Jongensradio anno 2007 Deel 8

Ik denk dat die samenhang voor meer mensen langer dan 20 jaar geleden is.

Zonder een goede basis is RF nog lastiger.
Als je maar weet waar α en β bij torren voor staan.

@Pietdepiet
Nog iets aan je radio gedaan?

Ik ben er nog niet uit of hij goed werkt. Er zit iets nog niet goed denk ik. Ik kan de diode doorlaat zien, de V/I karakteristiek, zenerspanning, pnp en npn maar de grafieken staan niet altijd zoals het hoort en de aansluitingen is zoeken. Bij een pnp moet ik de C en E omdraaien terwijl ik de voeding dan al heb omgedraaid met een schakelaar. Bij pnp staat er een negatieve spanning op de collector (de emitter is altijd massa).

Ik bedenk net, nu ik dit schrijf, dat het iets met de massa zou kunnen zijn. De massa van de scoop hangt een weerstand aan de tracer maar ik heb coac met bnc gebruikt dus de massa gaat ook via de coax, het frontpaneel waar de connectors op zitten is namelijk ook geaard. (stom )

Op 14 september 2009 18:56:45 schreef Henry S.:
Is dat parate kennis FET? De samenhang van α en β is voor mij iets van >20 jaar terug.

Ik zie gewoon dat plaatje voor me: dikke pijl van Ic, dun pijltje van Ib komt erbij, samen is het Ie. Dan rollen de verhoudingen Ic/Ie (alpha) en Ic/Ib (beta) er vanzelf uit. Ik krabbel wel altijd schetsjes op de achterkant van ingeleverde meetlijsten.

@rbeckers
Nee, wel nog wat gelezen over de complexe getallen, maar verder heb ik het weer erg druk;) Vanavond word het hem ook niet. Morgen eens zien. Ik lees wel gewoon mee:)

He, he, hij is eindelijk echt af. Nu werkt alles zoals het hoort en kan ik ook FET's testen. Hij doet ook zeners, diodes enz. De schaalverdeling van de scoop klopt nu ook. 1V/div is 10mA verticaal en 1V/div 1V horizontaal is 1V. De rest klopt dan ook. Ik kan dus nog een stuk preciezer of grotere spanning en stroom meten.

De Tek 577 doet dit kunstje met spanning tot 1600V en stromen tot 10A (niet bij 1600V) in AC en DC. Zoiets van HP of Tek hoop ik nog eens een te vinden

[Bericht gewijzigd door fred101 op dinsdag 15 september 2009 10:26:37 (19%)]

@fred: Dan moet je je arme transistortjes, of de emitterweerstand wel blootstellen aan 1000V (als je 10A wil) Dat is misschien niet zo'n goed idee. Zelfs buizen krijgen het daar warm van...

Ik zou de shuntweerstand voor stroommeting (ik weet niet precies hoe je dat nu doet) instelbaar maken. Voor kleine HF-torretjes kan 10mA al vrij veel zijn. Die gaan vaak niet verder dan 20mA. (nuja, gevoeliger maken kan natuurijk ook simpelweg met de oscilloscoop)

Rene: hier de meting van de ruisbom met een 80MHz LPF. Nu nog moed verzamelen om de enr enz weer uit te rekenen.

Z: hadden ze maar een vak moeten leren

Aangaande René's "hint" over een goede versterker ontwerper kon ik het niet over mijn kant laten gaan

Ik probeer nu een 5 tor breedband versterker te ontwerpen maar dat valt niet mee. 100-1000MHz met ook nog eens een breed ingangsbereik qua power, -80dBm tot -40dBm in met zo'n 50dB gain en een koppeling halverwege zodat ik het laatste (30dB) deel ook voor sterkere signalen kan gebruiken.

Ik loop al vast met de ingangsimpedantie. Die hangt van de Beta af dus dat scheelt al een factor 10. Hoe maak ik een goede breedbandige ingang (trafo ?)

Wat een gereken. Kom je er bv bij de 3e tor achter dat het fout gaat kan ik weer alles opnieuw doen want alles beinvloed elkaar en 5 dezelfde trappen gaat ook niet want het signaal wordt natuurlijk steeds sterker en uiteindelijk moet ik op 50 ohm uitkomen via een common collector of een breedband transformator.
Ik kan het wel helemaal in simetrix uitvogelen en dat ga ik ook maar ik wil het wel eerst berekenen als oefening.

Wat voor transistoren ga je gebruiken?

10dB per trap is best veel. Ik weet niet of je RC-koppeling wilt toepassen, maal als je dat wilt zul je minstens aan torren met een Ft van 5GHz moeten denken. Liefst ruim meer. Bij RC-koppeling is de versterking maximaal gelijk aan ongveer de hfe in het kwadraat. (tenminste wat er van de hfe nog over is op die frequentie). Tenminste, als je ervan uitgaat dat in en uitgangsimpedantie gelijk zijn. En dat kan moeilijk anders.

Er zijn wel trucjes om het effect van parasitaire capaciteiten teniet te doen. Maar volgens mij zijn er geen trucjes om de effecten van een op hoge frequentie teruglopende hfe echt teniet te doen, behalve dan tegenkoppeling. En bij deze frequenties is tegenkoppeling ook al iets lastigs...

Fred,

ontwerp eens één trap zonder trafo.
Ga van 5V voeding uit, Ic=10mA, hfe=50, Ft=5GHz en 3x versterking.
Begin met 4 weerstanden, R1 en R2 tbv basisinstelling, Re en Rc.

Reken en/of simuleer dat maar eens door.

Edit: Rene, we waren tegelijk. Ik heb al een ontwerp van 5 torren wat nu in simetrix doet wat ik wil, maar in simetrix zie ik geen in- en uitgangsimpedantie en daar kan je een tor gewoon 6A laten trekken zonder hij stuk gaat. Het ontwerp is zoals mijn ruisbron versterker want dat blijkt in de praktijk te werken. Alleen wat extra ruis daar een bonus, hier liever niet dus ik moet voor 11dB per tor gaan om optimaal qua ruis te zitten en 30mA Ic voor de BFR91 of 92.

Het wordt SMD en ik zat te denken aan torren met een fT van 5GHz of meer. Ik heb er liggen met een fT van 5. Bedoel jij de h_fe of de h_FE met die formule ?

Ik gebruik Ctjes van 1-10pF voor de koppeling op de common-collector na, die wordt DC gekoppeld. Eigenlijk zou ik koppelspoelen moeten gebruiken maar ik ben bang dat dat een resonant circuit wordt. Spoelen worden hoogohmiger met de stijgende frequentie daarom gebruik ik ze ook in de collector. Als de koppeling tusen de trappen hoogohmiger wordt krijg je hogere spanningsversterking. Alleen heb ik het dilemma dat ik kan rekenen met spanningsversterking en met vermogensversterking. Ik zoek het laatste maar het heeft met elkaar te maken en dat laatste is het meest ingewikkeld. Aangezien de eind load vaststaat moet daar voor een zo hoog mogelijke G_v en de laatste common collector trap stroomversterking.
Ik moet die koppel-spoelen dan zo kiezen dat het de β compenseert.

Ik gebruik ook degeneratie weerstanden (die ik eigenlijk als potmetertjes zou moeten kunnen uitvoeren om de gain te regelen maar dat zal niet lukken ben ik bang) en tegenkoppeling om de boel te temmen en spoelen als collector weerstand. Zo heb ik de huidige ook gemaakt in mijn ruisbron en die versterkt de ruisbron tot over de 1GHz zonder oscilleren. Hij is alleen niet lineair maar dat zal ook niet lukken vermoed ik. De β is nu een maal 50 bij 100MHz en 5 bij 1GHz maar ik vind het ook niet erg om meer torren te gebruiken. Het moet een meetversterker worden die kan worden ingezet bij experimenten zoals bv de bolometer, ruisbron metingen, voorversterking radiosignalen enz. Daarom in meerdere trappen zodat ik ze kan koppelen Misschien iets met schakeldiodes ipv fysiek koppelen.

Ik heb van HP een meetversterker, een enorm ding wat tot 1000x versterkt en van 40Hz tot 400KHz is de versterking zelfs lineair gemeten gelijk. Het 3dB punt moet nog veel hoger liggen. Nu is dat natuurlijk iets heel anders dan 100-1000MHz maar in die serie is er van HP een die dat doet (zelfde nummer bleek achteraf alleen een ander lettertje want ik dacht de VHF uitvoering te hebben gekocht)

Oja, ik las laatst wat over rekenlineals op het HP forum. Daar gaven ze uitleg. Lijkt me cool daar mee te leren werken. Helaas zie je ze niet veel meer.

radiobulletin heeft destijds zelfs een echt elektronica-rekenliniaal gemaakt.

Wat is het verschil tussen h_fe en h_FE?
Ik bedoel in ieder geval de HF-versterking.

Jij kiest dus de waarde van de spoelen zodanig dat ze de versterking beïnvloeden. Dat kan waarschijnlijk ook wel. Ik hoop dat je dan niet teveel resonanties hebt.
Ik heb zelf destijds gekozen voor de standaard LF-versterker waar de versterking bepaald wordt door de verhouding collector-emitter-weerstand. Maar dan zette ik een klein condensatortje over de emitterweerstand dat precies de parasitaire capaciteiten aan de collector-kant opheft d.m.v. extra gain.

Omdat je veel trappen wilt gebruiken, en dat wilt doen met RC-koppeling (of iig zonder transformatoren) levert iedere trap aan dezelde ingangsimpedantie bij de volgende trap. De impedanties blijven gelijk, dus voor vermogensversterking is zowel stroom als spanningsversterking nodig. Stroomversterking is het lastige, omdat de transistoren nog maar weinig stroomversterken op 1GHz. Spanningsversterking volgt dan vanzelf wel.

common collector heb ik nog nooit aan de gang gekregen. Misschien dat het kan, maar bij mij gaf dat alleen maar verzwakking en flinke vervorming.

Verder ben ik wel nogal sceptisch over die 11dB. Volgens mij kom je in de praktijk amper verder dan 6dB. Zeker op deze frequenties, waar parasitaire capaciteiten een heel groot deel van de versterking van je torren opeisen.

Fred,

http://www.infineon.com/dgdl/AN112.pdf?folderId=db3a304313b8b5a60113d4…

Maar 0.1-1000MHHz is eenvoudiger. Kies bijv. de BFP420. Je kunt de drie middelste trappenn identiek maken en afwijken van 50 ohm in- en uitgangsimpedantie. 50 ohm is dan van belang voor de eerste en laatste trap.
Gebruik emmiter weerstanden. Eventueel een terugkoppeling tussen basis en collector.

Wat is het verschil tussen hfe en hFE?

Wisselspanning Hfe, gelijkspanning HFE.

ja, kijk, met zo'n bfp420 kom je er wel. Ft van 25GHz
Zijn die ook normaal te koop?

Bij de keuze van onderdelen wordt altijd rekening gehouden of er gemakkelijk aan te komen is.

o.a. Conrad

Een Ft van 25GHz geeft wat ontwerpruimte. Je kunt ook een tor met een veel lagere Ft gebbruiken (ong. 2GHz) maar dat maakt het veel lastiger. Verder is Ft afhankelijk van o.a Ic en moet het ook werken bij een worst case Ft.
Dus is een BFP420 in dit geval een redelijke keuze.

edit:
http://www.conrad.nl/goto.php?artikel=153174

in simetrix zie ik geen in- en uitgangsimpedantie

Voor de ingangsimpedantie heb je nota bene een probe (zit onder "Other probes"). Maar je kunt ook een "Curve" maken van ingangsspanning gedeeld door ingangsstroom. Dat kan dan ook weer reeel en imaginair. Ook kun je nog delen door 2 pi frequentie, zodat je direct de pF's ziet... mogelijkheden te over.
De uitgangsimpedantie vraagt wat meer slimmigheid. Je kunt in de AC analyse gewoon een bron in serie met je belasting zetten, en zo vermogen op de uitgang naar binnen sturen. Daarna weer dezelfde trucs.

Op 16 september 2009 11:17:53 schreef (Z)weetvoetje:
radiobulletin heeft destijds zelfs een echt elektronica-rekenliniaal gemaakt.

Ik heb 'm even op de scanner gelegd. De loper heb ik op de huidige datum gezet (16 kHz )

Fet,
erg leuk.
Lang geleden heb ik ook eens met een rekenliniaal gewerkt.
Je kunt zo zien dat 100MHz bij ong. 3 meter hoort.

Gaaf, die is uit 1963, ik ook

Ik ga in simetrix eens zoeken. Ik heb net nog wat gemeten en gerekend aan de ruisbron. http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=80&t=1149&p=4750#p4750
Daar staan nu de berekeningen bij van de ENR nav de scoop en SA meting. Klopt het nu wel ?
Ik heb ook de rms meters achter het filter en de meetzender (-37dBm) gehangen. Dat staat in een grafiekje.

Ga me nu weer wat in de versterker verdiepen.

Fred,

het begint te kloppen.
Alleen moet je wat zorguvuldiger omgaan met eenheden.
De ruis bij kamertemperatuur van een weerstand is -174dBm/Hz.

Je meet met een (oudere analoge) scoop 0,65V RMS?
Niet 0,65Vpp ?
0dBm geeft in 50 ohm 0,22V. 0,65V is ong. 9dBm.

Waar is de A in je grafiek van de meters?

1,82Vpp, zie scoopfoto stukje hoger. A-de index. Ook aangepast. Fijn, ik heb dus weer eens de boel door elkaar gedonderd maar nu ben ik er wel uit denk ik. Nu krijg ik bij beide een ENR van 94,2dB. De SA had ik ook fout gedaan. Daar had ik een gemiddelde van -22dBm maar dat is voor 300KHz en niet 80Mhz. Als ik dat doorreken kom ik precies het zelfde uit als de scoop.
Ik probeer wel altijd definities en waarden juist te gebruiken. Heb het gelijk aangepast.

Ik wil de bfr93 gebruiken. Die heb ik er 50 in smd uitvoering. De fT ligt boven de 5GHz. Als ik hem instel op 5mA heeft hij nog een fT van 3GHz maar wel de laagste noisefactor maar het datasheet vind 30mA een mooie waarde en 13dB gain bij 800MHz. Daar kan ik wel mee leven. Het IP3 lift op 30dBm dus genoeg speling.

Op 16 september 2009 18:21:13 schreef fred101:
Als ik hem instel op 5mA heeft hij nog een fT van 3GHz maar wel de laagste noisefactor maar het datasheet vind 30mA een mooie waarde en 13dB gain bij 800MHz

Een ruisvrije versterker voor een ruisbron? Misschien moet je het ook weer niet overdrijven
Of de aard van de toegevoegde ruis moet rigoreus anders zijn dan die van je bron natuurlijk. Maar ook dan is dat wellicht alleen bij de eerste versterkingtrappen van belang. Daarachter zou ik me meer op de dynamic range (lees power) gaan richten.

Fred,

zie blz.15 van HF-messungen 2.
Je scoop berekening moet nog beter.

René

Rene, dat is niet helemaal van toepassing. De auteur gaat er van uit dat het vermogen rond het kantelpunt gelijk is aan de rest maar de ruisbron heeft daar net een bult waardoor het niet zo ideaal afvalt als op de VNA. Dus tot op 1dB kan ik het toch niet bepalen. Ook de meting met de scoop is niet echt precies. Je meet een piekspanning maar die spanning is bij lage frequenties veel hoger en het is moeilijk te bepalen waar hoe hoog de amplitude precies is. Als mijn berekeningswijze goed is ben ik al een heel eind. De enige echt goede manier is met een echte breedband powermeter met thermistor (HP432C ofzo )

Jojo, Deze wordt niet voor de ruisbron maar gewoon als meetversterker. Ik ben idd met de dynamic range bezig. Ik heb nu 3 trappen en die blijven mooi stabiel bij 12dB bij 500MHz (500uV in) en 5dB bij 1GHz (totaal) nu. Het kan nog een stuk meer maar dan wordt het dynamisch bereik een stuk kleiner. Ik simuleer 50MHz tot 1GHz en van 50uV tot 100mV. Bij 50MHz kan je minder insturen dan bij 1GHz natuurlijk maar daar zijn verzwakkers voor.

Wat ik bouw kan nog veranderen, bv drie losse die 20dB per stuk doen met een kleiner dynamisch bereik. Het is echter erg leerzaam om het zo te proberen.

Na het spelen met dit en lezen over hoe zo'n ding werkt snap ik eindelijk ongeveer het principe van logarithme. Nooit geweten dat het iets was om rekenen makkelijker te maken ipv moeilijker Morgen in Driebergen eens kijken. Vorig jaar lagen er daar een paar van die dingen te koop.