FET-matching (hulp gevraagd)

120 volt op de drain, volgens mij moet dat de helft wezen.
120 op de modulator en 60 volt over voor het rf vermogen.
dan kom ik op een Zo van 36 ohm.

190 watt gedeelt door 4 = is 47 watt. 50 watt afgerond per fet.

[Bericht gewijzigd door Weazel op maandag 5 maart 2007 15:07:18 ]

Er mag gerust 120V op de drain, en 60V over de modulatie vind ik veel te veel.

Op 5 maart 2007 15:04:11 schreef Weazel:
<...>

Sorry, vergeten erbij te vermelden, de schakeling wordt NIET gemoduleerd en 120 Volt DC is de voedingsspanning.

[Bericht gewijzigd door Lorian op maandag 5 maart 2007 15:17:36 ]

Op 5 maart 2007 15:07:40 schreef Henry S.:
Er mag gerust 120V op de drain, en 60V over de modulatie vind ik veel te veel.

De drainspanning mag zelfs nog hoger dan 120 Volt, maar dat is nu niet belangrijk, immers het gaat hier om het matching gedeelte, dus een zo goed mogelijke aanpassing van de fet op een 50 Ohms belasting.

als je ongemoduleerd gaat dan gebruik je dus het volle vermogen neem ik aan.

120 kwadraad / 2 x rf power = 14400 / 380 = 38 ohm Zo

ik denk dat ik een eind in de buurt zit met een Q van 4.3.
mbv deze calculator http://www.radio.org.pl/~sp2mkt/classe/classe_calc.html

[Bericht gewijzigd door Weazel op maandag 5 maart 2007 16:06:48 ]

Op 5 maart 2007 15:36:20 schreef Weazel:
als je ongemoduleerd gaat dan gebruik je dus het volle vermogen neem ik aan.
120 kwadraad / 2 x rf power = 14400 / 380 = 38 ohm Zo
ik denk dat ik een eind in de buurt zit met een Q van 4.3.
mbv deze calculator http://www.radio.org.pl/~sp2mkt/classe/classe_calc.html

@Weazel; ...en als ik nou de voedingsspanning variabel maak? ...of i.p.v. 120 VDC bijvoorbeeld 80 Volt gebruik als voedingsspanning voor de schakeling? Hoe is het verloop van Zo dan?
Immers, volgens jou berekening (Zo=Vcc²/2.Po), impliceert dat bij elke voedingsspanning een andere Zo van toepassing zou zijn. Is dit dan ook zo?

Lorian

@lorian: Weazel stelt het inderdaad te makkelijk.

maar die 13 ohm die je voorheen noemde zijn zo slecht nog niet, ideaal zou zijn 12.5 ohm, waarom ?

4x 50 ohm parallel levert 12.5 ohm op.

een 4:1 balun maakt van 50 ohm ook weer 12.5 ohm.

Ik zou de FET's zo matchen dat ze een reele impedantie hebben (reactieve deel mbv. parallel-C's compenseren, direkt aan de drain.) daarna een balun/combiner maken die 4 12.5 ohm uitgangen heeft.

Wat ik niet verwacht is dat je bij deze matching calculator niet de gewenste outputimpedantie kan opgeven. Dat is toch wat er uiteindelijk te matchen valt?

Op 5 maart 2007 17:06:31 schreef DC2PCC:
@lorian: Weazel stelt het inderdaad te makkelijk.

maar die 13 ohm die je voorheen noemde zijn zo slecht nog niet, ideaal zou zijn 12.5 ohm, waarom ?
4x 50 ohm parallel levert 12.5 ohm op.
een 4:1 balun maakt van 50 ohm ook weer 12.5 ohm.
Ik zou de FET's zo matchen dat ze een reele impedantie hebben (reactieve deel mbv. parallel-C's compenseren, direkt aan de drain.) daarna een balun/combiner maken die 4 12.5 ohm uitgangen heeft.

@DC2PCC; dat is inderdaad een oplossing om naar 12,5E te werken en dan een 1:4 (balun) transformator te gebruiken, zoals je al stelt: 4.12,5E=50E, klaar.
Deze constructie zie je ook steeds vaker omdat het immers relatief gemakkelijk te realiseren valt.
Voor klasse-D is dit helemaal ideaal, dan kan je breedbandiger werken i.p.v. de (relatief) smalbandige klasse-E uitvoeringen.
...maar dat was nou net niet mijn bedoeling.

Lorian

Op 5 maart 2007 17:18:01 schreef jojo:
Wat ik niet verwacht is dat je bij deze matching calculator niet de gewenste outputimpedantie kan opgeven. Dat is toch wat er uiteindelijk te matchen valt?

@Jojo; juist! Op bedoelde webpagina wordt slechts de load in Ohm's weergegeven bij bepaalde waarden van de gepresenteerde componenten.
Ik had ook verwacht dat je naar een - zelf te bepalen - load kon toewerken, immers wat heb ik aan een load van zeg 17,567E (bij bepaalde keuze's) als ik naar 50E toe moet...

Lorian

Die load moet weer naar 50 ohm gematched worden althans dat was mijn idee. en ja als de voeding spanning zakt zakt ook de de Zo ook.
ik ben bijvoorbeeld de irfp150 aan het bekijken in rfsim hoe hoger de rf power en vdd van 15 volt en 60 watt leverd een lage Zo op.
en hoe lager de Zo des te smalbandiger wordt hij volgens mij.

Op 5 maart 2007 18:20:04 schreef Weazel:
Die load moet weer naar 50 ohm gematched worden althans dat was mijn idee.

Dan is die webpagina verwarrend.

Indien het inderdaad zo is dat je dan bijv; die 17,567E nog moet 'matchen' naar 50E is daar wel een oplossing voor te vinden. Nog even door filosoferen dan zou je netwerk achter de R(load) op de webpagina een theoretische impedantie moeten hebben van 50E-17,567E=32,433E om naar 50E te komen...

...en hoe zou je zoiets willen aanpakken?

Lorian

@Lorian

Zoals je hem nu hebt getekend is het een matching van 14 naar 50 ohm.
De matching is nu voor de freq van 5Mhz en de dip voor het zuigfilter zit exact op 12Mhz.
Heb je misschien met 5MHz gerekend ipv 6MHz?

Zelf ben ik niet zo weg van die zuigfilters op de 1e harmonische.
Waarschijnlijk zijn de hogere harmonischen ook nog zeer sterk aanwezig als je met een blok op de gate schakeld.
Maar goed dat noemde je dat er een goed low-pass achter moet.

Ik denk zelf dat het bijna niet mogelijk is om een pan klare formule te genereren.
Ik denk eerder dat je een schatting moet nemen van de impedantie van de fet.
Eerst wat experimenteren,en daarna de goede instelling vast zetten met vaste componenten.
Met name de shunt is erg afhankelijk van de snelheid van de fet.
Als de shunt bepaald is kan de rest pas uitgerekend worden.

Lorian

Hier een simulatie van van een match van 13 ohm naar 50.

Ben uitgegaan van je geschatte imp. en een freq. van 6MHz
er zal nog wel een laag doorlaat achter moeten.

Extreme...

Waarom zo moeilijk? Deze werkt ook (Q=4):

Of is het met class-E anders dan lineair?

dacht het niet, ik hoorde dat classe e extreem linear is.

Hier nog een quote van een fet goeroe(steve_qix)

RF Amplifier Load Resistance
Start by figuring the load resistance of the RF amplifier (the load line). This is slightly more than 1/2 (.57) the calculated DC resistance (DC voltage / DC Current or DC Voltage squared / power). So, for an amplifier operating with 40 volts @ 5 amps, the DC resistance is 8 ohms. Your load value is somewhat over 4 ohms (4.58 ohms).

Op 5 maart 2007 20:39:57 schreef EXTREME:
@Lorian

Zoals je hem nu hebt getekend is het een matching van 14 naar 50 ohm.
De matching is nu voor de freq van 5Mhz en de dip voor het zuigfilter zit exact op 12Mhz.
Heb je misschien met 5MHz gerekend ipv 6MHz?

Zelf ben ik niet zo weg van die zuigfilters op de 1e harmonische.
Waarschijnlijk zijn de hogere harmonischen ook nog zeer sterk aanwezig als je met een blok op de gate schakeld.
Maar goed dat noemde je dat er een goed low-pass achter moet.

@EXTREME; heb ik twee vragen voor je.

1.- hoe heb jij de 14 Ohm berekend c.q. bepaald?
2.- hoe kom je erbij dat er gematched is voor 5MHz?

Het zuigfilter (beter gezegd een notch-filter) heeft een f(res) van 12MHz, dus 2.fo. Dit is niet zo maar gedaan, daar komt bij dat klasse-E sowieso een flinke hoeveelheid harmonischen genereert, zeker met blokgolfsturing. Deze amplifier heeft een harmonische onderdrukking van -40dB (2.fo).
...maar ik heb bewust de sturing niet getekend, omdat het niet van belang is hoe er (aan-,) gestuurd wordt. Dit kan net zo goed met een sinus zijn...

Lorian

Op 5 maart 2007 23:01:16 schreef EXTREME:
Hier nog een quote van een fet goeroe(steve_qix)

RF Amplifier Load Resistance
Start by figuring the load resistance of the RF amplifier (the load line). This is slightly more than 1/2 (.57) the calculated DC resistance (DC voltage / DC Current or DC Voltage squared / power). So, for an amplifier operating with 40 volts @ 5 amps, the DC resistance is 8 ohms. Your load value is somewhat over 4 ohms (4.58 ohms).

Dit wordt aangenomen, of is experimenteel bepaald. Dat wil ik niet weten (had dit al eens eerder ergens gezien) en is feitelijk gewoon de Wet van Ohm/2 en dan veilig toegepast (overhead)...

Lorian

Op 5 maart 2007 21:20:30 schreef jojo:
Waarom zo moeilijk? Deze werkt ook (Q=4):
[afbeelding]
Of is het met class-E anders dan lineair?

@Jojo; klopt, met een Pi-sectie kan je ook aanpassen, maar Pi-secties zijn meer bedoeld om hoge impedantie's (buizen) aan te passen aan laagohmige loads. Gebruik je Pi-secties toch dan krijg je relatief grote capaciteiten in je filter (algemeen bekend) en zijn dus moeilijk toepasbaar (lees: dooslagspanning).

Lorian

Op 5 maart 2007 22:58:59 schreef Weazel:
dacht het niet, ik hoorde dat classe e extreem linear is.

Juist niet Weasel..! Kijk alleen maar eens naar de harmonischen.

Off Topic: Hier geven ze elke dag een aardig proggie weg voor Nop!
http://www.giveawayoftheday.com/

[Bericht gewijzigd door MRF-Technoligy op maandag 5 maart 2007 23:46:48 ]

Jeps diegene had het verkeerd begrepen op steve's site.
stond iets over lineare modulatie.

ik neem aan zodra je bias toepast dan de klasse ook veranderd?

[Bericht gewijzigd door Weazel op dinsdag 6 maart 2007 00:10:00 ]

Klopt !!

Moet eerlijk bekennen dat ik niet 100% thuis ben in het HF Fet gebeuren, maar aan de andere kant; aanpassen is aanpassen. Of 't nu tussen buis of Fet en voedinglijn of tussen voedingslijn en antenne of anderszins is lijkt me niet uit te maken.

Wil je 't breedbandig houden dan zou ik voor een 1:4 trafo gaan. En of het nu 12.5 of 14 ohm is maakt niet veel uit. Wie garandeerd je dat de rest van je antenne en voedingslijn correct is aangepast.

Voor smalbandig bedrijf zijn er verschillende aanpassingsmogelijkheden (hoog- of laag doorlatend) zonder het direct al te ingewikkeld te maken.
- Gekoppelde spoelen.
- Autotransformator.
- Pi, L of T filter/sectie.
- Kwart lambda transformer
- Series section

Een Pi-filter (sectie) leek ook mij in eerste instantie en ook door de eenvoud, niet verkeerd. Je hebt natuurlijk grotere C's nodig dan bij buizen. Daartegenover staat dat door de aanzienlijk lage impedanties de benodigde doorslagspanning ook weer een stuk lager is.