Конструирование PA на транзисторах №1

[Евгений240]

Давайте не будем писать буквы ни о чём. Николай, RK4CI, описал простую методику прикидочного расчёта выходного трансформатора РА.
Пусть она многого не учитывает, но позволяет определиться с коэфф. трансформации.
Я считаю трансформатор точно так же как описывает Николай. Причём без всяких проблем.
Вам не понравилось, что вместо значений согласуемых сопротивлений используется значение напряжений на обмотках. Попытался вам пояснить, что коэфф. трансформации по сопротивлению и по напряжению взаимосвязаны.
Так почему бы не использовать любой из них, тем более, что с напряжением получается проще.
С чем из изложенного вы не согласны?
Только по делу, без бла-бла и без слов, значение и написание которых вы не знаете.

[Леонид3]

..Думал тут наукой пахнет, умнее стану..

Нет, уже не станете
Да и спор ни о чём Посчитать необходимый коэффициент трансформации для выбранной мощности и напряжения питания можно и нужно именно так. А при расчёте и ИЗГОТОВЛЕНИИ самого трансформатора без сопротивлений не обойтись

[Сергей Викт]

Мало того, вариантов в основном применяемых коэффициентов трансформации, то же не так много.

[UR5ZQV]

ecdv,

Предыдущим постом я пытался подправить вас, давал вам намек на путь истинный.
Вы вообще о каких трансформаторах пишите? Анодных, трехфазных или еще о каких?

Я тоже неоднократно пытался это сделать, чтоб намекнуть, что это не НЧ 2-х такт, работающий на ШП резистивную нагрузку, а обычный РА на нагрузку с КС (кроме случаев межкаскадных ШП согласований, и редких случаев, типа РА RA3AO в классе А, без КС). Если б RK4CI, только сам "зациклился на своей идее", было бы пол беды, но он "агрессивно продвигает в массы", после чего, воспользовавшись этими "идеями" Коллеги вынуждены возвращаться к "подбору витков".
ПС: всегда пользую "классическим" не менее "простым", но менее "прикидочным" расчетом.
1.По выбранному транзистору определяем допустимый импульс тока.
2.Определяем средний ток в плече, для кл. В, импульс/3.
3.Определяем амплитуду тока = импульс/2, для режима В.
4.По ВАХ определяем амплитуду ВЧ напряжения на стоке (коллекторе).
5.Определяем соопротивление плеча = амплитуда ВЧ напр./амплитуду тока.
6.Сопротивление между плечами = удвоенное одного плеча.
7.По требуемому сопр. нагрузки выбираем необходимый Ктр от ОБЕИХ ПЛЕЧ к нагрузке, хоть по сопр., хоть по напряжению, хоть ШПТ, хоть ШПТЛ, хоть на биноклях, хоть на кольцах, хоть на трансфурмирующих цепях с сосредоточенными элементами.
8.Случаев необходимости "подбора витков" (несколько десятков конструкций с разными мощностями, с разными типами трансформирующих цепей) не наблюдал.

Добавлено через 12 минут(ы):

RK4CI,

Компенсация, только сводит реактивную составляющую к минимуму, но не убирает сами реактивные токи. Поэтому и потери, вызванные этими токами, никуда не денутся.

Как и в любой КС. Но "рост этих потерь" численно не сравнимы с "потерями" от работы РА на несогласованную (расстроенную) нагрузку.

[Сергей Викт]

Согласен с UR5ZQV, но хотелось бы добавить, что сначала надо вообще определится, какую мощность требуется получить, а потом уже выбор транзисторов и т.д. Об этом обычно забывают.

[UT1LW]

А в чем проблема подбора витков? Если бинокль + симм. дроссель. Сначала, например, два, затем три и анализируйте результат.

[Евгений240]

4.По ВАХ определяем амплитуду ВЧ напряжения на стоке (коллекторе).

Всегда прикидочно считал коэфф. трансформации выходного трансформатора, каскада работающего в классе "В", без всяких ВАХов.
1. Берём макс. ток коллектора ( стока ) транзистора. Это и будет у нас амплитуда импульса тока. Допустим 20 А
2. При угле отсечки 9о градусов, амплитуда тока первой гармоники равна половине амплитуды импульса. То есть 10 А.
3. Амплитуду напряжения первой гармоники берём на несколько вольт меньше напряжения питания коллектора ( стока). При этом следим чтобы сумма амплитуды и коллекторного (стокового) напряжения не вылезла за допустимое напряжение коллектора ( стока ) , выбранного транзистора. При напряжении питания 24 в выбираем 20 В.
4 Зная ток первой гармоники и напряжение первой гармоники определяем требуемое сопротивление нагрузки. 20/10 = 2 Ома. Для двухтакта, между коллекторами ( стоками ), разумеется вдвое больше.
5. Ну и зная сопротивления определяем витки трансформатора. Корень квадратный из 50/2 = 5. Достаточно неточно, но и коэфф. трансформации имеет дискретные значения.
Остальное, - напильником .
А можно прикинуть и по напряжениям.
К примеру мощность 100 ВТ, это около 70 В при токе нагрузки 1,4 А. ( 100 В и 2 А амплитудного значения)
При напряжении питания 24 В, ожидаемое напряжение амплитуды первой гармоники на коллекторе 20 В.
Требуемая трансформация по напряжению равна 100/20=5 ( для половины первичной обмотки).
Осталось проверить не превышаются ли предельные параметры транзисторов.
Амплитуда тока первой гармоники коллекторной цепи в 5 раз больше амплитуды тока на сопротивлении нагрузки и равна 5 х 2= 10 А.
Соответственно амплитуда импульса тока коллектора в 2 раза больше и равна 20 А.
Амплитуда импульса напряжения на коллекторе будет равна сумме напряжения питания и амплитуды первой гармоники то есть 24 + 20 = 44 В.

П. С. Коллеги, сейчас доглядел, мы с вами вообще то мы забрались не туда! Есть же раздел по трансформаторам для РА.
Извинения перед модератором и если посчитаете нужным, то перенесите последние посты в соответствующий раздел.

[волков]

Да какая разница,в чём считать?Все величины взаимосвязаны,в чём удобнее(проще) в том и считаем.
******************** ******************** ******************** **********
Итак все элементы установлены(пока пара IRF250),выставляем покой по 1 аперу на канал,подаём ВЧ (ДТГ сигнал 3.5 мгц).На выходе сначала всё нормально
Внимание!На экране приводится форма огибающей при подаче SSB сигнала модулированного ДТГ.

затем увеличиваем мощность, и как обычно начинается самовозбуд,сначала в виде небольших выбросов на вершине ДТГ

при дальнейшем увеличении раскачки ,огибающая всё больше искажается

обычно при последней осцилограмме начинается неуправляемый рост тока,и транзисторы мгновенно сгорают.
Но применённая стабилизация,позволя ет сфотографировать,и проводить исследования,с целью устранения этого явления.
Прежде всего было выяснено,что применение двух раздельных трансформаторов по входу,практически не влияет на самовозбуд.Вход был переделан,по классической,однотра нсформаторной схеме.
Дальнейшие установки доп. блокировочных конденсаторов в разных местах схемы,так же ни на что не влияло.
Уменьшение резистора со стока на затвор,улучшало ситуацию,но не сильно,и очень уменьшало усиление.
Но оказалось,что всему виной разделительный конденсатор 0,1 мкф с затвора на входной трансформатор.
Уменьшение его номинала до 3300 пф(испробованы 1000 пф,10 000 пф) полностью устраняет самовозбуждение,хотя и немного уменьшает усиление.После этого резистор ООС был увеличен до 680 ом,что практически равнозначно удалению цепочки ООС.
Дальнейшие различные изменения токов покоя,витков и конструкции входного трансформатора,ни каких признаков самовозбуждения не выявили.Все ровненько,красиво,и без видимых искажений до тока 8 ампер на каждый канал.
Переход на 7 мгц и 14 мгц выявил сильный завал усиления.
Приняли решение двигаться по плану и переходить на MRF9180.

[RK4CI]

Рассуждая о транзисторных усилителях и не умоляя закон Ома, надо понимать что в расчетах Первично и что Вторично.

Именно. Из этого я и исхожу. Уже на стадии осмысления того, какой именно УМ вам надо, затем предварительные прикидки того, что вам надо для этого УМ, вас что, волнуют какие то омы в линиях?. Прежде всего, мощность. Какие потребуются транзисторы, и напряжение блока питания. Определяться со схемотехникой, и комплектующими. Какая то необходимость, знать что то о линиях, возникает при изготовлении ВЧ трансформаторов для частот выше 14 мгГц. И любой трансформатор до этих частот, работает практически как и обычный трансформатор. Связь между обмотками в таком трансформаторе происходит через используемый сердечник. Емкостная связь между обмотками конечно присутствует, но она минимальна, и практически не влияет на работу трансфоматора. То что вы писали про 10-20 витков в первичке, вообще полнейший абсурд. Возьмите рассчёт самого обычного трансформатора, и немного поучитесь. Самое первое, это именно правильный рассчёт количества витков, с учётом действующих напряжений, и текущих токов, и что будет очень важно для таких как вы, зациклившихся только на сопротивлениях линий, ещё есть параметр заполнения окна медью. Это определяет насколько полно используется трансформатор по мощности. Позволяет правильно выбрать толщину провода в обмотках. И в конечном итоге, уменьшить потери трансформатора на меди. Тем более, что в ВЧ трансформаторах токи протекают только по довольно тонкому слою поверхности проводника, и выполняя трансформатор каким то кабелем, тем более тонким, мы умышленно жертвуем толщиной одного из проводников обмотки.
Хотите порассуждать о линиях передачи, так расскажите нам, что вы под этим подразумеваете. И если вы видите за волновым сопротивлением линии передачи, определённое соотношение между распределёнными по длинне индуктивностями и емкостями, то как по вашему, что происходит с этим самым волновым сопротивлением, если индуктивность каждого её отрезка вы увеличиваете в десятки и сотни раз, а ёмкость оставляете практически неизменной? Или есть какая то другая теория, объясняющая волновое сопротивление линии? Это я к тому, что не стоит столь активно зацикливаться на трансформаторах на линиях, выполненных на отрезках кабелей. То что применимо, а зачастую и труднозаменимо на УКВ, там то кабеля используются безо всяких сердечников, на КВ, особенно в самом низу, может вообще выглядеть идиотизмом.

[волков]

неужели я похож на человека, который хотя и посчитал Ктр прикидочно, будет подбирать материал и размеры сердечника. Ну а тем более пилить и ломать из?

Проблемы с "рукопроизростанием" ?
Изготовить сердечник с желаемыми параметрами-дело двух часов.
******************** ******************** ******************** **********
MRF9180 после установки,в начале заработали нормально,но после увеличения мощности раскачки сразу сдохли.
Пробили затворы (к.з. затворов на корпус).Не долго музыка играла.Чешем репу,нужно что то придумывать по затвору.
Перешли обратно на IRFP250N.
Теперь проблема в высоком КСВ по входу усилителя.
Проведена куча лабораторок,но без особого успеха.
К.трансформации по максимальной раскачке не соответствует хорошему КСВ.
Возможно вносят свой вклад малые номиналы рзделительных ёмкостей.
Пока ничего,кроме установки последовательно/параллельных резисторов ничего не видится.