Anpassungsfrage?

Startbeitrag von Power-FM ne am 14.09.2013 18:40

Ich habe vor Ewigkeiten mal einen kleinen UKW-"Sender" gebaut, den ich immer dazu genutzt habe, selbst gebaute Antennen abzugleichen. Mit nur ca 200 mW hat er sich dafür recht gut geeignet. "Sendebetrieb" habe ich mit dem Teil nie gemacht.

Dieses Teil musste ich heute mal wieder aufschrauben, da er nciht mehr lief (das Problem war nur eine Kleinigkeit, Stichwort "Kalte" ;-)).
Dabei habe ich die Schaltung noch mal abgezeichnet (ich hoffe ohne Fehler):


Eigentlich erst mal nichts besonderes. Der allseits bekannte Dual-Gate-MOSFET-Oszillator. Als Puffestufe ebenfalls ein BF961 (daraus kommen nach meinen Messungen schon ca. 80mW).
Danach kommt dann der Teil, um den sich jetzt die Frage dreht.
Als "Endstufe" ist hier ein 2N2219 eingebaut, in diesem Teil sind keine Trimmer vorhanden zur Anpassung, wie sonst in solchen Schaltungen üblich.
Wie ich damals auf die Werte gekommen bin weiß ich nicht mehr, wahrscheinlich einfach nur durch wildes Basteln und probieren.
Fakt ist, es kommt über das ganze UKW-Band einigermaßen gleichmäßiger Pegel am Ende heraus, immer so um die 200 mW.
Mit einer abgestimmten Stufe mit 2N2219, wie z.B. im Stentor, erreiche ich an der Stelle fast die doppelte Leistung (Transistor glüht aber dann schon und das ganze ist extrem schmalbandig, wie im Stentor).
Für meinen "Antennentestsender" brauchte ich aber einigermaßen gleichmäßige Leistun g püber das ganze Band, darum ist wohl die Trimmerfreie Schaltung dabei heraus gekommen.

Was ich mich jetzt, nach mehreren Jahren, erstmals frage:
Ist das Schaltungstechnisch so überhaupt korrekt, sprich ist der 2n2219 korrekt an die vorherige Stufe angepasst, und koppel ich überhaupt mit 50 Ohm aus? Die hiermit eingestellten Antennen zeigten jedenfalls wenn ich sie danach an einen richtigen Senderausgang gehängt hatte identische Werte was das SWR betrifft. Von den Bauteilwerten her sind die Werte der Cs und Ls in der Endstufe ja weit weg von dem, was man bei abgestimmten Verstärkern verwenden würde!?

Ich habe spaßeshalber eben auch mal probiert, statt dem 2N2219A einen 2n3553 und 2n3866 einzubauen.
Beim 2N3553 kam leicht weniger Leistung, beim 2N3866 deutlich weniger (bei unveränderter Schaltung). Reichen die ca. 80 mW, um mit einem 2n3553 auf Leistung zu kommen? Wenn ja, was muss ich ändern?

Entschuldigung für die vielleicht blöden Fragen ;-).
Gerade wenn es um Anpassung zwischen Stufen geht habe ich meist überhaupt keinen Plan mehr...

Antworten:

Hallo Power FM,

"...sprich ist der 2n2219 korrekt an die vorherige Stufe angepasst,": Die Anpassung ist irgendwie zwischen SWR 1:1 und 1:unendlich. Eine Superantwort, die hilft weiter. Ob die Anpassung "gut" ist weiß ich nicht. Wieviel "gut" ist, ist auch nicht definiert. Mein Stehwellenmeßgerät hat einen roten Bereich ab SWR 1:3. Ist das darunter gut? 1:3 heißt, das die Lastimpedanz im Bereich 1/3 *50 Ohm...3 * 50 Ohm liegt, d.h. 16,6 Ohm ...150 Ohm (wenn sie keine Blindanteile besitzt). Es gibt Leute, die finden das schon gräßlich schlecht.

"....und koppel ich überhaupt mit 50 Ohm aus?" Du koppelst auch bestimmt nicht mit 50 Ohm aus und wahrscheinlich auch nicht mit 49,9 Ohm. Es ist wahrscheinlich viel weiter weg von 50 Ohm.

"...Die hiermit eingestellten Antennen zeigten jedenfalls wenn ich sie danach an einen richtigen Senderausgang gehängt hatte identische Werte was das SWR betrifft": Und selbst wenn der Ausgang 1000 Ohm Ausgangswiderstand hat wird das SWR mit einem richtigen Senderausgang identisch sein. Da geht nur der Referenzwiderstand in deinem SWR Meßgerät und die zu messende Impedanz ins Meßergebnis ein.

"....Reichen die ca. 80 mW, um mit einem 2n3553 auf Leistung zu kommen?" Weiß ich nicht, ich baue keine UKW Sender.

Hart, aber wahr.

Gruß,
Oszillatormann

von Oszillatormann - am 16.09.2013 14:55
Zitat

Hart, aber wahr.

Nein, ist ja gut wenn jemand mal die Wahrheit sagt ;-).

Diese Schaltung habe ich eben mal vor x Jahren gebaut, als ich noch weniger Ahnung als jetzt hatte.
Ich habe da vermtulich so lange dran rumprobiert bis ich irgendwann auf diese Werte gekommen bin und dann nicht weiter drüber nachgedacht. Da mir das Gerät aber kürzlich wieder in die Hände gefallen ist und mir die Schaltung der "Endstufe" komisch vorkam habe ich eben dieses Thema hier geöffnet.

von Power-FM ne - am 16.09.2013 18:22
R10 muss angepasst werden wenn ein anderer Transistor verwendet wird. Probieren geht über studieren.

Die genannten Transistoren wollen auch etwas mehr Betriebsspannung, um etwas mehr Leistung abzugeben. Kann sein, dass die etwas zu wenig Strom liefern um ohne Anpassung und bei kleiner Spannung genug Leistung zu bringen. Aber gleichviel wie beim 2219 muss auf jeden Fall möglich sein.

von Der einsame Pirat - am 16.09.2013 19:40
Auch wenn am Ausgang des letzten Transistors falsch transformiert wird, so völlig falsch kann es doch nicht sein, sonst würden nicht die knapp 200 mW kommen.
Weil viel mehr geht mit dem Transistor ja auch in der Stentor-Endstufe nicht.
Oder falle ich da auf einen Messfehler rein, weil dass SWR-Meter die ganzen Oberwellen mit misst?

von Power-FM ne - am 17.09.2013 09:46
Ist garantiert ein Meßfehler.

Der Transistor hat etwa 100 fache Stromverstärkung. Du hast 47 kOhm Vorwiderstand vor der Basis:
11,3V/47k * 100 = 24 mA Kollektorstrom. Der Kollektorstrom ist im günstigsten Fall der Vollaussteuerung 0...48mA, die Kollektorspannung 0...24V. Bei Leistungsanpassung wird die Spannung halbiert und der halbe verfügbare Strom fließt durch die Last. Der optimale Lastwiderstand ist daher 12V / 24 mA = 500 Ohm. Du transformiert aber kaum, der 47pF am Ausgang kompensiert vielleicht etwas die parasitäre Ausgangsinduktivität zur Ausgangsbuchse und erhöht die Lastimpedanz von 50 Ohm nur geringfügig. Rechts von C19 zur Buchse wird wahrscheinlich mehr L benötigt: 238nH und 9pF nach Masse wären optimal, wenn der Transistor ideal wäre.

von Oszillatormann - am 17.09.2013 15:55
Hallo,

was meine Meinung zu der Schaltung anbelangt.

Der 1nF zwischen Treiber und Endstufe macht die Spule quasi sinnlos (wie Kurzschluss), probiere hier mal einen Trimmkondensator ...120pF und schau ob du das besser abgleichen kannst. Dann ists zwar nichtmehr so breitbandig, aber dafür ggf. mehr Leistung.

Auch würd ich die Endstufe an mehr als 9V anstecken dadurch bekommst du sicher mehr Leistung raus. Am besten direckt an 12V und dann noch eine Feinsicherung (250mA) als Sicherheit davor.

Also ich habe *meinen Messungen und meiner Erinnerung zufolge* bei Kurzwellensendern ca. so das Verhältniss, das, wenn ich mit 80mW einen 2N2222A ansteuer - ich an dessen Ausgang bei 12V Versorgungsspannung so ca. 0,3-0,4W rausbekomm. Die 0,2W für UKW sind also garnetmal sooo schlecht v.a. bei 9V.

von Elektronikbastler - am 21.09.2013 14:38
Zitat

Auch würd ich die Endstufe an mehr als 9V anstecken dadurch bekommst du sicher mehr Leistung raus

Wieso 9 Volt? Die Endstufe hängt an 12 V, wie man auch dem Schaltplan entnehmen kann...

Zitat

Der 1nF zwischen Treiber und Endstufe macht die Spule quasi sinnlos (wie Kurzschluss)

Verstehe ich nicht.
Man könnte einen Trimmer von Drain nach Masse einbauen, dann hätte man einen Schwingkreis und den könnte man auf die Frequenz abstimmen. Das geht, das ist klar, dann kommt auch mehr Output, aber eben schmalbandig.
Aber wieso macht der 1n die "Spule zum Kurzschluss"?
Selbst wenn kein Schwingkreis mehr gebildet wird bleibt die doch immer noch (verglichen mit bipolaren Transistorschalungen) eine "Kollektor"drossel!?

von Power-FM ne - am 21.09.2013 18:02
Ich habe mal ein bisschen gerechnet (Annäherungsweise).
Demnach müsste ich, wenn ich 200 mW an 50 Ohm erreichen will, am Ausgang von 360 Ohm auf 50 Ohm transformieren (stimmt das?).

Ginge das so (der C1 soll 1n sein statt 100n)? Angenommen dass die L1 nur als reine Drossel wirken soll (könnte al.so ruhig noch größer gewählt werden?


von Power-FM ne - am 23.09.2013 18:25
Ich habs in mein Programm eingetippt: Für einen Tiefpaß aus zwei Teilen, der von 50 Ohm auf 360 Ohm bei 100MHZ transformieren soll, sind eine Spule mit 124,5 Ohm Scheinwiderstand = 198,1nH und ein C mit 144,6Ohm Scheinwiderstand = 11,01pF notwendig.

von Oszillatormann - am 26.09.2013 18:09
Danke, ich probiere es mal aus .

von Power-FM ne - am 02.10.2013 19:22
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