 Непрочитанное сообщение eu2av » 15 сен 2018 07:36

Переделал выходной трансформатор! При пит..12вольт выходная мощность 50ватт имд-3, 30дб. При питании 12вольт такой Трансформатор не подходит, можно применить до 50ватт, с хорошим кпд, и высоким качеством по имд-3.
Поднял питания усилителя до 22вольт выходная мощность сразу выросла чуть более 100ватт, дальше просто не тянет мой источник питания.
Ниже выкладываю фото, выходная мощность 70-80ватт на нагрузке 50ом (63-65вольт вч), питания падает на 3.5вольт многовато конечно, но результат уже очень радует, и соответственно очень большая глубина по имд при снижении мощности :P С классическим вых.. трансформатором один виток в первичка, и три четыре витка вторичная обмотки! даже при достижении высокого имд(-30дб) нет такой динамики при уменьшении мощности.
имд-20м.80ватт.png
Здесь чуть больше 100ватт 75вольт вч, на нагрузке 50ом. на первом и втором фото видно несколько перекачивается мой приемник, но суть показать что получилось.
имд-100ватт.png
An39J2dTkZc.jpg
An39J2dTkZc.jpg (291.99 КБ) 2267 просмотров
Далее Буду делать по мощнее блок питания, и снова сделаю тес.

ra4rad
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 29 сен 2018 19:21

#12 Непрочитанное сообщение ra4rad » 11 окт 2018 15:29

доброго дня Юрий ! Отличная конструкция ! Вопрос по MRF 9120- ток покоя 1,2А на каждый транзистор или общее?

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#13 Непрочитанное сообщение eu2av » 11 окт 2018 16:11

Добрый день Ильдар, Спасибо! Да сейчас работаю этим усилителем. Ток покоя общий для mrf9120, 1.2ампера. В общем что бы идеально отстроить этот транзистор по согласованию, по играйте с сопротивлением по затвору питания, то есть то что заземлен через емкость на землю, когда увидите как начнет сигнал по имд-3 ухудшаться на нч, и улучшаться на вч(и наоборот) сможете подобрать оптимальный вариант, в и тоге транзистор отлично держит свой паспорт по линейности.

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#14 Непрочитанное сообщение eu2av » 16 ноя 2018 05:15

Как и писал выше! стоит потратить время, для настройки фнч, к сожалению в схеме не обозначены емкости конденсаторов что стоят параллельно каждой индуктивности на кольцах Т68, на плате они предусмотрены, попытался их обозначить на фото! так как пока это был первый экземпляр, не могу дать сто процентов точные данные по емкостям в фнч, так как в процессе настройки приходилось тщательно подбирать конденсаторы, на каждый диапазон.
ycXP0n7FHlE.jpg
ycXP0n7FHlE.jpg (333.63 КБ) 1213 просмотров
Сделал новые скрины ксв фнч, нстройка только способом ксв метр, ГЧХ можно только посмотреть уровень подавления второй и тд.. гармоник.
► Показать

eu6w
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 19 ноя 2018 20:09

#15 Непрочитанное сообщение eu6w » 24 ноя 2018 22:17

Gerber-PA-Versya-3.rar
говорит что поврежден, не распаковывает

Аватара пользователя
eu2av
Site Admin
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 09 авг 2017 13:53

#16 Непрочитанное сообщение eu2av » 25 ноя 2018 00:24

Сергей, вот попробуйте? Могут возникнуть проблемы с распаковкой файла!!! Архив за архивирован последними версиями Win-Rar-64, 7Zip-64. Ссылка для скачивания, с официального сайта на WinRar-64: http://winrar-full.com/go/?https://www. ... -561ru.exe

Ответить