Автор Тема: Настройка транзисторных УКВ усилителей  (Прочитано 6684 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4197
  • Репутация: +567/-197
  • Дружу с паяльником 53 года
           Здравствуйте. За несколько лет мне задали очень много вопросов по проблемам при настройке транзисторных УКВ усилителей на различные диапазоны. Решил создать отдельную тему, что бы отделить котлеты от мух и не мешать описание и реализацию  конкретного усилителя в конкретной теме с возникающими проблемами у РА. Часто такой информации просто нет. Да и не нужно будет искать ответ на вопрос на десятках страницах. Всё, что будет написано, является моим личным видением проблемы и кто-то может не согласиться с ним.
        Информация про ток покоя. Он может быть самым различным. Для транзисторов серии BLF-188 я выставляю общий для двух транзисторов ток покоя в 1.5 Ампера. Если быть до конца правильным, то стоит разделить установку тока для обоих транзисторов и устанавливать их одинаковыми. Но в упрощённом виде для подобных транзисторов можно использовать всего один потенциометр, так как транзисторы изготовлены на одном кристалле и параметры их приблизительно одинаковые. В РА на 144 МГц с применением двух MRF-300 или MRFE6S9160 установку токов покоя нужно обязательно сделать отдельной.
         Далее. К примеру, Вы установили ток покоя в 1 Ампер. При мощности в 800 Ватт у Вас рабочий ток будет в 28 Ампер. Если Вы установите ток покоя в 2 Ампера, то при мощности в 800 Ватт у Вас рабочий ток будет снова в 28 Ампер. Это же будет и при токе покоя в три Ампера. Так, что выставляйте ток в 1.5 Ампера и успокойтесь. У Вас совсем немного увеличится коэффициент усиления, но обычно перед РА ставят аттенюатор и здесь проблем нет.
         Исходя из вышеописанной информации можно сделать вывод о том, что можно не применять схемотехнику стабилизации тока покоя при прогревании транзистора. Ну уйдёт у Вас ток покоя с 1.5 Ампер до 2 Ампер. Что изменится? Может быть слегка теоретически улучшится линейность и Кус. Не обращайте на это внимание. Создавать грозные схемы стабилизации не рекомендую. Схемотехника на одном термисторе от W6PQL отлично работает. Я лично, как и многие, не применяю такую стабилизация в РА на 1296 МГц и всё нормально. Павел US4ICI применяет в РА на 1296 МГц такую схемотехнику, но он имеет на это полное право, так же, как и я имею полное право не применять её вообще.
         Транзистор нужно в обязательном порядке открывать при переходе на передачу. Не забудьте сделать это. Не нужно подавать мощность без смещения. Не считайте меня идиотом. Я изучаю проблемы по выходам из строя транзисторов. Последний случай выхода из строя BLF-278 был из-за того, что смещение не было подано и наш коллега, не «увидив» мощности на выходе РА, увеличивал и увеличивал мощность раскачки, пока у бедного транзистора душа не улетела в сторону барханов…
        Как сделать надёжную схемотехнику организации смещения… Я настоятельно НЕ РЕКОМЕНДУЮ подключать стабилизаторы серии 7812  7805 к  напряжению питания паллеты в 27 Вольт и выше. Мне могут возразить, что по даташиту этот параметр у стабилизаторов имеет значение часто в 36 Вольт и всё нормально. Эти стабилизаторы «вылетают» и от 27 Вольт и есть примеры. Ну а за ними вылетает дорогой транзистор со всеми проблемами по его покупке и замене. Если есть уверенность в том, что чип не перемаркирован, то можно применить стабилизатор с рабочим напряжением в 120 Вольт, но он дорогой и редкий. Я применяю двойную стабилизацию. Сначала советским Д-816А скидываю напряжение в 21 Вольт и лишь потом ставлю стабилизатор 7805. Чуть хлопотней и дороже на 30 рублей, но всё хорошо работает. Если питание 50 Вольт, то применяю пятиваттный керамический резистор на 680 Ом. Если 27 Вольт, то МЛТ-2 с номиналом 180 Ом. Так же применяю и Д-815Е. Позже я выложу кусок схемотехники.
         Напишу так же, что самой лучшей и быстродействующей защитой по входу является грамотно подобранный аттенюатор. И второе. Если у Вас эквивалент имеет КСВ в 1.3 , что многие часто считают приемлемым значением, то РА очень прилично занизит свою выходную мощность. И лишь применив эквивалент с КСВ =1 Вы увидите свой заветный киловатт.
         Перед установкой паллеты в корпус РА нужно настройть входную часть модуля по минимизации КСВ. Современные приборы дают возможность сделать это на столе без включения питания для РА и на 144 МГц, и на 432 МГц, и на 1296 МГц. КСВ должен быть не хуже 1.5 Всё делается очень просто. Выходные платы РА на 144 МГц дизайна W6PQL и R3KR при грамотном и правильном исполении настройки НЕ ТРЕБУЮТ.  Это не относится к схемотехнике W6PQL для диапазона 432 МГц. Если Вы применяете диапазонный транзистор, работающий на частоте 900 МГц, для изготовления РА на 1296 МГц, то на панораме КСВ у Вас будет два минимума КСВ. Один от родной СТЦ внутри транзистора, второй минимум будет сгенерирован Вашими руками. Ну удивляйтесь этому. Всё будет работать!
        Вопрос от Алексея R1TX.  При раскачке Pin=0,5Вт Idq = 500мА Ud =30В. Сколько должен примерно давать... Pout=50W должен?
            Речь идёт о BLF-188… Скорее всего да. Я не знаю, как всё настроено. Про настройку входной платы по минимуму КСВ я уже писАл.
         Привожу текст Алексея. Опишу вкратце ситуацию. Запускаю УМ на 2м. на BLF188XR. Транзистор припаял на медяху. Проверил стоки затворы тестером все нормально. Поставил в плату ну очень похожую на EB104, только за той разницей что выходные кабели в трансе у меня два по 25 ом. 120 мм длинной. БалУн из RG141  - 170мм. Дальше запуск со всем уважением к транзистору.   Выставил ток поочередно на каждом. чтобы проверить. Потом поставил общий ток 0,5А. Подал 30В от БП. Дал мощность на вход 0,5Вт (с учетом аттенюатора 10 дБ и 5Вт. проверил двумя способами) Наблюдаю такую картину. Усилитель потребляет 57-60Вт. На выходе 1,8Вт мощности. Смотрю на спектроанализаторе. Через калиброванную нарузку 69М. Возбудов не вижу в полосе 0...1,5Ггц. при уровне минус 40дБм на выходе ФНЧ. Он отдельно настроенный на конденсаторах ATC800. В нем потерь ну очень мало. давал 50 Вт  с трансивера чтобы проверить. Дальше включил осциллограф с полосой 500МГц. Смотрю вход транса 5В пик-ту-пик дальше на затворах 0,7...1Вp-p, дальше переходим на стоки, там напряжение левый(правый) по 2,2(2,9)Вп-п. Перед балуном 7,2(8,2)В на каждой половинке. Вот Дальше включаем лошадку flatpack2не  подаем раскачку. Получаем при потреблении 17А на 52В несчастные 100Вт. Побывал разные входные трансы 1:9,1:4,и 1:4 как у ABR(кстати лучше качается). Скомпенсирован входной транс 12пф на проход. Вот и вопрос куда  смотреть?

        Для начала пришлите мне, пожалуйста, на мою электронную почту (позывной@mail.ru) точную схему паллеты и чёткую фотографию с хорошим разрешением.  Посмотрю, что и как. Но, повторюсь. В первую очередь нужно настроить вход РА по минимуму КСВ. Я выполненной этой процедуры в тексте не увидел. Это важно.  Вы настраивали входную цепь по минимуму КВС? Если да, то как? Общий ток я бы выставил в 1.5 Ампера. Я бы не советовал проводить измерения путём подключения приборов к топологии плат! Это всё расстроит и Вы не увидите реальной картины от возникшей проблемы. Входной трансформатор должен в обязательном порядке иметь трансформацию 1:9  Другую не применять! Ваш эквивалент я бы не применял для тестирования РА с применением BLF-188. Ради, что на включения на пару секунд. Советую применить кабель ТС-12. Он работает в трансформирующем устройстве. Транзистор Вы раскачали. При таком токе и напряжении в 52 Вольта при грамотном исполнении ФНЧ выходная мощность должна быть в районе 400 Ватт.  Кстати, я бы на начальном этапе ФНЧ убрал. Пришлите мне на почту информацию, как Вы настраивали ФНЧ и как доказали, что он у Вас работает? Того, что Вы написали маловато… Плюс напишите мне, как Вы доказали правильность измерения выходной мощности.
       Про тест при 30 Вольтах. При потребляемой мощности в 50-60 Ватт КПД будет процентов в 8-10. Вы должны были увидеть хотя бы 5-6 Ватт. Юрий.
« Последнее редактирование: 18 Февраль 2020, 09:40:58 от RZ4HD »
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн R3KAS

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 227
  • Репутация: +47/-3
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #1 : 18 Февраль 2020, 19:57:31 »
С моей точки зрения, для напряжения смещения и питания прочих автоматик надо иметь отдельный источник с напряжением 12 В, меньше всяких проблем будет.

Оффлайн R1TX

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 202
  • Репутация: +32/-4
  • ex RA1TEX
    • RA1TEX construction page
  • QRA: KO58NM
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #2 : 18 Февраль 2020, 20:59:27 »
Так и сделано. Отдельный источник.  Для будущих первопроходцев отмечаю на BLF-188XR при 0,5Вт раскачки и токе покоя 2А и напряжении 30В вы получите 4Вт выходной мощности при 100 Вт потребляемой. Это нормально. Продолжайте увеличивать напряжение.
4 RZ4HD Спасибо Юрий за вашу помощь и консультации.
Выяснил почему не достиг нужной мощности. Сдох BTS55008. На большом токе дает падение напряжения (не додумался посмотреть Uпит). Заменил на  BTS660P на 30 вольтах проверил все норм - управляется измеряет.
Дал 52 В с флетпака опять замкнул несмотря на то что добавил 1,5КЕ56CA по входу. В общем схему надо менять на более надежную. Буду делать связку P-канального транзистора и ASC758-100  в качестве датчика. В БП на 40 А уже обкатана.
...зарекался же не повторять чужие схемы.
« Последнее редактирование: 18 Февраль 2020, 21:05:23 от R1TX »
Алексей 73!

Оффлайн RX3DR Александр

  • Модератор форума
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4234
  • Репутация: +316/-89
  • команда UF3D
  • QRA: KO85XM
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #3 : 18 Февраль 2020, 21:36:45 »
Юра, отличную тему поднял!
 А насчет BTS660 проблем не было , хотя применял пару раз. Это проще чем ставить полевик и датчик тока(такое тоже пробовал).
Единственное при разных напряжениях питания, на токовом выходе для измерения ,получается разное напряжение при одинаковом токе. 
ex RX3DUR-UV3DUR

Оффлайн ru4ng

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 144
  • Репутация: +74/-3
  • Игорь
    • Наш форум
  • QRA: LO48TN
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #4 : 19 Февраль 2020, 10:56:22 »
Правильная тема. Про постройку усилителей написано много, а вот как правильно настроить не сразу и найдешь. Вопрос как правильно питать усилитель? Нужно ли снимать +питания с усилителя во время приема или достаточно снимать только смещение. Как правильно и оперативно регулировать выходную мощность. Для примера. Усилитель питается от 52 вольт отдает киловатт, с трансивера подается 50 ватт через аттенюатор. В данный момент мне не нужно кило на выходе, как правильно его понизить. Просто уменьшить раскачку с трансивера или понизить напряжение питания. Если понизить напряжение питания не нужно ли будет выставлять ток покоя транзистора.
QRA дом LO48TN, дача LO48RR

Оффлайн R1TX

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 202
  • Репутация: +32/-4
  • ex RA1TEX
    • RA1TEX construction page
  • QRA: KO58NM
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #5 : 19 Февраль 2020, 11:21:11 »
 и питание и ток покоя и коэффициент трансформации выходного трансформатора.
Алексей 73!

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4197
  • Репутация: +567/-197
  • Дружу с паяльником 53 года
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #6 : 19 Февраль 2020, 12:05:33 »
Здравствуйте. При ответе на вопрос, снимать питание со стоков транзистора   в режиме приёма    или нет  можно долго спорить и наломать много копий… Надёжней наверное снимать, но есть ли смысл усложнять схемотехнику? Переходные процессы при включении и выключении тоже вещь коварная. Я отвечу на базе своего прилично большого опыта. Я этого не делаю. Пока всё работает. Но я использую в любом РА свой встроенный субсеквенсор, который сначала переключает реле обхода в РА и позже подаёт смещение на транзисторы. Без смещения мощность на транзистор подавать можно. Он не сломается. Но речь идёт о номинальной мощности, которая рассчитана. Ну просто забыли при проверке подать смещение, а 5 Ватт вкачали. Проблем не будет.
        Мощность можно регулировать разными способами и они будут работать. Можно уменьшить мощность раскачки и не изменять напряжение питания. Вы получите искомое изменение мощности и при этом ухудшение КПД.  Грамотней, если есть возможность, снизить и напряжение питания и мощность раскачки. При этом лучше заранее снять характеристики РА и записать их, что бы знать какое напряжение и рабочий ток (мощность) необходимо выставить для работы. Ток покоя транзистора при простой и грамотной схемотехнике в определённых пределах изменения напряжения питания останется практически постоянным. Уж для изменения с 53 Вольт до 38 Вольт мы смело можете не думать об этой проблеме.
       Про то, какие измерительные приборы ставить в РА. Сначала разберёмся с измерительными приборами блока питания, а он часто импульсный. Цифровые приборы компактны и читабельны, особенно вечером и при плохом зрении. У меня много различных корпусированных блоков питания с измерительными приборами. Я сначала применял советские приборы  размером 80 х 80 мм с классом точности 1.5 и советские шунты. Позже некоторые ИБП оснащались цифровыми измерителями. К сожалению, 1 кВт РА на столе является приличным источником радиопомехи по проводам питания и частенько измеритель тока в ИБП начинает показывать ток в 83 Ампера, чего не должно быть, а Вы думаете, что транзистор сдох и Ваш лоб покрывается потом от волнения… Ферриты не помогают. По этой причине я снова стал применять стрелочные измерители и не ставлю цифровые измерители внутри корпуса РА. К слову сказать, стрелочные головки «не видят» наводку от трансформирующих кабелей 1 кВт РА даже в паре сантиметров от них. Если у Вас запрограммированный ИБП, то вольтметр можно и не ставить.
          Часто задают вопрос, что измерять в РА? Наиболее частый выбор происходит между измерителем мощности и измерителем тока. Речь идёт о встроенных внутри РА измерительных приборах. Я опишу свой личный подход к выбору, основанный на анализе причин выхода из строя транзисторов.
       Если Вы инсталлируете только измеритель мощности и у Вас не будет измерителя тока, то возможна следующая ситауция. При изменении параметров антенны (ухудшения КСВ) Вы на приборе в РА увидите уменьшение мощности. Естественные Ваши действия – увеличить мощность трансивера. Одни возникающие при этом грабли - перекачать (спалить) транзистор по затвору, если аттенюатор подобран неграмотно. Вторые грабли – отгорание стока, как проволочного предохранителя, у 1400 Ваттного транзистора. Я уже писал, что 1 кВт РА не выдаст 1 кВт на нагрузку с КСВ, равным 1.3    Но мы то хотим получить свой заветный кВт при нехорошем КСВ, увеличиваем раскачку и смотрим на мощность, которая не достигает 1 кВт  Но мы не смотрим на потребляемый ток. Результат – потеря времени и денег на замену транзистора, срыв планов в соревнования и прочие вещи… Подумайте о защите по току. Она проще и дешевле защиты по КСВ.
         Я начал на сайте тему про DC-DC преобразователи. Некоторые из них очень функциональны по организации защиты и регулировки. Применяйте подобные вещи на этапах настройки РА!!! Купите одну железку на город (группу коллег по хобби) и будет Вам счастье. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #7 : 26 Февраль 2020, 21:07:24 »
Выяснил почему не достиг нужной мощности. Сдох BTS55008. На большом токе дает падение напряжения (не додумался посмотреть Uпит). Заменил на  BTS660P на 30 вольтах проверил все норм - управляется измеряет.
Это не возможно ! Иметь 17 ампер тока с падением напряжения на BTS . Он ничтожно маленький его разорвет в клочья ! Если есть 17 ампер то вход как то согласован точно , а если нет ничего на выходе то скорее всего тонкие волосики от оплетки закорачивают сигнал . Мне такую свинью частенько монтажники подсовывают .
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #8 : 26 Февраль 2020, 21:12:06 »
Если быть до конца правильным, то стоит разделить установку тока для обоих транзисторов и устанавливать их одинаковыми
Добрый вечер Юрий . Вот честно я всегда думал , что они на одном кристалле делают одинаковые транзисторы . И сделав раздельное смещения - наврежу . У тебя есть информация или свой опыт , что от этого есть польза ? Делать раздельное смещение .
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #9 : 26 Февраль 2020, 21:18:00 »
       Если Вы инсталлируете только измеритель мощности и у Вас не будет измерителя тока, то возможна следующая ситауция.
Если у вас есть защита по току и по мощности , то не будет никаких проблем. Итак пример 1 у нас сопротивление выше 50 - сработает защита по мощности . Пример 2 у нас сопротивление ниже 50 ом - сработает защита по току .
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #10 : 26 Февраль 2020, 21:23:17 »
Если понизить напряжение питания не нужно ли будет выставлять ток покоя транзистора.
Нет нужды менять ток покоя . К примеру 188 при питании 30 вольт ток покоя 1 ампер при питании 53 вольта ток покоя 1,3 ампера . Это ничтожная разница которая не приводит к изменению IMD
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #11 : 26 Февраль 2020, 21:29:07 »
Заменил на  BTS660P
BTS 660P не выпускается уже много лет - это жалкие китайские подделки . Такого рода ключ не может стоить ниже 220 рублей . Нужно покупать только у честных продавцов в России
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #12 : 26 Февраль 2020, 21:41:10 »
Так и сделано. Отдельный источник.  Для будущих первопроходцев отмечаю на BLF-188XR при 0,5Вт раскачки и токе покоя 2А и напряжении 30В вы получите 4Вт выходной мощности при 100 Вт потребляемой. Это нормально. Продолжайте увеличивать напряжение
Пока не получите 300 ватт выходной мощности при КПД не хуже 70 процентов для 144 МГц ни о каком повышении напряжении питания не может идти речи .
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор

Оффлайн R1TX

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 202
  • Репутация: +32/-4
  • ex RA1TEX
    • RA1TEX construction page
  • QRA: KO58NM
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #13 : 26 Февраль 2020, 22:58:03 »
300Вт на 30 В при какой входной мощности? 5 Вт?
BTS 660P не выпускается уже много лет - это жалкие китайские подделки . Такого рода ключ не может стоить ниже 220 рублей . Нужно покупать только у честных продавцов в России
Тото я и думаю что они у меня при 42В сами открываются. При 54 Вольтах в закрытом состотянии 12В на выходе.
еще я подозреваю что токовые клещи показывали погоду на марсе. подключу шунт узнаю реальный ток по стрелочному прибору.
« Последнее редактирование: 26 Февраль 2020, 23:23:21 от R1TX »
Алексей 73!

Оффлайн r3kr

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 505
  • Репутация: +145/-25
  • QRA: KO91OR
Re: Настройка транзисторных УКВ усилителей
« Ответ #14 : 26 Февраль 2020, 23:30:33 »
Входная мощность зависит от степени согласования, обычно на 144 это не более 5 ватт
R3KR (ex. EZ3QMR, ex. RA3QTD) - Виктор