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Amateurfunk Sulingen
Diskussions- und Newsboard des DARC-Ortsverbandes I40  |  allgemeine Kategorie  |  mcHF Projekt Deutsch / English (here you can discuss everything related to mcHF) (Moderators: DF8OE, DL1PQ)  |  Topic: Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m <- zurück vorwärts ->
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   Author  Topic: Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m  (Read 7312 times)
DL5DLA
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #15 on: 22. May 2017, 17:06:44 »

Hallo Gerhard,
sehr schöne Übersicht, vielen Dank. Auch wenn die Werte vermutlich je nach Art der durchgeführten Modifikation abweichen können, ist die Tabelle zur Orientierung sehr hilfreich. Auffällig sind die m.E. relativ kleinen Spannungswerte an der Gates von Q5 und Q6 (ich nehme an, dass diese Werte dann auch an den Kollektoren von Q3/4 so auftauchen).

Viele Grüße
Peter
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Gerhard DO3GDW
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #16 on: 22. May 2017, 18:03:29 »

Hallo Peter,

die Werte weichen bereits nach Erwärmung ab, d.h. die Ausgangsleistung sinkt etwas.
Zwischen den Kollektoren von Q3/4 und Gates Q5/6 befinden sich ja nur noch die Kondensatoren C99/100 (100nF/100V). Im montierten Zustand (im Gehäuse) sind die Kollektoren Q3/4 etwas kritisch anzutasten, deshalb habe ich dieses Mal dort nicht gemessen.

Anliegend die Kurvenverläufe bei 80m:
o. links    Basis Q3/Q4                            o. rechts Gate Q5/Q6

u. links    T5 prim. (gb) + Ausgang an 50Ohm (bl)

 80m.jpg
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vy 73,
Gerhard

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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #17 on: 22. May 2017, 18:05:25 »

Weiterhin die Kurvenverläufe bei 10m:

Anliegend die Kurvenverläufe bei 10m:
o. links    Basis Q3/Q4                                      o. rechts Gate Q5/Q6

u. links    T5 prim. (gb) + Ausgang an 50Ohm (bl)
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #18 on: 22. May 2017, 18:54:00 »

Andreas, du sprichst mir aus der Seele. Ich habe hier mittlerweile schon etliche mcHFs auf dem Tisch gehabt, von V04 bis V06. Ich habe alles ausprobiert, BFQs, andere Drosseln, andere Wickeldaten für T7, mit/ohne Mittelanzapfung, mit/ohne Speisedrossel, mit/ohne Cs über die Primärwicklung, mit BN43/BN61 Kernen, mit 1/2 Kernen, mit HF-Litze, 3 drähtig, verdrillt, mit Koaxkabel...  Nach Bauvorschlägen von TF3LJ, nach Pennywhistle...  Das gab teilweise spektakuläre Ergebnisse, z.B saubere 25 W auf 30 m.  Aber es ist mir NIE gelungen, auf 29 MHz mehr als 8 W aus den Kisten herauszubekommen.
Vielleicht sollte ich mir ein Powermeter aus der Schweiz besorgen 
« Last Edit: 22. May 2017, 18:56:02 by DF5LI » Logged

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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #19 on: 23. May 2017, 09:36:54 »

Gerhard, in welcher Mode Stellung hast du das gemessen ?
Ich hatte neulich aufgrund eines Schwingungsverhaltens mir auch mal die Signale an Q3 und Q4 Basis angesehen.
(Q3 hatte bei gedrückter PTT eine völlig andere Emitterspannung als Q4) und konnte an der Basis aber nichts sehen außer einem wechselnden Gleichspannungspegel.
Ich vermute aber auch mal das es in Stellung SSB (Mic auf 0) auch normal ist und du das in AM oder FM an der Basis gemessen hast, richtig ?
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Gerhard DO3GDW
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #20 on: 23. May 2017, 09:41:40 »

Hallo Harri,

kann Dich verstehen, denn mir ging es ähnlich mit zu geringer Ausgangsleistung.

Nach dem ich den mcHF (PCB v.0.5) nach Originalschaltplan (bis auf TX/RX-Relaisumschaltung) fertig aufgebaut hatte, funktionierte er.
Nur auf dem 10m-Band hatte ich maximal ca. 6 -7 Watt. Als ich dann die ersten Modifikationen gemacht hatte, änderte sich das Sendeverhalten plötzlich immens. Ab dem 20m-Band aufwärts hatte ich plötzlich nur noch ca. 1 Watt Ausgangsleistung.
Auf den unteren Bändern aber weiterhin 10-15 Watt.
Habe dann mehrere Wochen gesucht, Modifikationen rückgängig gemacht,
T5, T7 mehrmals neu gewickelt mit verschiedenen Windungszahlen, versch. Drahtstärken, T7 mit
Mittelanzapfung, ohne T6, Endstufentransistoren gewechselt.
U19 (TLV2464CD) getauscht gegen AD8618ARZ;
U1,U2,U17 getauscht gegen FST 3253MX usw.
Aber nichts hatte sich geändert!
Bis ich festgestellt habe, dass das TX/RX-Relais nicht mehr umschaltet, da der Schalttransistor keine Basisvorspannung hatte. Es stand somit immer in Stellung RX!

Nach Austausch des Basiswiderstandes funktionierte endlich alles wieder wie gewünscht und noch besser, denn die Ausgangsleistung auf ALLEN Bändern war mindestens 10 Watt.

Meiner Meinung nach hat der Wechsel der Schaltkreise U1,U2,U11,U17,U19, dazu den Ausschlag gegeben, dass höhere Ausgangsleistungen erreicht wurden, da diese eine höhere Grenzfrequenz besitzen.
Alles nachzulesen in meinem Thread: "Zu geringe Ausgangsleistung auf den oberen Bändern (ca. 1W)",  vom 29. April 2017.
Bzw. in diesem Thread in: "2017-05-22_Pegelwerte_.pdf"  auf Seite eins unten.
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vy 73,
Gerhard
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #21 on: 23. May 2017, 10:00:07 »

Hallo Peter(_77),

alle Werte sind gemessen im Modus LSB/USB, bei Betätigung des "Tune"-Tasters.
Gemessen mit Oszilloskop+Tastkopf 10:1.
Die Gleichspannung an den Basen von Q3+Q4 beträgt +2,0 Volt und am Emitter +1,25V,
bei gedrückter PTT-Taste, ohne HF-Signal, im Modus LSB/USB.
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Gerhard
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #22 on: 25. May 2017, 11:28:00 »

Hallo Zusammen,

ich kann da derzeit zwar wenig beitragen, aber immerhin bestätigen, dass die teilweise euphorischen Berichte einer höheren Leistung auf 10 m durch Tausch der Treibertransistoren auf BFQ18a bei mir überhaupt nicht nachvollzuziehbar sind.

Mit Originaltransistoren habe ich bei mir bei 13 V rd. 4,7 W auf 28.500 MHz erzielt. Mit den BFQ18a waren es immerhin rd. 4,7 W :-). Beides gemessen mit einem Rigol Digitaloszi mit 100 MHz Bandbreite.

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Uwe
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Gerhard DO3GDW
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #23 on: 25. May 2017, 11:52:02 »

Hallo zusammen,
hallo Uwe,

das kann ich bestätigen.
Nach dem Austausch nur von Q3/Q4 durch BFQ18A, hatte ich auf dem 10m-Band ca. 6-7Watt Ausgangsleistung.
Was ich vor allem hatte; eine selbst-schwingende Endstufe!
Erst nach Umwickeln von RFC5, RFC6 und RFC8 und der Reduzierung von R81/82 (von 220 Ohm) auf 150 Ohm konnte ich das Schwingen eliminieren.
Diese Änderung (R81/82) habe ich aber später wieder rückgängig gemacht, was aber nicht wieder zum Schwingen führte.
Der Wechsel der Schaltkreise U1,U2,U11,U17,U19, war der Grund dafür, dass höhere Ausgangsleistungen erreicht wurden.
S.a.  in: "2017-05-22_Pegelwerte_.pdf"  in diesem Thread (die Angaben unter der Tabelle).
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Gerhard
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #24 on: 25. May 2017, 13:46:28 »

Ich habe das an insgesamt 6 mcHFs überprüft, bevor ich es als Mod herausgegeben hatte. Alleine der Tausch der Transistoren ohne jede weitere Änderung hatte auf allen Bändern in etwa eine Verdopplung der Ausgangsleistung zur Folge. Bei unveränderten Einstellungen in der Konfiguration, versteht sich.

Nachdem das als Mod herauskam und es andere nachgemacht hatten, gab es einen neuen Issue-Bericht auf GitHub, den ich bei mir nachvollziehen konnte:
Die Einstellung des Power-Adjust war nun so knapp über dem Minimum, dass eine Änderung von Adjust="1" auf Adjust="2" einen Sprung der Ausnangsleistung von 3W auf 7W nach sich gezogen hat: eine Einstellung von 5W war somit nicht mehr zuverlässig möglich. Das betraf zwar nicht alle mcHFs, aber es waren so viele, dass die Firmware danach einen neuen Einstellpunkt "Reduce Power on Low Bands" erhalten hat. Das alles dekct sich auch mit den theoretisch zu erwartenden Veränderungen durch die höhere Transitfrequenz dieser Transistoren.

Eine erhöhte Schwingneigung dagegen konnte insgesamt NULL Mal festgestellt werden.

Es gibt jetzt zwei Möglichkeiten:

Alle diese OMs haben maßlos übertrieben (und ich habe es bei meinen gemessenen mcHFs auch) - oder ihr beiden habt noch irgendwo einen Kinken drin...

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Andreas
« Last Edit: 25. May 2017, 13:48:56 by DF8OE » Logged

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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #25 on: 26. May 2017, 02:45:18 »

Hallo Andreas,

vielleicht liegt es an den unterschiedlichen Boardversionen - ich habe die vorbestückte Variante V0.6. Bestückungstechnisch kann man da eigentlich nichts falsch machen - nur die Transistoren tauschen. Am Ausgangsfilter kann es meines Erachtens auch nicht liegen, denn selbst ein unglücklich aufgebauter Filter müsste beide Schaltungsvariaten gleich beeinflussen - kann also eigentlich nicht der Grund sein, dass beide Treibervarianten bei mir dieselbe Ausgangsleistung liefern.

Ist das Layout bzw. die Treiberschaltung unterschiedlich zwischen den Boardvarianten?

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Uwe
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #26 on: 26. May 2017, 05:35:27 »

Die ersten 6 Ergebnisse hatte ich in der Tat alle aus 0.4er und 0.5er Versionen. Alle diese Geräte wurden "selbst zusamengelötet" - also KEINE vorbestückten Boards. Danach hatte ich aber gefühlt 30 mcHFs der 0.6er Version zu Reparaturzwecken hier und da ich bei solchen Geräten sinnvolle Mods gleich mit durchführe habe ich dort auch die BFQs eingebaut. Mir ist aufgefallen, dass die in den 0.6er Boards verwendeten 47nF Kondensatoren (aufgefallen an C94/C95) ein höheres ESR hatten. Zumindest stand an den beiden Emittern viel mehr HF als bei allen Boards die ich vorher hatte - daher habe ich dort ohne bei jedem Gerät explizit zu überprüfen 47nF aus meiner Ersatzteilkiste eingesetzt. Das Prüfen hätte länger gedauert als der Tausch, und finanziell hält sich der "Verlust" auch sehr in Grenzen... Danach haben sich alle Geräte genauso verhalten wie meine ersten: Original war die Ausgangsleistung auf 10m < 5W, nach BFQ-Mod lag sie bei 8W. Auf den unteren Bändern musste ich bei allen Geräten "reduce Power on low Bands" einschalten, sonst war die 5W Einstellung nicht zu erreichen.

Überhaupt ist es sehr wichtig, dass alle Kondensatoren in einer HF-Schaltung ein ESR haben das so niedrig wie möglich liegt. Sonst können unvorhersehbare Effekte eintreten (Resonanzen, Gegen- und Mitkopplungen). Es kann auch durchaus sein, dass auf einmal Schwingneigung auftritt. Ich hatte das noch nicht - aber denkbar ist bei hohem ESR einzelner Kondensatoren *alles*...

Daher würde ich so eine Schaltung auch generell selbst bestücken und nur Teile verwenden, die ich aus absolut zuverlässiger Quelle bezogen haben (Farnell, Digikey) und bei der ich den Hersteller kenne. Da heutzutage jeder hundertstel Cent Profit zählt kann ich mir durchaus vorstellen, dass nicht nur gefakte Endstufentransistoren im Umlauf sind sondern auch minderwertige SMD-Kondensatoren.

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Andreas
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #27 on: 26. May 2017, 05:45:48 »

Hallo zusammen,

wir haben nun bereits viel von extrem hohen Ausgangsleistungen hier gelesen. Leider ist bisher nicht wirklich nachvollziehbar geworden woher diese kommt. Was Fakt ist, ist das was Andreas und viele Andere kommuniziert und angewendet haben. Ich natürlich ebenso allerdings "nur" bei Rev 0.4 und 0.5. 0.6 habe ich nicht und beabsichtige auch nicht mir die zuzulegen, aber ich denke diese Änderungen sind gut übertragbar.

- Q3&Q4 auf BFQ18A geändert
- T5 Primär 5 Windungen, sekundär 4 Windungen (mit Mittenanzapfung)
- T7 2:4 statt 2:3
- RFC5+6 auf Binokular BN43-2402 4W, 0,3CuL (26µH)
- RFC8 auf 14W/ 0,8CuL (auf FT50-43)
- Gate-Widerstände R81/R82 von 220 auf 150Ohm ändern (wegen Schwingneigung in meiner PA . Das muss aber nicht bei jedem passen!)

Noch erwähnenswert ist die Mod RF-04/05-H-029 (In der HF-Umschaltung Pin Dioden gegen Relais tauschen). Das hat zwar nicht mit der Sendeleistung aber wohl mit der Signalqualität zu tun.

Danach hatte/habe ich keine Problem mehr mit Schwingungen und durchweg eine Leistung >10W auf allen Bändern mit Ausnahme von 10m, da sind es die bereits erwähnten 7,5W. Es ginge auch auf 10m noch mehr aber dann sieht das Signal derart übel aus, dass ich nur dringend davon abraten kann. Wobei ich das sowieso als Empfehlung gebe die Leistung nicht bis zum letzten Watt auszureizen! Schaut euch das Signal an, das wird im Grenzbereich deutlich schlechter und der mcHF ist als QRP trcvr konzipiert. Wer mehr möchte kann sich ja einen geeignete PA einbauen, wie z.B. Ulli, DK4SX das getan hat.
Wie gesagt, diese Leistungen habe ich nicht mit einem Schätzeisen gemessen sondern mit einem HF Voltmeter. Möglicherweise hat der eine oder andere auch ein Messgerät, dass es etwas gut meint bei der Ausgabe.;)

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Uwe
« Last Edit: 26. May 2017, 05:52:36 by DJ3FV » Logged

Habe Mut dich deines eigenen Verstandes zu bedienen. Aufklärung ist der Ausgang des Menschen aus seiner selbstverschuldeten Unmündigkeit.
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #28 on: 26. May 2017, 06:05:15 »

Hier nun etwas Theorie zum Thema "obere Grenzfrequenz / Verstärkung":

Die Auswirkung der Transitfrequenz auf die maxmiale Arbeitsfrequenz hängt von vielen Faktoren ab - unter anderem auch von der Schaltungsvariante, in der der Transistor eingesetzt wird. In unserem Fall ist es die Emitterschaltung. Hier gibt es einfach gehaltene Erklärungen dazu:

https://de.wikipedia.org/wiki/Transitfrequenz

Da dort ausgesagt wird, dass die tatsächlich nutzbare Arbeitsfrequenz deutlich niedriger liegt als die Transitfequenz (und diese durch den Einsatz in Emitterschaltung sowieso reduziert wurde) kann man sich schon sehr gut vorstellen, dass die 220MHz der DXT3150 doch etwas knapp bemessen sind. Klar: wenn ich die Verstärkung reduziere, ist die nutzbare Bandbreite größer. Aber wir wollen ja gerade mehr Verstärkung (== kleinere Bandbreite)... Das sieht bei den BFQ18A schon ganz anders aus. Der Transistor begrenzt die Bandbreite, die wir brauchen, auf jeden Fall nicht mehr (Transitfrequenz 4GHz)
.

In Emitterschaltung reduziert sich die Transitfrequenz mit der Stromverstärkung. Nehmen wir mal an, wir hätten nur eine Stromverstärkung von 10. Dann wären das bei den DXTs 22MHz!! Das kann nicht gehen. Vor allem ist es unter Berücksichtigung dieser Theorie undenkbar, dass mit den DXTs auch nur ansatzweise die Verstärkung auf 80m und 10m vergleichbar sein kann. Der Transistor hat schon deutliche Verstärkungsverluste auf 10m.

Also in meinen mcHFs machen die Treiberstufen *richtig Verstärkung* - und die brauchen wir auch, wenn wir Ausgangsleistung haben wollen.

vy 73
Andreas
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Re:Treiberstufe Q3/Q4 - Verstärkung auf 80m vs. 10m
« Reply #29 on: 27. May 2017, 06:09:08 »

So allmählich komme ich auf allen Bändern auf zufriedenstellende Leistungen. Nachdem ich gestern U11 durch den Potato und RFC8 von BN 43-2402 (8Wd/0,5mm) auf BN 43-202 (11Wd/0,5mm) geändert hatte, ist die Leistung eher zurückgegangen.

Insbesondere bei einer Betriebsspannung von 13,6V zieht das Gerät je nach Band bis zu 2,9 A. Eventuell würde ich noch mehr Leistung bekommen, wenn ich mit dem Netzteil den Strom nicht auf 2,9 A begrenzen würde.
Sind diese Stromwerte bei den Leistungen normal?
Löst die eingebaute SMD-Sicherung bei 3A tatsächlich aus oder habe ich da noch einen Denkfehler?

Gruß
Peter
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