Signalgast, раньше , в молодости :), в ВЧ цепях я не использовал сердечники , кот. проводят эл.ток. Т.е. для ВЧ - НН кольца ( у них потери на ВЧ меньше) , для НЧ цепей и там, где на потери не важны использовал НМ ( они как раз и проводят ток) .

ats52, ну поскольку я ещё пока нахожусь в молодости,то считал что ферритовые кольца не проводят :) промерял сопротивление в диаметральных точках кольца и получил 13 кОм из чего полагаю это НМ, маркировки-то нет знаю что проницаемость 2000.
Спасибо за ликбез.

Ну что, камрады, усилитель Криса Траска я таки собрал.


1. Не случайно в оригинальной схеме применены низкочастотные транзисторы MPS6521 c граничной частотой 250MHz. Оказалось, если поставить более высокочастотные, усил возбуждается. Пробовал 2Т368А - возбуд. Пришлось ставить 2N3904 (ft=300MHz), с ними устойчиво. MPS6521 в наших краях просто не продаются. Они наименее шумящие кстати, у них Кш=3dB, а у моих 2N3904 Кш=5dB.
2. Чтобы режим по постоянному току был как в оригинальной схеме, пришлось несколько увеличить номиналы R3, R4, до 36R.
3. Все трансформаторы - на кольцах М2000НМ1-17 К7х4х2 (которых навалом), вместо дефицитных биноклей. Каждый транс намотан на двух склеенных вместе кольцах, везде по 7 витков. Обмотки трансов Т1-Т3, Т6 тремя скрченными вместе проводами 0,12 (в шелковой изоляции), Т4,Т5 - четырьмя скрученными проводами 0,12.
4. Рамочная антенна, в которую должен устанавливаться данный усилитель, имеет диаметр 0,6m и индуктивность 1,6uH.

5. Для снятия АЧХ усилителя с учетом рамочной антенны был изготовлен эквивалент рамки:

Так называемый руфинг-фильтр на входе усилителя, который так подробно расписывал автор, для меня остался загадкой. Дело в том, что двухгорбая АЧХ получается сама по себе и без индуктивностей L1 и L2.

Получается, что емкость С1 влияет на частоту второго (высокочастотного) горба. Тогда частоту первого (низкочастотного) горба должны определять С2-С3, хотя я этого не заметил. Так, у меня L1 вообще отсутствует, а L2 выполняет роль простого симметричного дросселя, заземляющего рамку по постоянному току (его номинал не влияет на АЧХ).
6. И наконец, интермодуляционные характеристики для двухтонового сигнала f1=5MHz и f2=8MHz.
OIP2(13MHz)=+76dBm
OIP3(11MHz)=+38dBm
OIP3(19MHz)=+44dBm
OIP3(21MHz)=+36dBm
Автор (Траск) докладывает, что у него OIP3=+40dBm и OIP2=+80dBm.
Предполагаю, резервы дальнейшего повышения OIP2 в балансировке плеч каждого каскада по постоянному току, по OIP3 - в увеличении токов транзисторов, скажем в параллельном соединнии двух транзисторов вместо одного или более мощные транзисторы, скажем КТ606А или CZT2222A, CXT2222A.
Ну ничего так, вполне приемлемо.
7. Установка в антенну +светодиод индикации питания:

8. Профит:

Proffessor, если не секрет, что обозначает синяя линия на графике?

Signalgast
Это расчетный график АЧХ, посчитанный исходя из того, что усилитель является повторителем тока, работающем на нагрузку 800R и с последующим уменьшением выходного напряжения в 4 раза на выходном трансформаторе. В общем Gu=R/(4wL), где L - индуктивность рамки. Двугорбости в теоретической АЧХ нет, потому что я в расчете не учитывал действие входных конденсаторов С1-С3. По измеренной АЧХ получается первый горб на 900kHz, второй на 18MHz. Подьема на 100kHz на самом деле нет, это уже сказываются большие собственные шумы прибора FSH6 на низких частотах.

Предполагаю, резервы дальнейшего повышения OIP2 в балансировке плеч каждого каскада по постоянному току
А каким образом можно осуществить балансировку плеч по постоянному току в усилителе Левкова? Я хотел бы попробовать на своём экземпляре...

syomin
Ну, для этого надо иметь возможность одновременно контроллировать уровень составляющей IMD2 по спектроанализатору, на слух по приему это невозможно

Это я понимаю. Я бы хотел субъективно оценить влияние балансировки плеч на "антишумовые" свойства антенны.

Proffessor, а какой у Вас коэффициент усиления по мощности? Как у Траска?

syomin
Антишумовые свойства? В этом что-то есть. Если плечи сбалансированы идеально, синфазные помехи должны полностью компенсироваться. Наши камрады используют мостовую схему для балансировки плеч усилителя Нортона.

Signalgast
То усиление, что приводит Траск, 36dB, это не по мощности, а по напряжению. Как он его измерял, неизвестно, если учесть, что входное сопротивление усилителя 2,25R, а стандартные векторные/скалярные анализаторы цепей измеряют коэффициенты передачи напряжения в согласованном тракте 50R. Поэтому в данном случае надо измерять подавая сигнал через эквивалент антенны. Через эквивалент рамки у меня получилось на первом горбу 30dB (1MHz). Если учесть, что реактивное сопротивление рамки на частоте 1MHz равно 10,6R, то у меня должно быть больше 30dB и где-то тоже должно выходить на те же 36dB. Если посчитать по соотношению входного сопротивления и сопротивления нагрузки, получается 800/4/2,25=89 раз по напряжению или 39dB.

Прошло две недели со дня запуска в работу рамочной антенны с усилителем Криса Траска. На спектральной панораме просматриваются сигналы на всех вещательных и любительских участках с отношением сигнал/шум 15-20dB. К сожалению, сигналы FM вещалок не подавляются и идут с тем же уровнем, что и обычные КВ сигналы. С этим надо что-то делать. Вряд ли удастся между рамкой и входом усилителя создать эффективный ФНЧ. Поэтому видится некая правильная структура усилителя. Первый каскад с ОБ - согласующий по току (однотранзисторный повторитель тока) с трансформатором на выходе 16:1. Далее эллиптический ФНЧ 5-го порядка с частотой среза 30MHz c полюсами бесконечного затухания на частотах 100 и 170MHz. Фильтр должен быть рассчитан на входное и выходное сопротивление 50R. Второй каскад (выходной) по схеме Нортона и усилением 11dB. Напряжение питания 12V и ток потребления 80+80mA. Такой план работы.

В интернете мне удалось найти следующие "подобранные пары" транзисторов, более-менее подходящие (в меру моего понимания) для использования в усилителе Левкова:

BCM847
PMP4210
PMP4501
DMMT3904W
DMMT4551

syomin
Так в одном из последних серийных покупных образцов, который мне давали на обследование, уже стояла сборка в первом каскаде ОБ, правда я по маркировке не разобрал, что за тип. Но судя по расположению выводов (оба коллектора на одной стороне корпуса) это были UPA801T или UPA809T.

Я встречал транзисторные сборки двух видов:

Когда в одном корпусе собраны несколько транзисторов, но их характеристики (статический коэффициент передачи тока и напряжение база-эмиттер) могут различаться. Такие сборки полезны когда нужно уменьшить габариты устройства, заменив несколько корпусов на один. Таких сборок много.

А есть другой тип сборок, специально предназначенных для построения дифференциальных каскадов. Транзисторы, входящие в состав подобной сборки, имеют очень близкие характеристики и этот факт явным образом отражен в документации. Я привёл именно такие сборки.

syomin

Зачем так всё усложнять?
Транзисторы можно подобрать в пару в домашних условиях стандартными приборами, и по коэффициенту передачи и по току, для большинства конструкций достаточно знать лишь статический коэффициент передачи тока базы, а еще реже — начальный ток коллектора.
Тем более, можно попробовать схему для балансировки плеч предложенную Proffessorом.
Подбор дифференциальных пар в своей схеме производил, разброс составил порядка 1%, на том и успокоился.
Не думаю что большая точность что либо кардинально изменит.

Насколько я понимаю, чем идентичнее транзисторы в плечах, тем выше КОСС - коэффициент ослабления синфазного сигнала, а следовательно, тем лучше "антишумовые" свойства антенны. Оценить в цифрах я не готов (потому что дилетант), могу только сослаться на несколько статей Гончаренко.

Схема балансировки плеч, которую привёл Proffessor, позволяет компенсировать разброс транзисторов по параметру "напряжение база-эмиттер", по статическому коэффициенту тока их всё равно нужно подбирать. Использование готовых согласованных сборок позволяет этого избежать.

Что же касается меня, я пока заказал на eBay 100 шт. PN2222A :)

Насколько я понимаю, чем идентичнее транзисторы в плечах, тем выше КОСС - коэффициент ослабления синфазного сигнала, а следовательно, тем лучше "антишумовые" свойства антенны.
Теоретически да..., только не антенны, а данного конкретного усилителя(преобразователя).

разброс транзисторов по параметру "напряжение база-эмиттер"
Точнее по току базы, что и есть "h21э" (коэффициент передачи).
Коэффициент передачи "тока базы" во многом зависит от тока коллектора.
При больших токах коллектора коэффициент передачи тока базы "h21э"падает, это надо учитывать
при подборе.
Если надо, могу дать схемку которой сам пользовался.

Кстати, вон Proffessor с успехом использует 2N3904, а они с PN2222A очень похожи по даташиту,
что правда "Noise Figure" обоих что-то там не указан...

Ну что, камрады, усилитель Криса Траска я таки собрал.
Периодически тоже посматриваю в эту сторону, но количество трансформаторов как-то вводит меня в оторопь... Да и неизвестно удасться ли превзойти схему Шавдара. У меня она работает весьма успешно.

Преимущество каскада с ОБ широко известны:
минимальный уровень шумов,
низкое входное и невысокое выходное сопротивление.
Всё как-бы и неплохо...

Но не дают мне покоя схемы с общим затвором на полевиках, коэффициент шума у данных схем
получше будет, да и с полевыми мне попроще.

Silent Hunter
Собсно, у 2N3904 коэффициент шума 4dB, у PN2222A - 3dB. Начал собирать следующий образец. Пока собрал первый каскад и похоже, что достаточно, во всяком случае усиление такое же, что и с двумя каскадами. Испробовал транзисторы 2Т633А и КТ606А, все нормально. Наверное в серийном варианте буду делать один каскад ОБ, затем пассивный полосовой фильтр и после него один или два каскада Нортона на 11(22)dB. Транзисторы для ОБ будут СХТ2222А или CZT2222A в пластиковых корпусах, в нортоне BFQ19 или NE85634. Все трансформаторы возможны готовые от Mini-Circuits, кроме нортона. Так как антенна довольно сложная, состоящая из четырех полурамок, будут четыре таких усилителя с пассивной схемой суммирования и фазирования и коммутации. И еще интерфейс для управления по фидеру. В общем все это хозяйство должно потреблять ток больше ампера. Цифровая интерфейсная часть будет в основном находиться в спячке и запускаться дистанционно по отдельной команде на короткое время, чтобы принять команды коммутации и передать данные по мониторингу состояния блока. За мной только сигнальная часть. В общем планов громадье, прощай летний отпуск.

Транзисторы для ОБ будут СХТ2222А или CZT2222A
У Fairchild'а есть FFB2222A и FMB2222A - 2 транзистора в одном корпусе. К сожалению, совсем ничего не сказано о том, насколько близкие у них характеристики.

syomin
Очень неплохой вариант - коэфф шума 2dB. Да и мощность приличная. Обычно считается, если транзисторы делают на общем кристалле в едином технологическом цикле, их параметры согласованы.

Увы, в datasheet'е я не нашёл, чтобы было явно сказано, что они сделаны на одном кристалле. Что же касается мощности и других параметров, то мне почему-то показалось, что это вариация на тему PN2222A. Возможно, я ошибаюсь.

syomin
Судя по максимальному току 0,5А это скорее вариация CXT2222A. Если не на одном кристалле, то пропадает смысл засовывать в один корпус.

Наверное, мы говорим об одном и том же разными словами. :)
Мне кажется, что FMB2222 - это фактически 2 кристалла от транзистора PN2222A, помещенные в единый корпус (отдельно друг от друга или на одной подложке - не ясно). Если сравнить datasheet'ы, то можно увидеть, что их характеристики очень близки за исключением: максимального тока коллектора (тут всё понятно - 2 транзистора в одном корпусе выделяют больше тепла чем один и нужно или улучшать теплоотвод или ограничивать рассеиваемую мощность) и коэффициента шума (тут у меня объяснений нет). Опять же и там и там есть фраза "Sourced from process 19", что означает, что они сделаны по одному тех. процессу.

syomin
Ну, во всяком случае общий корпус дает хотя бы выравнивание температур между транзисторами, а это важнее, чем идентичность по h21e. Например, токовое зеркало на транзисторах в разных корпусах не работает именно из-за разницы температур.

11 лет назад вешал тут схему своей МА :

с тех пор электроника шагнула, появились высоколинейные BGY835C и т.п. Пора бы проапгрейдить, что скажете?

барахлион
BGY835 от 40MHz, к тому же вход 75 ом, а Вам надо, чтобы было высокое входное.
Тогда непременно нужен FET-input высокочастотный операционник. Из таковых существуют OPA655 и OPA657, правда первый уже давно снят с производства, но .
Или можно еще свчовые SGA-81563, SGA-82563, у них на частотах ниже 50MHz Rin не нормируется, но судя по внутренней схеме, должно быть высокое.

барахлион

Пожалуй апгрейдить не стоит.
С учётом вашего диапазона BGY835C здесь не совсем подходит.
Bandwidth 40 MHz to 860 MHz. NF noise figure f = 50 MHz - - 4.5 dB.

Предыдущая S868T здесь более уместна.
Input VSWR f = 0.1 to 2.5 GHz
Output VSWR f = 0.1 to 2.5 GHz
Noise figure 2.9 dB.

Но как подсказывают более сведущие коллеги если мы хочем иметь коэффициент шума усилителя 2-3dB, надо возвращаться к старым и добрым дискретным транзисторам.
С этим согласен, более совершенные схемные решения по NF, OIP2, OIP3 достижимы на дискретных элементах. Что правда нужен анализатор спектра, понимание методики измерений, некоторый опыт, мешок времени, желания и т.д...
Иначе как определить, сказалась ли на интермодуляции балансировка плеч по постоянному току???
Далее требования по линейности, ибо как не крути(провода в косичку), а трансформаторы свою лепту внесут.
Снова необходимы измерения, что правда здесь достаточно ГСС и ВЧ вольтметра.
Далее согласование рамки... одним словом скучно не будет. Т.е. пожалуй про-апгрейдить пора...

Есть предложение, вернуться к дифференциальному каскаду с общим затвором