Генератор с расчетной мощностью выхода около 9 кВт

Часть 6. ВЧ генератор

Прошивка микроконтроллера генератора



Прошивка рассчитана под кварцевый генератор 125 Мгц и максимальную синтезируемую частоту 62,5 Мгц.

Если у Вас частота генератора другая, то нужно запустить программу KTab, задать частоту используемого кварцевого генератора, также изменить максимальную синтезируемую AD9850 частоту (теоретический предел 1/2 от частоты кварцевого генератора, но можно задать меньшую частоту), сохранить полученный файл и в MPLAB X IDE v1.95 откомпилировать измененную прошивку.

Флаги микроконтроллера прописаны в прошивке, если Ваш программатор не умеет загружать их из HEX-файла, то их можно посмотреть в начале ассемблерного файла и проставить в программаторе вручную.

По схеме генератора: узлы стабилизаторов на U5 и U6 можно не распаивать, U5 предназначен для питания промежуточного усилителя на 4-х транзисторах, схему которого я давал выше. U6 для варианта промежуточного усилителя на операционном усилителе. Стабилизатор на U3 предназначен для питания промежуточного усилителя во всех вариантах.

На схеме генератора вывод 2 разъема PORT16F нужно подключить на +5V.

Второй вариант промежуточного усилителя.

Схема:



Внешний вид:



Осцилограммы сигнала на входе и выходе (резистор 75 Ом).

При частоте 200 000 кГц:



При частоте 2 Мгц:



При частоте 21 Мгц:



Начальный ток 80 мА, напряжение в точке соединения двух транзисторов 6,5 В. Все как рекомендовано авторами схемы. Схема взята из журнала Радио № 3 за 1978 год, страница 24. "Каскодный широкополосный усилитель мощности". Вопрос, что я сделал не так? Повлияет ли на усиление уменьшение емкости C4 с 10 нФ до 100 пФ как у автора схемы?

XYAMAN пишет: Вообщето транзисторы кт606, кт904, кт610, предназначены для иных целей, это транзисторы для усилителей в классе С. Без тока покоя. Их режим самоустанавливается в некоторой полосе частот. Я эксил на частотах 27мгц, 59мгц, 100мгц и 144. Они явно не для 27мгц. Оптимально работают на 100 и 144.на более низких частотах они генерят 2,3,4,5 гармоники с большим уровнем. Можно заставить их работать линейно, но при токе покоя более 50мА. а если как ты, там сотни кгц, так эт ваще не знаю возможно ли на этих транзюках.. скорее всего нет...
По осцилкам получается вродь типа малое реактивное сопротивление дросселя , а сигнал на базе слишком велик. Надо делать предкорекцию АЧХ на входе. Занижать сигнал на низких частотах.. хотя ... короче бери схему видеоусилителя от монитора..

Так я же и написал: ток покоя 80 мА, усилитель работает в режиме класса А, коэффициент усиления по мощности до 16 дБ в диапазоне частот от 3 до 35 МГц при неравномерности не более 2,5 дБ. На выходе 1-1,5 Вт при 0,3-0,6 мВт на входе.

Думаю тут проблема согласования входа усилителя с выходом AD9850. Нужен предварительный каскад, что-то типа эмиттерного повторителя.

ua4yhz пишет:

AlexeySh пишет: Второй вариант промежуточного усилителя.

Зачем вам каскод? Делайте на одном транзисторе кп350,будет достаточно.

Вложение не найдено

51 ом по входу из этого рисунка нужно тоже удалить.Скорее всего он есть на выходе AD8950.
Это во первых.
Во вторых, что-то мне подсказывает,что измерения у вас не правильные.
Есть опыт в конструировании и настройке ВЧ устройств? Как щупы осцила подключаете?

Проблема была в согласовании сопротивлений выхода AD9850 (120 кОм импеданс) и входа каскодного усилителя (510 Ом) . Добавил на вход каскодного усилителя эмиттерный повторитель на КТ3102, стало лучше. Но все равно на ВЧ усиления не хватает. Добавил второй каскад эмиттерного повторителя на С945. Теперь на 5 МГц имеем на выходе сигнал 12,8 В RMS, но при росте частоты амплитуда резко падает. На 6 МГц уже 8,4 В, на 7 МГц 7,2 В, а на 21 МГц всего около 1 В.

Вывод - нужно большее усиление на ВЧ по току транзисторов эмиттерного повторителя. У КТ3102 и С945 граничная частота усиления 150 МГц. Нужны транзисторы с большей частотой и коэфф. усиления около 500 на НЧ. Буду искать.

XYAMAN пишет: 150мгц? На заборе тоже написано !

Кт3102 реально на частоте 10мгц имеет усиление не более 10. На частоте 1кгц от 150 до 300. Даже хуже по частотке чем кт315.
А вообще это низкочастотные транзисторы, звуковые.. малошумящие.

Надо брать кт368а.
Или ss9018i

XYAMAN, спасибо. Купил КТ368А, буду пробовать. Но он подойдет только на первый каскад, на второй нужен ВЧ транзистор с током коллектора не менее 150 мА и усилением на НЧ не менее 300. Можете что-нибудь посоветовать?

В общем заменил в первом каскаде КТ3102 на КТ368А. Результат обнадеживает, но не сильно. У КТ3102 коэффициент усиления на НЧ был 450, а у КТ368А только 130. На ВЧ результат получще АЧХ усилителя стала поровнее, но суммарного усиления все равно недостаточно. Нужен ВЧ транзистор во второй каскад. Или искать КТ368А с большим усилением, что маловероятно. Так как у нас в городе их было всего 4 шт в одном магазине и все из одной партии.

За другие схемы всем спасибо, но пока попытаюсь довести до ума каскодный усилитель с двумя каскадами эмиттерных повторителей на входе.

По измерениям. Меряю осциллографом с щупом на x10 верхняя граница 100 МГц, так как с щупом на x1 верхняя граница только 6 МГц. Землю одного щупа цепляю на оплетку входного коаксиала в точке входа усилителя, шуп на входном выводе разделительного конденсатора. Второй щуп - земля в точке подключения оплетки выходного коаксиала, щуп на выходном выводе разделительного конденсатора или на выводе резистора нагрузки 75 Ом. Если что не так, подскажите.

Смысл в 2-х каскадах эммиттерного повторителя в том, что нужно получить усиление по току на ВЧ в 120000/75 = 1600 раз, мне транзистор с таким усилением на ВЧ не встречался, проще два каскада с усилением в 40 раз поставить.

Да уж, в местных магазинах выбор СВЧ транзисторов практически нулевой. Нашел только 2SD756, да и то он по даташиту низкочастотный, но у него хоть граничная частота 350 МГц и большой коэфф. усиления. Но он по мощности не вытянет. Буду искать дальше, мне нужен с максимальным током коллектора не менее 150 мА и имеющий максимальное усиление на ВЧ при токе коллектора около 80 мА.

XYAMAN пишет:

AlexeySh пишет:

XYAMAN пишет: Вообщето транзисторы кт606, кт904, кт610, предназначены для иных целей, это транзисторы для усилителей в классе С. Без тока покоя. Их режим самоустанавливается в некоторой полосе частот. Я эксил на частотах 27мгц, 59мгц, 100мгц и 144. Они явно не для 27мгц. Оптимально работают на 100 и 144.на более низких частотах они генерят 2,3,4,5 гармоники с большим уровнем. Можно заставить их работать линейно, но при токе покоя более 50мА. а если как ты, там сотни кгц, так эт ваще не знаю возможно ли на этих транзюках.. скорее всего нет...
По осцилкам получается вродь типа малое реактивное сопротивление дросселя , а сигнал на базе слишком велик. Надо делать предкорекцию АЧХ на входе. Занижать сигнал на низких частотах.. хотя ... короче бери схему видеоусилителя от монитора..

Так я же и написал: ток покоя 80 мА, усилитель работает в режиме класса А, коэффициент усиления по мощности до 16 дБ в диапазоне частот от 3 до 35 МГц при неравномерности не более 2,5 дБ. На выходе 1-1,5 Вт при 0,3-0,6 мВт на входе.

Думаю тут проблема согласования входа усилителя с выходом AD9850. Нужен предварительный каскад, что-то типа эмиттерного повторителя.

вапщето 3дб по мощности это два раза. а 16дб это 40 раз, если 1вт на выходе то на вход надо подать 1/40=25мВт.

А если у вас в описании этого усилителя такая ошибка (0,6мВт) т.е. в 41 раз ошибочка.. а если 0,3мВт то в 82 раза.. то доверять остальным заявленным параметрам я бы не стал.

Из своего опыта скажу что на КТ606, на частоте 27мгц я получал максимум 0,5вт. При питании 12 вольт в режиме класса С или ближе к В классу. На двухтактном каскаде 0,9вт . Обычно КТ606 был драйвером для Кт904, или КТ921, или КТ925Г. При этом раскачать КТ606 чтобы получить с него 0,4-0,5вт надо было вдуть 0,1вт, а 2SC918 которые шли в генераторах и их драйверах никак не давали больше 20мвт, поэтому я позже перешел на 2SC2314, которым на вход хватало 10мВт и выдавал он 0,7-0,8вт при этом.

Ну проста фантазеры авторы этой схемы. Получить 1,5вт с КТ606..

Не читайте желтую прессу

Да уж. Посмотрел даташиты на КТ606А. Коэфф. усиления по одному даташиту от 50 до 450, а по другому от 15. Так что надо было мерять коэфф. усиления и подбирать транзисторы.

При коэфф. усиления транзистора по постоянному току от 100 получить 16 дБ усиление (в 40 раз по мощности) на каскодном усилителе вполне реально, так как на нем транзистор работает в почти идеальном режиме и усилитель дает такое усиление, какое может дать сам транзистор при нужной нам частоте.

Насчет ошибки авторов схемы по мощности вполне согласен.
Мне нужен 1 Вт на выходе, соответственно 0,025 Вт на входе, при размахе сигнала 1 В и 75 Ом нужен ток 13,3 мА.
На выходе AD9850 грубо 1В и 120 кОм импеданс, т. е. 8,33 мкА. Т.е. мне нужно усилить ток двумя каскадами эммитерных повторителей в 1597 раз. Поправьте, если я ошибся в расчетах.

Т. е. по минимуму нужно 2 каскада с усилением в 40 раз каждый, о чем я и писал раньше.
Реально немного больше так как AD9850 дает чуть меньше 1 В плюс потери в 2-х каскадах эммиттерных повторителей.

Да кстати по даташиту КТ606А дает выходную мощность не менее 0,8 Вт на 400 МГц. Так что получить 1 Вт на 21 МГц вполне реально.