Vraag mbt tot een high power grounded grid amplifier

Gents,

een interessante vraag. Denk ik.. Een kleine voorgeschiedenis: ruim een 30 jaar geleden of zo had ik een HF eindtrap gebouwd rond een Eimac 4-1000A in geaard rooster en als stuurbuis gebruikte ik een 4CX250B. Met ca 5W ingangsvermogen stuurde je die eindtrap uit tot 1700..1800W uitgansgvermogen. Hij staat in geaard rooster klasse AB. Ik had hem ontwikkeld voor 80..10m. Nu heb ik de beschikking over een antenne voor de 160m band en wou de eindtrap ook geschikt maken voor 160m. Dat aanpassen was zoveel werk ontdekte ik, dat ik heb besloten een nieuwe te bouwen van 160..10m met hetzelfde concept: een 4CX250B als stuurtrap en de 4-1000A in de eindtrap. De 4CX250B staat in geaarde kathode en dit keer met een dummyload van 50Ohm ipv 150Ohm met een step down trafo aan het stuurrooster. Het stuurvermogen wordt nu iets hoger maar dat is geen punt. Ik had destijds geen geschikte 50Ohm dummyload terwijl ze nu goed voorhanden zijn dankzij oude GSM en UMTS zenders op de markt..

De vraag betreft de ingangsimpedantie van de 4-1000A in geaard rooster. Die buis trekt alleen stroom gedurende het positieve roosterstroomgebied. (kathode negatief). Als de kathode dan positief wordt staat de buis afgeknepen en wordt de ingansgimpedantie hoogohmig. Mijn ervaring met de gebouwde zender was, dat alles best goed werkte. Het PI-filter voor de 4CX250B is uitgevoerd met een rolspoel dus je komt best ergens OK uit met afstemmen. Alle geaarde roostercircuits moeten worden voorzien van een afgestemdekring in de kathode om die grote impedantie swing tijdens afkijpen vande bus op te vangen. In een excelsheet heb ik berekend dat bij afknijpen van de 4-1000A de Q van het PI-filter voor die 4CX250B zeer hoog wordt... Een Q van 20 is niks... meer mss naar 40. Geen idee. In iedergeval: hoog! Tja, is dit erg??? Ben daar nog niet uit... De spanningen en stromen lopen in iedergeval WEL op in het PI filter van de 4CX250B... Maar ook: des te hoger de Q van het PI filter van de 4CX250B des te minder effect. Het vliegwiel effect helpt..

Nu dacht ik: om enigszins die grote impedantievariatie op te vangen zou je een super fast recovery diode aan de ingang van de kathode van 4-1000A kunnen zetten (anode van de diode aan de ingang) en dan met een dikke 50Ohm dummyload naar aarde via de kathode van de diode. De buis zelf werkt ook als diode als is dicht gaat..... dus zoveel impact heeft het misschien niet op de IM3 (hoewel ik een 100% CW man ben). Bij positief gaan van de katode (buis gaat dicht) ziet de 4CX250B stuurtrap dan een 50Ohm load in plaats van geen load... De Q blijft dan enigszins constant inplaats van hoge waardes aan te nemen.

Vishay heeft echt supersnelle fast recovery diodes, tot 14nsec toe, hetgeen zou moeten werken tot 30MHz. Die 14ns is gemeten bij een diodestroom van 8A wat lang niet het geval is. (ca 2A piek bij 120..130W stuurvermogen). Dus hij wordt nog sneller...

Vraag is: zou dit werken? Tweede vraag: heeft het nut? Dus gewoon bij het moment dat de 4-1000A wordt afgeknepen de Q van het PI filter in de 4CX250 trap omhoog laten gaan of vertrouwen op het vliegwiel effect: komt langzaam op gang.. Dat vereist analyse in het tijddomein, dat gaat mij nu te ver...

Ik hoor graag jullie gedachten hierover.

Groet,

Robert

EDIT: het is zeker impacting zo'n diode omdat er spanning wordt opgewekt over de diode bij aanzetten van positieve kathodespanning. De buis gaat minder snel dicht zeg maar dan zonder de diode met 50Ohm dummyload. De max kathode spanning wordt nu ca 110V piek tijdens sperren van de buis. Maar wat de overall impact is heb ik geen inzicht in.

Robert

In welke klasse van instelling staat de eindtrap?
Bij een klasse C instelling is de anodestroom geheel nul, bij klasse A/B voor SSB telefonie is dit een kleine stroom.
In pricipe is de aansturing vanuit een 50 ohm bron geen probleem, de impedantie van de geaarde rooster schakeling is in de buurt van de 30 ohm.
Een pi filter wordt daar vaak voor gebruikt.

Het heeft geen zin om de Q van een kring te verlagen, leg eens duidelijk uit wat het probleem is.
Wat je vaak in commerciële ontwerpen zit is een parallel weerstand over de rooster belasting of een andere belasting, ook veel nut kan een attenuator hebben, om zo een "vaste belasting" voor de bron te krijgen.

"tijd is relatief"

De trap trek ca 120mA rust bij 4kV. Of dat AB, AB1 of AB2 is weet ik niet. Das allemaal vaag :-)

Ik zit na te denken wat er precies gebeurt als de buis tijdens de andere helft van de sinus afgeknepen wordt. Die impedantie op de kathode wordt dan hoogohmig en de 4C250B ziet dan niks meer aan zijn uitgang. Dat duurt echter een halve sinus. Wat gebeurt er precies? De Q van het PI filter van de 4CX250B zou de boel moeten opvangen echter de belasting valt weg aan 1 kant..

Gedurende een halve periode vloeit er welliswaar geen stroom, echter uitgaande van gehele periode "in het gemiddelde van de tijd" is er zeker een belasting voor de bron.
Om de Q van de ingang te dempen bij een eindtrap worden vaak parallel weerstanden aangebracht om de zaak over een gemiddelde periode constanter te maken en de breedbandigheid (over meerdere frequenties) neemt daarbij toe.

"tijd is relatief"

Martin,

Ja, dat denk ik ook... Als je de Q van de 4CX250B hoog kiest ziet ie niet dat de belasting wegvalt. Hij kijkt nog steeds tegen die kring in zijn anode aan met hoge Q. Hoe hoger de Q hoe langzamer het effect op wegvallen van de belasting. Ik denk dat je die diode oplossing moet vergeten. Gewoon zo laten als het was (het werkte tenslotte goed) en een PI filter met flinke Q. Er is tenslotten drive power genoeg voorhanden. Enige verliezen maken niet uit.

Robert

Het PI filter werkt twee kanten op.. De 4CX250B werkt maar halve periodes om de boel op te vangen (klasse AB) en als de belasting wegvalt geldt dat net zo.

Ik laat het zo. Geen rare diode schakelingen.

Robert