Silent Hunter
S868T - это 50R
cascadable gain block, непонятно, как обеспечивается резонанс в резонансной антенне. Может быть опять-таки из-за особенностей внутренней ООС микросхемы Rвх растет на частотах ниже 100MHz.

Proffessor
S868T - это 50R
cascadable gain block

Насколько я понял Zo = 50R здесь выходное.
Включение с ОИ само по себе высокоомное, но в данном случае определяется резистором в цепи затвора.
Думаю, что там килоомы иначе закоротим резонансную рамку.

Zo = 50R здесь выходное
Но тогда относительно какого сопротивления приводится в даташите Input VSWR?
Input VSWR f = 0.1 to 2.5 GHz VSWR 1.8:1
Включение с ОИ то оно высокоомное, но видите резистор (последовательно с конденсаторчиком ) между затвором и истоком? Это есть параллельная ООС по напряжению. А такая ООС уменьшает входное и выходное сопротивление усилителя. Входное равно Rin=Rf/G, где Rf - сопротивление того самого резистора, G - исходный (без ОС) коэффициент усиления каскада. Конденсатор нужен для развязки по постоянному току, чтобы не влиять на режим каскада. Он выбирается такой емкости, чтобы его реактивное сопротивление в рабочем диапазоне частот было намного ниже Rf, и чтобы на нижней частоте диапазона уменьшение глубины ООС было на 3dB. На частотах ниже нижней рабочей за счет увеличения модуля сопротивления RC-цепочки в соответствии с вышеприведенной формулой растет входное сопротивление. Но оно никогда не достигнет того наибольшего, которое было бы без ООС. Поэтому использование MMIC усилителей вместо дискретных полевиков в КВ представляется сомнительным. К примеру, если на 100MHz входное сопротивление равно 90R (КСВ=1,8). Тогда на частоте 50 MHz Zin=180R, на 25MHz 360R, на 12,5MHz 720R, на 6,25MHz 1440R. Реальные цифры могут быть другие, но не сильно отличные.

Решил, не выпендриваться и тоже повторить данную конструкцию)))
1. В процессе заказа деталей. Первый каскад рассеивает 2*105=210 мВт, хорошо подходит FMB2222A, корпус может рассеять до 700 мВт. Второй каскад более прожорливый 2*210=420 мВт. Многовато. Может применить допустим PZT2222A? Но теряется симметричность. Может есть ещё какие-нибудь варианты? Вообще, хочу поставить с начала резисторы со стандартным допуском, подобрать режимы по постоянному току, если потребуется, а потом заменить в идеале на допуск 0,1%.
2. Остаётся ещё вых. транс, думаю как бы его сделать посимметричнее и как лучше перейти на 50 Ом? Вместо витой пары будет использоваться 50 Ом'ый кабель.
Нарисовал схему в Micro-Cap'е. L4, L5 - это имитация индуктивности рамки. Трансы K1, K2 можно считать идеальными в данной полосе частот.
Вот АЧХ, если внутреннее сопротивление генератора 0,01 Ом. Вот, если 50 Ом.

LED_tech
По типам транзисторов все ОК, за разбаланс из-за транзисторов второго каскада в отдельных корпусах беспокоиться не стоит, в крайнем случае можно ввести точную балансировку режимов транзисторов каскада по постоянному току. В моделировании вот что интересно. Почему от 50-омного источника АЧХ заваливается на ВЧ и на 15MHz уже 0dB? Она должна быть плоской и равномерной. Может Вы не убрали L4 и L5 при подаче сигнала от 50-омного источника? Отдельный вопрос: в чем смысл второго транса (К2), он вроде бы 1,5:1 по сопротивлению?
Транс К1, если его мотать трехпроводной линией, обеспечивает нормальную симметрию.

По типам транзисторов все ОК, за разбаланс из-за транзисторов второго каскада в отдельных корпусах беспокоиться не стоит, в крайнем случае можно ввести точную балансировку режимов транзисторов каскада по постоянному току.
Меня больше интересует симметричность по переменному току, ослабление синфазных помех.
А, если сделать так? Три транзисторные сборки:Q1-Q2; Q9-Q6; Q10-Q8. То бишь в выходном каскаде поставить в каждое плечо по два транзистора параллельно. Рассеиваемая мощность делится пополам, около 110 мВт на транзистор. Суммарный ток немного подрос, усиление увеличилось примерно на 5 дБ. А вот, что будет с динамикой и устойчивостью вопрос. Или лучше оставить оригинальную схему?
Отдельный вопрос: в чем смысл второго транса (К2), он вроде бы 1,5:1 по сопротивлению?
Всё верно, только 1,5:1 по напряжению.
Нагрузка в коллекторе каждого плеча 220 Ом. Суммарно 2*220 Ом = 440 Ом. На выходе транса К1 получаем сопротивление 110 Ом, что в принципе согласуется с волновым сопротивление витой пары (100 Ом). Далее в шеке транс К2, на выходе около 50 Ом. Так в оригинале, у меня задача сделать это всё в антенне и снижение 50 Ом'ым кабелем. В принципе, для решения этого вопроса и начал моделировать схему. Дабы увидеть сильно ли уменьшится коэф. передачи, если резисторы в коллекторах уменьшить с 220 Ом до 100 Ом и соответственно, получить на выходе 50 Ом при трансе 4:1.
Можно намотать транс 8:1 или даже применить покупной ADT8-1T, но мотать всё равно придется :) симметрирующий дроссель, т. к. ADT8-1T не проходит по постоянному току. У Mini-Circuits стандартно макс. 30 мА. Пока ещё не решил на чём остановиться. Этот транс ограничивает полосу снизу. Можно в принципе захватить диапазон 137 кГц :)
На этот диапазон народ тоже использует магнитные рамки, вот допустим оригинал и интерпретация от RN3AUS.
В моделировании вот что интересно. Почему от 50-омного источника АЧХ заваливается на ВЧ и на 15MHz уже 0dB? Она должна быть плоской и равномерной. Может Вы не убрали L4 и L5 при подаче сигнала от 50-омного источника?
У меня там в моделировании, при изменении внутреннего сопротивления генератора сильно меняется коэф. передачи внизу диапазона, а на 30 МГц он фактически неизменен.
Тут мой косяк, я строил график v(out1), т. е. абсолютные значения вых. напряжения при неизменном уровне генератора. А внутреннее сопротивление генератора изменил, получился частотно-зависимый делитель (внутреннее сопротивление генератора - вх. усилителя), вот и коэф. передачи изменился!
Если строить относительный график v(Out1)/v(in1,in2), то внутреннее сопротивление генератора не влияет на АЧХ. Вот итоговый график. Внутреннее сопротивление генератора 50 Ом, где точки in1, in2 видно на схеме. Если добавить реальный транс на выходе, внизу диапазона коэф. передачи просядет.
Ещё был какой-то непонятный косяк в моделировании. В прошлой модели в Micro-Cap 8, если убрать все реактивные элементы по входу, сам усилитель имел монотонно спадающую с ростом частоты АЧХ. Пробовал менять транзисторы, не помогает, странно. Попробовал в Micro-Cap 9, АЧХ ровная, как и должна быть. Так и оставил.
Входное сопротивление низкое, включение по входу любой индуктивности сразу даёт завал АЧХ. В этом плане фильтр 100 пФ + 0,3 мкГн по входу только улучшает ситуацию, создаёт небольшой подъём на ВЧ.

LED_tech
Можно на выходе также поставить трансец 9:1, выходное будет 49 Ohm (точнее 48,888...). Чтобы обойти ограничение транса по току, лучше поставить самодельный транс на бинокле, той же трехпроводной линией с количеством витков например 6+6+4, 9+9+6, 12+12+8.
По поводу второго каскада: не стоит делать на разделенных сборках, больше вероятности накосячить в топологии, в первом образце не надо замахиваться сразу на супер-пупер параметры. Если нужны 137kHz, лучше сделать отдельную антенну, к тому же для 137kHz лучше многовитковая рамка, а для КВ одновитковая.

Proffessor
Я когда писал, про транс 8:1, подразумевал замену резисторов с 220 Ом на 200 Ом. Тогда точно 50 Ом на выходе. А если покупной, то 8:1 более широкополосный, чем 9:1. Такая логика.

LED_tech
Для транса 8:1 невозможно подобрать такое целочисленное количество витков, чтобы по сопротивлению было точно то, что надо. Наиболее близкое отношение витков 7+7+5, (7,84:1 или 8:1,0204) при этом входные 400Ohm трансформируются в 51,0 Ohm.

Proffessor
Чтобы обойти ограничение транса по току, лучше поставить самодельный транс на бинокле, той же трехпроводной линией с количеством витков например 6+6+4, 9+9+6, 12+12+8.
...
Для транса 8:1 невозможно подобрать такое целочисленное количество витков, чтобы по сопротивлению было точно то, что надо. Наиболее близкое отношение витков 7+7+5
Посмотрел, какие у меня есть бинокли, выбрал самый маленький - BN-43-302, это если не считать кроху BN-43-2402. Посчитал индуктивность обмоток, выбрал соотношение 6+6+4. Получилось вроде не плохо. Ещё поэкспериментирую и выложу графики КСВ. Насчёт трехпроводной линии, мотал так - свил три провода, намотал 4 витка, убрал один провод из свивки, оставшиеся два чуть подкрутил и намотал ещё 2 витка. Всё правильно?
Из заводских трансов интересные вещи нашел у Coilcraft. Конечно их купить ещё труднее, чем Mini-Circuits, но есть и понижающие трансформаторы, и нормирована межобмоточная электрическая прочность, до 500 В, это иногда бывает нужно. Жаль нет межобмоточной емкости. Максимальной ток до 250 мА.
Подобрал пару трансов - WBC8-1L и WB8-1TSL (или WB8-1TL, другой корпус). Ток заявлен до 250 мА, но есть интересный параметр - DC imb. max, для этих трансов - 17 мА.

Если разница между токами полуобмоток 17 мА - индуктивность снижается на 15%, если больше - сердечник уходит в насыщение. Я правильно трактую datasheet?
В схеме LZA1AQ, токи транзисторов равны, каскады работают в классе А. Проблем с разбалансом вообще не должно возникнуть?

LED_tech
На рынке появились ВЧ трансы MiniRF, это более дешевый и качественный конкурент Mini-Circuits. В последнее время мы использовали только ихние трансы. У них тоже максимальный ток 250mA.
По рзбалансу токов полуобмоток для трансов Coilcraft понимаете правильно.
Чтобы понять, какая нижняя рабочая частота будет у Вашего самодельного трансика 6+6+4, измерьте индуктивность 4-витковой обмотки (которая будет нагружена на 50 Ohm) - L50. Далее определите частоту, на которой реактивное сопротивление этой обмотки будет равно XLmin=200 Ohm: fmin=Xmin/2п*L50 (считать удобно в RF-калькуляторе симулятора RFSimm99). Это и будет нижняя граница частотного диапазона транса.
Если по результатам измерения КСВ будет резко ухудшаться на ВЧ, часто помогает корректирующий конденсаторчик не более 56pF параллельно 50-омной обмотке.

Proffessor
Чтобы понять, какая нижняя рабочая частота будет у Вашего самодельного трансика 6+6+4, измерьте индуктивность 4-витковой обмотки (которая будет нагружена на 50 Ohm) - L50. Далее определите частоту, на которой реактивное сопротивление этой обмотки будет равно XLmin=200 Ohm: fmin=Xmin/2п*L50 (считать удобно в RF-калькуляторе симулятора RFSimm99). Это и будет нижняя граница частотного диапазона транса.
Если по результатам измерения КСВ будет резко ухудшаться на ВЧ, часто помогает корректирующий конденсаторчик не более 56pF параллельно 50-омной обмотке.
Спасибо, я все это знаю :)
У меня ферриты "Amidon", удобней и быстрее использовать online калькулятор. Вводим значения 4 turns, 200 ohms и получаем 20.48 uH и 1.554 MHz.

LED_tech
В своих трансиках я использую бинокли 2873002402 Fair-Rite, они идентичны BN-73-2402, но их, к сожалению, нет в этом online калькуляторе.

Proffessor
BN-73-2402 это эксклюзив, бинокли из 73 материала не пользуются у р/л популярностью, поэтому их и не найти, и не купить. В основном используют 61 и 43 материалы. Исключение составляет лишь бинокль BN-73-202.
А не слишком маленький? Каким проводом мотаете? Особенно, если мотать скруткой в три провода.

LED_tech
У нас на этих сердечниках мотались сплиттеры на два направления, для серийного оборудования, осталось некоторое количество. За счет малого размера обеспечивалась совместимость по посадочному месту с серийными сплиттерами SPA-0501-25HDS MiniRF. Обычно мотаю проводом 0,12 или 0.2.
В усилителях трансы и дроссели помогают избавиться от резисторов в сигнальном тракте. Резисторы в сигнальном тракте являются источниками шумов. В усилителе Левкова их по крайней мере с десяток набирается: R1, R2, R4, R10, R7, R8, R13, R5, R9, R18. В аналогичном усилителе Траска таковых вообще нет.
http://www.home.earthlink.net/~christrask/Wideband%20Loop%20Antenna%20Amplifier.pdf
Но, к сожалению, усилитель Траска проявляет неустойчивость, если использовать другие типы транзисторов (например 2N2222), а не те, которые указаны: MPS6521.

Proffessor
Собираюсь заказывать на Aliexpress детали - FMB2222A, PZT2222A и др., MPS6521 тоже есть в продаже.
Кстати, в схеме LZA1AQ есть ещё резисторы R21, R22 по 220 Ом, которые часть ФНЧ и непонятно зачем нужны. А в коммерческом варианте (схема, которую Вы срисовывали) стоят уже 330 Ом. Какой номинал поставить?

LED_tech
Скорее всего, эти резисторы внося потери, подавляют резонансы в АЧХ, которые возникают при взаимодействии ФНЧ с импедансом рамки. Сам по себе этот ФНЧ здесь вряд ли принесет пользу. ФНЧ выполняет свою функцию, когда он рассчитан и нагружен хотя бы с одной стороны на фиксированное и активное сопротивление нагрузки, например стандартные 50 Ohm. А что мы имеем в этой антенне? С одной стороны чисто реактивное сопротивление рамки, с другой - частотнозависимое 2-7 Ohm усилителя, а на тех частотах, где надо давить (FM/TV > 50 MHz) вообще неизвестно. Поэтому, при первой сборке можете попробовать без фильтра, не устанавливая С5, С10, R21, R22, поставив перемычки вместо L1, L2, и увеличив С1, С4 до 1uF.

syomin
Хочу повторить Вашу конструкцию усилителя, можно уточнить параметры второго каскада, что-бы поменьше грелся.
Заранее благодарю за ответ.

Сделал набросок печатной платы данного усилителя. Есть небольшие отличия от оригинала. Плата разрабатывается под заводское изготовление. Размеры можно было бы уменьшить, но конструктив уже готов именно под такие размеры. Конструктивная критика приветствуется.

LED_tech
Входной разрядник здесь должен быть с заземленной средней точкой, что-то типа 2036-07-B2LF Bourns
Дроссели, по которым протекает полный ток питания, должны быть с разомкнутым магнитопроводом, чтоб не насыщались

При использовании таких маленьких ферритов в антенных устройствах, где имеем оригинальную динамику эфира может возникать IM. Вы в этом плане мерили когдато их? Просто в серъёзных конструкциях в серо-зелённых корпусах применяют болшие ферриты.

Понятно, что МА имеет микро-милливольтную динамику, но это может резко меняться при близко находящихся источниках. На minicircuits у проволочной антенны опыт не особый, если внимательно разглядеть спектр в хорошем SDR. Это так, если сначала трансформатор, а потом аттенюатор.

Особенно высокоамплитудные импульсные сигналы вызывают странные эффекты.

Proffessor
Входной разрядник здесь должен быть с заземленной средней точкой, что-то типа 2036-07-B2LF Bourns
Была такая мысль. В серьезных железках так и делают. Недавно смотрел точку доступа Cisco с двойным коаксиальным входом - как раз такой разрядник стоит по входу. Но есть одно но, там железка надежно заземляется.
А у меня земля усилителя "весит в воздухе". На этой земле будет экран рамки, металлический корпус усилителя. Мачта - диэлектрик. От экрана коаксиального кабеля снижения развязка дросселями на плате. Куда этот разряд со средней точки пойдёт?
Напряжение пробоя для разрядника 75 В между "линиями" мы получим, согласно datasheet'у, 135-150 В. Уже много))
Вот и вопрос, а нужен ли там вообще разрядник со средней точкой? Или ставить два штуки: со средней точкой и один между "линиями" на 75 В. Но мне кажется это перебор. Хотя в штучном изделии для себя, можно)))
Кстати, интересная статья, обратите внимание на ток в рамках.
Ещё насчет земли, т. к. антенна приёмная делаю макс. развязку от всего. С грозозащитным заземлением, оно же у меня электротехническое, гальванической связи не будет. Чуть ниже антенны хочу поставить уже в пластиковой коробке кабельный дроссель аля токовый балун и после него разрядник на 75-90 В с оплетки коаксиального кабеля на грозозащитную землю. Дальше кабель идет в квартиру.
Дроссели, по которым протекает полный ток питания, должны быть с разомкнутым магнитопроводом, чтоб не насыщались
Тут не согласен))
Вроде и ток не большой, и небольшое поле рассевания. Кольца планирую B64290-L38-X87 (размер 10х6х4, мю=2200) и FT50-43 (размер 12,7х7,15х4,9, мю=850). Тут писал.
Хайо
Вы про WBC8-1L? Честно сказать, даже не задумывался. Обещают до 0,25 Вт ВЧ мощи пропускать, хотя это не показатель.
Кто любит высокодинамичные ключевые смесители, часто используют трансы Mini-Circuits. Хотя смеситель стоит после входных фильтров. Но т. к. мы говорим про ТОП уровень, там и смесители гоняют будь здоров. Вроде проблем с IMD в трансах не было. Могу конечно ошибаться, не измерял.

LED_tech
В рамке от близкого разряда молнии возникают два вида ЭДС:
- дифференциальная от наведенного магнитного поля, небольшого значения, которая при режиме КЗ рамки порождает большой ток в ней. Поэтому в Вашем случае скорее сгорят и сплавятся защитные диоды, а разрядник будет бесполезен.
- синфазная, от наведенного электрического поля, относительно земли, большого значения напряжения относительно земли, как у обычного вибратора. Поэтому разрядник целесообразно включать от любого конца рамки к земле, только не к земле платы или к оплетке фидера, а к настоящей электротехнической защитной земле под рамкой. В противном случае разряд пойдет по плате, прожжет трансформаторы и фидер и в конце концов найдет землю, только не там где Вы хотели.
По поводу замкнутых магнитопроводов для дросселей, небольшой ток, это чисто качественная характеристика. Если уж так хочется мотать силовые дроссели на кольцах, измерьте и сравните индуктивность дросселя без тока и при пропускании номинального тока. Если под током дроссель снижает индуктивность более, чем вдвое - сливай воду и туши свет. Хотя до такого насыщения дроссель не стоит доводить, ибо в таком состоянии он превращается в нелинейную индуктивность, чем вносит нелинейные эффекты в сигнальный тракт.

LED_tech
Если у Вас действительно будет изделие серийного заводского изготовления, ставьте покупные дроссели, рассчитанные на нужный ток. Компоненты ручной намотки здесь нежелательны хотя бы с точки зрения технологичности.

Proffessor
1. Изделие не серийное, чисто для себя.
2. Про ЭДС - все верно с точки зрения грозозащиты, спорить не буду. Грамотно написали. Но т. к. нет "чистой" ЭТЗ (без помех), делать так конечно не буду)) Иначе, это испортит приемные (шумовые) свойства антенны. ИМХО
А для передающей антенны (вертикал 7,4 м), как раз сейчас делаю коробочку с разрядником 3 кВ 20 кА с вибратора на ЭТЗ.
3. Про дроссели. Есть стойкое ощущение, что я создаю себе проблемы, а потом их героически решаю)))
Подскажите, как померить индуктивность дросселя под током?

Подскажите, как померить индуктивность дросселя под током?
Многие измерители, например LCR-819, имеют функцию internal bias. Если измеритель без этой функции, ток надо подавать через транзисторный источник тока или через ненасыщенный дроссель с намного большей индуктивностью, чем измеряемый.

Proffessor
Ваша идея проверки индуктивности под током вообще убила всё движуху с дросселями)))
Результаты печальные.
Прибор самодельный, такой.
Ток 140 мА подавал с лабораторника через два дросселя RCH114NP-333KB, включенных параллельно для увеличения рабочего тока, итого индуктивность 17,33 мГн.
Кольцо B64290-L38-X87, индуктивность в начале, без тока = 1,4 мГн; под током = 85 мкГн!
FT50-43 745 мкГн/164 мкГн
FT37-43 313 мкГн/58 мкГн
FT37-43 35 мкГн/16 мкГн
Дроссель по питанию из военной железки кольцо К10х6х4,5 феррит 1000 или 2000НМ: 1,18 мГн/75 мкГн.
Бинокль BN-73-202 классическая намотка (внутри бинокля) 1,14 мГн/52 мкГн.
Бинокль BN-73-202 намотка по внешней поверхности на каждой половинке бинокля 1,12 мГн/247 мкГн.
В общем, печалька.
Заводской экран. дроссель CDR 125-221 248 мкГн/242 мкГн.

LED_tech
Ну вот, после измерений момент истины настал, а то все "ток небольшой", шапками ферритами закидаем... CDR 125-221 - пример правильного дросселя, не меняющего индуктивность под током. Также можете проверить и обычные стержневые советские дроссели серии Д или ДМ.

Повторил схему представленную в топике ("классический" LZ1AQ). Внёс небольшие изменения, добавил блокировочных конденсаторов. FR балун на "бинокле" BN-43-302, по три витка одножильного монтажного провода, намотанных на наружных кернах "бинокля". Трансформатор Т1 на BN-43-2402 2 витка trifiliar ПЛШО (большее количество витков, просто не влезло в "бинокль":) "Балун" по питанию, заводской фильтр снятый из мощного LED прожектора. Кабель как и у Шавдара - FTP, т.е. для сигнала и питания разные пары. Рамка не экранированная - виток металопластиковой 16мм трубы, диаметром 1,1 м. Усилитель ещё не настраивал, спешил глянуть на работу рамки :) Что могу сказать, отличная работа! Во всяком случае на 80-40-20 метровых бендах показала хорошую работу. Шумит меньше, чем дипольная "Швабра", помех тоже меньше. Уровни сигнала значительно выше. Ярко выраженная направленность, что и требовалось для отстройки от источников помех. Это мой краткий "отчёт" о работе усилителя Левкова + суррогатная рамка из тонкостенной алюминиевой трубы :) Даже без настройки антенна работает, можно сказать, впечатляюще! Тихо, при ломовых уровнях любительских станций. В общем, не зря собрал Шавдара :) Вот такая антенна, оптимальный вариант для моих балконных условий :) Небольшая заметка, транзисторы в выходных "плечах" довольно сильно греются (уменьшать токи VT3, VT4 пока не стал). В дальнейшем, настройка и эксперименты с антенной, заодно, сниму её характеристики. P.S. Позже повторю с изменениями схему канадского(VA3LLZ) усилителя на J310, гляну, как он в моих условиях себя поведёт.

Avtomatizator
антенны на Е-поле с ПТ на входе в схеме ИП обычно до несколько МГц только дают выигрыш, особенно на СДВ+ДВ это заметно. Поэтому не удивительно, что петля выиграет тут. "Швабра" далеко не оптимальная антенна для сильного приёма, она решает задачу подавления местных помех в первую очередь и при этом на СДВ-ДВ-СВ не имеет нулей в ДН.


Подобрать правильную антенну и ещё в Вашей обстановке - это наверно сложнее, чем жена покупает себе нижнее бельё )))

Радует, что правильными шагами Вы победите электромагнитную свалку у Вашего дома.