Proffessor
"горячий" измеритель КСВ/мощности
Прошу прощения, а что значит "горячий" измеритель?

selukov
Ну тот самый, который подключается на выход передатчика при работе на антенну.
http://rline.com.ua/alan_kw520.php
Кстати у меня в пользовании такой же.

Proffessor
Как раз это тот прибор, который я не так давно насмотрел. Как будет лишняя деньга, то куплю себе такой же.

Proffessor
На замену 2SC1971 купил RD15HVF1 (так как, как я уже упоминал, в принципе они взаимозаменяемы). Но так как 2SC1971, а RD15HVF1 это MOSFET-транзистор, то исходная схема требует доработки. Посоветуйте, пожалуйста, что необходимо изменить что-бы использовать транзистор RD15HVF1 в моей схеме?
P. S. прошу прощения за возможно глупый вопрос, но так как в ВЧ технике я особо не разбираюсь, а для экспериментов слишком высокая цена транзистора.

selukov
С такого полевика можно получить и большую мощность и усиление поболее. Надо только правильно рассчитать согласующие цепочки, исходя из S-параметров транзистора на 100MHz.

Proffessor
Надо только правильно рассчитать согласующие цепочки, исходя из S-параметров транзистора на 100MHz.
Не могли бы Вы помочь с расчетом или посоветовать, где можно ознакомиться с методой расчета?

selukov
Смотрим S-параметры транзистора на частоте 100MHz. MagS11=0,726 AngФ11=-163,9град, MagS22=0,547 AngФ22=-150,7град. Считаем комплексные входное и выходное сопротивление по формулам
Z11=50*(1+S11)/(1-S11) и Z22=50*(1+S22)/(1-S22), где S11 и S22 подставляются в комплексном показательном виде S11= MagS11*exp(j*AngS11) и S22=MagS22*exp(j*AngS22).
Эти вычисления удобно делать в маткаде.
Получаем Z11=8.09-j6.85 Ohm и Z22=15.57-j12.0 Ohm.
Далее цепи согласования можно считать в RFSimm.

Входное согласование. Предполагаем, что предварительный каскад должен работать на нагрузку 50 Ohm. В RFSimm задаем Г-образную цепочку на 100MHz, R1=50 Ohm R2=8.09 Ohm, то есть пока согласовываем активную часть. Получаем со стороны 50 Ohm параллельную емкость 72,9pF и со стороны 8,09 Ohm последовательную индуктивность 29.2nH. Надо будет увеличить согласующую индуктивность так чтобы скомпенсировать емкостную составляющую Z11, которая равна -6,85 Ohm. Значит последовательно надо включить еще добавочную индуктивность, у которой реактивное сопротивление на частоте равно +6,85 Ohm. Считаем эту добавочную индуктивность L=X/w=10.9nH. Добавляем ее к согласующей и получаем 29,2+10,9=40,1nH.
По выходному согласованию есть нюансы. Приведенное S22 это при отдаче мощности 15W, но нам не нужна такая большая моща. Тут надо по классике определить нагрузку транзистора исходя из необходимой амплитуды напряжения на стоке. Для получения мощности 1W амплитуда должна быть Vo=sqrt(2*P*R)=10V если нагрузка стока R=50ohm. Как раз питания 12V вполне хватит, чтобы раскачать 1W на 50Ohm. Если антенна имеет тоже 50 Ohm входное сопротивление, на выхорде достаточно поставить однозвенный П-фильтр для подавления гармоник.

Proffessor
То есть, если я правильно понял, то коллектор Т3 на землю конденсатор 72.9 пФ, а последовательно перед затвором Т4 индуктивность в 40.1 нГн, что по моим расчетом должно представлять из себя катушку в диаметре 6 мм из провода 0.8 мм и с количеством витков 2.2?

Смысл пересчитывать, возьмите готовую схему усилителя Eger-а на RD15, там уже всё посчитано и оптимизировано и проверено многими.

selukov
Это уже готовый результат расчета, можно пробовать в железе, но Вам же вроде бы главное освоить процесс.

Proffessor
Да, процесс расчета вещь нужная, но в настоящий момент меня больше интересует то, как мне изменить готовое железо для того, что-бы можно было в выходном каскаде использовать транзистор RD15HVF1.
На форумах, народ пишет, что фактически изменениями схемы являются создание напряжения смещения на затворе транзистора порядка 2.5 вольт. Правильно ли я понимаю, что в принципе достаточно подстроечного резистора, включенного между Uпит и землей, а ползунок на затвор транзистора и уже этим подстроечным резистором задается Uсмещения? И еще, пишут, что необходимо ток покоя выставить в районе 500 мА.
Цитата с CQHAM.RU:
"Я уже давно вместо 2SC1972 устанавливаю RD15HVF1 , нужно только подобрать транзисторы по одинаковому току покоя при
напряжении на затворе +2,5 Вольта . Стоки транзисторов при подборке подключаю через амперметр и автомобильную лампу .
Нужно еще заменить резисторы с затвора на корпус на 100 Ом . Ток покоя выставляется общим регулятором , без раскачки и
должен быть не более 750 мА на каждый транзистор . Вместо 2SC1971 тоже можно установить те же самые полевики."
Правильно ли я понимаю, что регулируя смещение на затворе транзистора без подачи ВЧ-сигнала на вход, ток покоя в цепи стока должен быть в районе 500 мА?

И еще, пишут, что необходимо ток покоя выставить в районе 500 мА.
Это при выходной мощности 15W (типовой режим). Если для 1W, достаточно тока 30mA. При этом надо подать на затвор регулируемое напряжение смещения , и отвязать коллектор предыдущего транзистора по постоянному току конденсатором ~1nF. Чтобы ток покоя не увеличивался при разогреве транзистора, надо вводить цепи термостабилизации. У меня есть пример, когда в выходном каскаде на IRF510 для термостабилизации используется цепочка из резистора и двух последовательно включенных pn-переходов.

Proffessor15 Вт много, хочется что-то в районе 5 Вт. С напряжением смещения все понятно, но я не очень понимаю каким образом выставляется ток покоя.

selukov
Если использовать наиболее экономичный режим с отсечкой тока стока/коллектора и не заморачиваться уровнем второй гармоники, нет смысла увеличивать ток покоя больше 30mA. Регулировать можно подстроечным резистором.
В Вашей исходной схеме с биполярным транзистором на выходе кстати используется чистый режим B с нулевым током покоя и с углом отсечки коллекторного тока 90град.

Proffessor
Регулировать можно подстроечным резистором.
Правильно ли я понимаю, что ток покоя (ток в цепи стока транзистора) регулируется подстроечным резистором в цепи затвора, то есть изменяя напряжение смещение регулируется ток покоя?

selukov
ток покоя (ток в цепи стока транзистора) регулируется подстроечным резистором в цепи затвора, то есть изменяя напряжение смещение регулируется ток покоя?
Естественно. При этом надо иметь в виду, с мосфетами делать осторожно, у них ток стока очень резко растет с ростом напряжения затвора в области порогового напряжения. Поэтому надо применять многооборотный прецизионный подстроечник.

Proffessor
Если я правильно понимаю, то я могу вместо 2SC1971 впаять RD15HVF1 без изменения схемы, за исключением того, как увеличение резистора в цепи затвор - земля до 100 Ом (изначально на схеме 10 Ом)? А уже в последствие можно будет и скорректировать схему так, что-бы была возможность выставлять ток покоя и напряжение смещения на затворе.
P. S. плата давно изготовлена под 2SC1971 и распаяна, за исключением выходного транзистора. На этой плате хочу протестировать работоспособность с транзистором RD15HVF1 и уже сделать новую плату уже под имеющийся транзистор, с учетом всех необходимых доработок.

selukov
могу вместо 2SC1971 впаять RD15HVF1 без изменения схемы
Напряжение смещения на затвор около 2V надо подавать обязательно, чтобы вывести транзистор на порог открывания, иначе вообще не увидите выходного сигнала. При этом резистор с затвора на землю можно спокойно увеличить до 1к и еще подцепить ему последовательно транзисторные термодатчики.

Proffessor
транзисторные термодатчики.
Термодатчики, как я понимаю, закрепляются на радиаторе выходного транзистора, что-бы обеспечивать термостабильность в зависимости от температуры выходного транзистора?

selukov
Правильно. У меня мощные транзисторы были без радиаторов, поэтому они размещаются на плате рядом.

Proffessor
Какой диапазон регулирования напряжения смещения должен быть? Если сделать делитель, обеспечивающий регулирование в диапазоне 2 - 3 вольта или необходимо более широкий диапазон регулирования?

del

Нашел тут в закромах,может кому интересно будет.
Рисовал товарищ лет 15 назад.Сам он работал с передатчика собранном по данной схеме.

Увеличить

selukov
Какой диапазон регулирования напряжения смещения должен быть? Если сделать делитель, обеспечивающий регулирование в диапазоне 2 - 3 вольта или необходимо более широкий диапазон регулирования?
Смотрите в даташите параметр Gate Threshold Voltage (Пороговое напряжение на затворе). Он может находиться в пределах 1,5-3V. Вот Вам и минимальные пределы регулирования.

Proffessor
Я включил свой передатчик с выходным MOSFET транзистором. Измеряя щупом осциллографа на выходном разъеме, амплитуда сигнала 5 вольт. Когда подключил передатчик на эквивалент в 50 Ом и через ответвитель, то получил размах уже порядка 50 вольт. Как такое может быть, что измеряя через щуп и измеряя через ответвление, то разные показания? Возможно ли то, что измеряя щупом в одной точке, я попадаю в минимумы и максимумы волны (условно говоря)?

selukov
А что за ответвитель?

Proffessor
Нагрузка 50 Ом подключена к ответвителю (BNC Т-rконнектор от старых локальных сетей). Выход передатчика подключен к одному из концов T-коннектор, а второй выход T-коннектора напрямую на вход осциллографа. На осциллографе наблюдаю сигнал с частотой 99.5 МГц и амплитудой Pk-Pk 60 вольт. Когда же просто щупом меряю в точке, где центральная жила разъма припаивается к плате, то там амплитуда максимум вольт 6. И еще, ради науки, вместо своего передатчика подключил выход РС Baofeng UV-5R и на частоте 145 МГц с максимальной выходной мощностью произвел измерения на нагрузке 50 Ом (как измерял мощность передатчика), то Pk-Pk в районе 45 вольт.

Proffessor
Что-то совсем не понимаю. На выходе Т-коннектора попробовал вместо коаксиального кабеля подключил щуп и получил тоже значение, какое я получал измеряя щупом на контакте печатной платы, куда припаивается выходное гнездо.

selukov
Попробуйте ради науки убрать слишком сложную цепь согласования с антенной, оставшуюся от прежней схемы, подключите выходной разьем к стоку выходного транзистора через блокировочный конденсатор 1nF и повторите измерения.