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Senderbau und HF Technik
Beiträge im Thema:
10
Erster Beitrag:
vor 7 Jahren, 9 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 7 Jahren, 9 Monaten
Beteiligte Autoren:
ampliphase, Oszillatormann, Shunth, prada-marco

Koaxbaluns in Gegentakt MOSFET-Endstufe

Startbeitrag von ampliphase am 19.10.2010 14:34

Zur R&S-Endstufe:

Wer kennt sich mit Baluns aus und kann die Wirkungsweise der hier ein- und ausgangsseitig verwendeten Koaxbaluns erklären. Wie groß ist zb. deren elektrische Länge? Wie ist die genaue Wirkungsweise der weiteren ein- und ausgangsseitigen Anpassschaltung.

Da hier im Forum schon des öfteren Schwierigkeiten mit Wildschwingen vom MOSFET-Endstufen (bei geringer oder fehlender Ansteuerung) aufgetaucht sind, ist vielleicht auch die Neutralisierung der MOSFETS in der Rohde&Schwarz-Endstufe interessant (R5, R6, C7 bzw. R7, R8, C8 im anderen Zweig).

Antworten:

Hallo ampliphase,

ich habe mich vor längerer Zeit auch einmal damit beschäfftigt. Bei den Baluns konnte mir keinen so richtig antworten. Ich habe das ganze einmal für meine Vorstufe gebaut. Ich brauchte damals so ca. 1,5 Watt Leistung als Treiberstufe für den BLY 87. Mein Problem war damals, das der 2N4427 immer wegbrannte. Bescheiden fand ich dann auch die Kühlung. (Gehäuse auf UB) Also habe ich einfach den BFR96 genommen und die Stufe doppelt gebaut. Am Eingang und am Ausgang, müssen ja die Leistungen getrennt bzw. wieder zusammengeführt werden. (Balun Prinzip) Ich habe mich dann für die Powersplitter/Combinierer entschieden. Spulen berechnet und die Sache aufgebaut.........es funktioniert.

Ich habe noch zwei .pdf Datein da. Einmal für die Balun Geschichte und eine über HF-Verstärker. Dort wird auf die Sache R5, R6, C7 eingegangen. Kann ich dir schicken - EMail????

(ich weiß übrigens, dass Profisender viel damit bastelt.........vielleicht kann er uns das erklären????)

Gruß, Shunth

von Shunth - am 20.10.2010 09:48
Guck mal wie den bei die RDVV mit 2xBFR96 gemacht ist:



uber eine R gekoppelt, geht prima.

von prada-marco - am 20.10.2010 11:18
Zitat

Also habe ich einfach den BFR96 genommen und die Stufe doppelt gebaut. Am Eingang und am Ausgang, müssen ja die Leistungen getrennt bzw. wieder zusammengeführt werden. (Balun Prinzip) Ich habe mich dann für die Powersplitter/Combinierer entschieden.


Das ist etwas Anderes als bei der R&S-Schaltung, denn bei dir und der RDVV-Schaltung mit doppelter Treiberstufentransistoren werden beide Transistoren nicht im Gegentakt, sondern einfach parallelbetrieben. Gegentakt (Push-Pull) bedeutet, beide Transistoren verarbeiten gegenphasiges (um 180 Grad phasengedrehtes) Signal. In der R&S-Schaltung wird diese Gegenphasigkeit durch die Koaxbaluns erreicht.

Ein Beispiel von normalem Parallelbetrieb (KEIN Gegentakt) sind auch meine BBC-Endstufen. Hier hat jeder der beiden 2N5643-Endtransistoren zwar seine eigene Anpassungsschaltung, aber deren Signale sind gleichphasig:



von ampliphase - am 20.10.2010 15:46
@ampliphase: Jetzt habe ich mal deine 250W R&S Endstufe angeschaut. R5, R6, C7 und R7, R8, C8 sind eine Breitbandgegenkopplung. Die Teile liegen ja parallel zur Gate-Drain-Kapazität. Für eine Neutralisation der Gate-Drain-Kapazität müsste am Drain ein Trafo eine gegenphasige Spannung erzeugen und diese über einen Neutralisationskondensator aufs Gate gegeben werden. Die R&S PA soll wenig k2 erzeugen und dafür muß die Verstärkung beider FETs gleich sein. Da hilft die Gegenkopplung. Außerdem reduziert sie die Verstärkung bei tiefen Frequenzen und entschwingt so die PA.

Gruß, Oszillatormann

von Oszillatormann - am 21.10.2010 16:40
Zitat

R5, R6, C7 und R7, R8, C8 sind eine Breitbandgegenkopplung.


das meinte ich eigentlich, habe mich da missverständlich ausgedrückt. Eine echte Neutralisation ist kapazitiv und geht bei Gegentaktschaltungen bei beiden Transistoren "über Kreuz" (vom Drain des einen auf das Gate des anderen Transistors). Das Gegenkopplungsglied hier in dieser Schaltung macht überschlägig gerechnet nur ca. 10 Grad Phasendrehung bei den angegebenen Werten.

Hier im Forum haben schon mehrere Erbauer von MOSFET-Endstufen darüber geklagt, dass sie ohne oder mit zu geringer Ansteuerung "Eigenleben" entfalten, also wildschwingen. Vielleicht bringt dort solch ein RC-Glied Besserung.

von ampliphase - am 21.10.2010 17:56
........ist bei Harm in der Endstufe auch drin......C4, R4.....(mit MRF oder BLF...egal) Auf meine Frage damals an Harm über die Werte meinte er, dass kann auch weggelassen werden. Ich habe dann aus einer anderen Endstufe mal probiert. Die haben dort 220 Ohm (zwei, parallel) und 50 pF drin. Dann flog mir der MRF um die Ohren........also in meiner BLF Stufe ist der Gegenkoppler nicht drin.........vielleicht löst es das Problem der "Eigenschwingung"

Ich habe ja nun die SD zum testen........ich probiere es mal.....


Gruß, Shunth



von Shunth - am 21.10.2010 18:08
Zitat

Dann flog mir der MRF um die Ohren


Hoppla, das darf der doch gar nicht ^^. Benutzt du zum Testen kein Netzteil mit Strombegrenzung? Normalbetrieb mache ich erst, wenn die Endstufe "unter allen Lebenslagen" stabil läuft, dh. auch, dass bei Rücknahme der Steuerleistung bis auf "Null" der Output ebenfalls auf Null geht und das Ding dann nur noch den normalen Ruhestrom zieht.

So lange die Endstufe noch "RBMK-Reaktor-Charakteristik" hat (russ. Реактор Большой Мощности Канальный) macht es über kurz oder lang: Bumm. Rumms, da ging die Pfeife los mit Getöse schrecklich gross ^^.



von ampliphase - am 21.10.2010 19:50
@ampliphase: Der Koaxbalun ist Dir vielleicht als konzentriertes Bauteil geläufig:
1:1 Leitungsbaluntrafo

Bei den Teilen wird eine Zwillingsleitung mit 50 Ohm Wellenwiderstand verwendet, die einfach möglichst lang sein muß. Dadurch ensteht eine große Induktivität, wenn nur der Innenleiter oder nur der Außenleiter benutzt angeschlossen wird. Für tiefe Frequenzen (4,5MHz) hilft hier der Ferritkern und erhöht die Gleichtaktinduktivität. Der Gleichtaktwiderstand ist also groß gegen 50 Ohm und induktiv. Für Gegentaktströme heben sich die Magnetfelder auf, daher wird der Gegentaktwiderstand 0. An den Ausgang des Baluns gehören zwei 25 Ohm-Widerstände nach Gnd oder eine symmetrische Last mit 50 Ohm. Wenn nur eine Last angeschlossen wird verhindert der große Gleichtaktwiderstand den Stromfluß. Zur R&S Endstufe: Die Bauteile C1...C6 incl Spulen oder Leiterbahnen transformieren von 25 Ohm auf die Eingangsimpedanz der FETs, die ca 1 Ohm beträgt.

Gruß,
Oszillatormann

von Oszillatormann - am 22.10.2010 09:14
Für den BLF278 gibt es als Applikation ne ähnliche Schaltung, die ich beim rumstöbern gefunden habe.



von ampliphase - am 23.10.2010 12:45
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