A Design për një VHF 40W broadband RF Power përforcues të transmetimit FM

Prezantimi

Ajo që ky dizajn është për

Për të rritur fuqinë e daljes së ngacmuesve të bandës së transmetimit FM me fuqi të ulët, një numër prej tyre janë në dispozicion komercial, si si kits ashtu edhe gati. Shiko Si të jetë një Radio Stacioni Komuniteti për lidhje me shqyrtimin e disa prej eksitimit më popullore.

Kush është ky dizajn për?

• Ata të cilët janë të njohur me elektronikë RF dhe teknikat mekanike ndërtimore
• Ata që kanë ndërtuar dhe testuar tashmë me sukses amplifikatorë të fuqisë VHF (> 10W)

Për referencë, shih Hyrje të Komunitetit Radio Station Elektronikë

Pajisjet e mëposhtme Testi do të jetë e nevojshme për të akorduar përforcues:

• STABILISED furnizimit aktual të energjisë kufizuar (+ 28V, 3A)
• Multimeter, me 3A ose varg i madh aktual
• 50W VHF Load Dummy
• RF metër pushtet
• Ngacmues FM, me përafërsisht. Prodhimit të energjisë 26 dBm - 27
• RF Spektri Analyser
• RF Rrjeti Analyser ose një analyzer spektër me të përcjelljes gjenerator
• Attenuator energjisë RF

Ky dizajn është NUK i përshtatshëm për fillestarët dhe fillestarët e VHF RF. Këta njerëz kanë rreziqet e mëposhtme:

• Djegiet termike dhe RF
• Electrocution
• Shkatërrimi i komponentëve të shtrenjta RF dhe pajisjeve të testit
• Rrezatimi pa dashje RF rreme, duke rezultuar në ndërhyrje me përdorues të tjerë të spektrit elektromagnetik, duke rrezikuar një vizitë nga shteti, dhe rrezikun konsekuent të konfiskimit të pajisjeve, gjobat, dhe ndoshta burgim.
• Një pjesë e madhe e stresit dhe frustrimit.

Pse ky dizajn është e nevojshme

Unë besoj se cilësia e shumicës dërrmuese të skemave dhe dizenjove për pajisjet transmetuese FM të disponueshme në internet nuk është aspak e kënaqshme. Shihni timen këshilla për ndërtimin nga planet në web. Në veçanti informacioni i disponueshëm në amplifikatorët e energjisë VHF RF është edhe më i dëshpëruar, për shembull dizajne që përdorin dinosaurët e pajisjeve të tilla si TP9380. Ky dizajn bazohet në një pajisje të re MOSFET, me përparësitë përcjellëse të

• fitim të lartë
• efikasitet të lartë
• lehtësinë e akordim

Duke parë që shumica e dizenjove në internet janë mbi 10 vjeç, përdorimi i një pajisjeje të prezantuar së fundmi duhet të maksimizojë jetën e dobishme të dizajnit. Unë gjithashtu e përdor këtë dizajn si një mjet për të demonstruar sasinë e informacionit të kërkuar për një palë të tretë që nuk është e pajisur me aftësi për të lexuar mendjen për të ndërtuar me sukses këtë amplifikator. Çështja është kjo: nëse një person është mjaft i aftë dhe me përvojë për të ndërtuar diçka nga informacioni i pakët i dizajnit, për shembull vetëm një skemë, ata janë po aq të aftë ta ndërtojnë atë nga asnjë informacion fare. Anasjelltas, një person që nuk është në atë shkathtësi dhe përvojë do të kërkojë udhëzime të hollësishme për të pasur sukses.

---

Procedura dizajn

Dizajni përforcues është i bazuar në futur kohët e fundit (1998) Sony Ericsson MRF171A MOSFET (Fletë të dhënave MRF171A in PDF format).A nuk e ngatërruar këtë me të vjetër, tani ndërprerë, pajisje MRF171.  Janar 2002 - Motorola ndryshon portofolin e tyre të energjisë RF produktin pajisje më oftern se disa njerëz ndryshojnë underparts tyre. Ajo duket si Motorola kanë shkarkuar këtë pajisje për në M / A-Com.

Simulimi kompjuter

Fizibiliteti fillestar u krye duke përdorur një paketë lineare të simulimit të RF dhe mikrovalës, specifikisht Supercompact. Versioni i përdorur ishte 6.0, të cilin sinqerisht e konsideroj një softuer të mërzitur dhe nuk e rekomandoj fare. Për këtë pajisje, Motorola siguron parametra S dhe rezistencë të plotë të vetme të sinjalit të madh. Parametrat S maten në rrymën e kullimit 0.5 A, e cila përfaqëson një hap përpara në karakterizimin e pajisjes, pasi tradicionalisht parametrat S priren të maten me rryma mjaft të ulëta të kullimit. Ndërsa kjo është e kënaqshme për pajisjet me sinjal të vogël, përdorimi i parametrave S të matur në rrymat e vogla të kullimit është i kufizuar për modelin e amplifikatorit të energjisë. 

Ndërsa informacioni i parametrit S i matur në 0.5 A mund të kishte siguruar një pikë fillestare të dobishme të dizajnit, unë zgjedh ta bazoj modelin në impedancat e sinjalit të madh të vetëm. Këto maten nga prodhuesi i pajisjes duke akorduar pajisjen për performancën më të mirë në secilën frekuencë prove në një pajisje gjenerike prove. Pajisja e provës hiqet më pas dhe përdoret një analizues i rrjetit vektor për të matur rezistencën komplekse që shikon përsëri në rrjetin që përputhet, ndërsa këto përfundohen me 50 R. Kjo procedurë kryhet për rrjetet e përputhjes së hyrjes dhe daljes. Avantazhi i të dhënave të mëdha të rezistencës së sinjalit është se ato mund të maten me fuqinë aktuale të daljes që pajisja është projektuar të gjenerojë, dhe si të tilla janë më përfaqësuese në një skenar të amplifikatorit të energjisë. Vini re se impedancat e mëdha të vetme sigurojnë informacion vetëm për të mundësuar sintetizimin e një rrjeti përputhës të hyrjes dhe daljes, ato nuk japin informacion në lidhje me fitimin e mundshëm, efikasitetin, performancën e zhurmës (nëse është e rëndësishme) ose qëndrueshmërinë e amplifikatorit që rezulton.

Kjo është skedari përdoret për sintezën e rrjetit input.

* Mrf171i1.ckt; Emri i skedarit

* blloku i përcaktimit të ndryshores, vlera e parë është vlera minimale e lejuar, * e treta është vlera maksimale e lejuar, mesi është i ndryshueshëm

C1:? 1PF 30.2596PF 120PF? C2:? 1PF 21.8507PF 120PF? L1:? 1NH 72.7228NH 80NH? C3:? 1PF 179.765PF 180PF? L2:? 1NH 30.4466NH 80NH? BLK; Kapaku i listës neto të qarkut 1 2 c = c1 kapak 2 0 c = c2 ind 2 3 l = l1 kapak 3 0 c = c3 ind 3 9 l = l2 rez 9 0 r = 33; rezistenca e furnizimit të paragjykimit të portës një 9 mrf171ip; referencë në 1 portë të dhënash IPNET: 1POR 1; krijoni një rrjet të ri 1 porti FREQ FREQ HAPI 88MHZ 108MHZ 1MHZ Fund OPT

* Deklarata e kontrollit të optimizimit, i thotë simulatorit të zgjedh ndërmjet * 88 dhe 108 MHz dhe të arrijë një humbje të kthimit të inputit më të mirë se * -24 dB

   IPNET R1 = 50 F = 88MHZ 108MHZ MS11 -24DB LT

T D DHNAT E FUNDIT

* Përcaktoni një rrjet me një port të quajtur mrf171ip, duke iu referuar impedancave komplekse ekuivalente të serisë me sinjal të madh. Këto të dhëna janë në dispozicion në pikat e frekuencës 4 *

* Përcaktoni informacionin e parametrit Z, formatin real dhe imagjinar, * rezistenca e plotë e referencës është 1 Ohm

   mrf171ip: Z RI RREF = 1 * MRF171A Z BURIM 30MHZ 12.8 -3.6 100MHZ 3.1 -11.6 150MHZ 2.0 -6.5 200MHZ 2.2 -6.0 FUND

Sigurisht, përdorimi i një imituesi nuk ofron ndonjë ndihmë në zgjedhjen e topologjisë së qarkut, as vlerat fillestare për përbërësit e rrjetit. Ky informacion vjen nga përvoja e dizajnit. Të gjitha vlerat e optimizimit janë kufizuar me maksimumet dhe minimumet për të mbajtur të realizueshëm rrjetin që rezulton.

Fillimisht, u provua një rrjet që përputhet me 3 pole, ky nuk ishte i aftë të siguronte një ndeshje mjaft të gjerë në të gjithë 20 MHz. Përdorimi i një qarku 5 pole lejoi që të arrihej qëllimi i optimizimit. Vini re se paragjykimi i portës 33R përfshihet në simulim, pasi kjo ndihmon në de-Q rrjetin e hyrjes dhe përmirëson stabilitetin në amplifikatorin përfundimtar.

Një procedurë e ngjashme u krye për rrjetin e daljes. Në këtë simulim, ushqimi i kullimit u përfshi në simulim. Megjithëse në pamje të parë, vlera e këtij mbytjeje nuk është kritike, nëse mund të përmbahet një qëndrueshmëri shumë e madhe, nëse bëhet shumë e vogël, ajo bëhet pjesë e rrjetit të përputhjes së prodhimit, i cili në këtë rast u mendua se nuk ishte i dëshirueshëm .

Zgjedhje Komponenti

Meqenëse fuqia e hyrjes është vetëm gjysmë vat, kondensatorët standardë qeramikë dhe prerësit u përdorën në qarkun e përputhjes së hyrjes. L1 dhe L2 (referojuni skematik) mund të ishte bërë shumë më e vogël, por ishin mbajtur të mëdha për qëndrueshmëri me induktorët e përdorur në rrjetin e daljes. Në rrjetin e daljes, kondensatorët me veshje metalike mikë dhe prerësit e kompresimit të mikës u përdorën për të trajtuar energjinë dhe për të mbajtur humbjet e përbërësve në minimum. Mbytja me bandë të gjerë L3 siguron një reaktancë humbëse në frekuenca më të ulëta RF, C8 kujdeset për shkëputjen e AF (frekuencës audio).

Përdorimi i një mënyre përmirësimi të kanalit N MOSFET (një tension pozitiv paragjykon pajisjen në përçueshmëri) do të thotë se qarku i paragjykimit është i thjeshtë. Një ndarës i mundshëm heq tensionin e kërkuar nga një tension i ulët i stabilizuar nga një diodë 5.6V zener. Zeneri i dytë 5.6V, D2, është i pajisur si masë paraprake për të siguruar që tensioni i tepërt të mos aplikohet në portën e FET, kjo sigurisht që do të rezultojë në shkatërrimin e pajisjes. Puristët do të stabilizonin temperaturën rrymën e paragjykimit, por pasi paragjykimi nuk është kritik në këtë aplikacion, kjo nuk u shqetësua.

Një fole BNC ishte përdorur për hyrjen RF, për shkak të fuqisë së ulët të hyrjes RF. Unë kam përdorur tipin N për daljen RF, nuk përdor BNC për më shumë se 5W dhe nuk më pëlqejnë lidhësit e stilit UHF. Personalisht, nuk rekomandoj përdorimin e lidhjeve UHF mbi 30MHz.

---

Ndërtim

Përforcuesi është ndërtuar në një kuti të vogël alumini diecast. Lidhjet hyrëse dhe dalëse RF bëhen nga prizat koaksiale. Furnizimi me energji drejtohet përmes një kondensatori të hyrjes në qeramikë të mbyllur në murin e kutisë. Kjo teknikë konstruktive rezulton në mbrojtje të shkëlqyeshme, duke parandaluar rrezatimin e rrezatimit RF nga amplifikatori. Pa të, sasi të konsiderueshme të rrezatimit RF mund të rrezatohen, duke ndërhyrë në qarqet e tjerë të ndjeshëm siç janë VCOs dhe fazat audio, gjithashtu sasi të konsiderueshme të rrezatimit harmonik mund të ndodhin. 

Baza e pajisjes së rrymës qëndron përmes një prerjeje në dyshemenë e kutisë së diecastit dhe është e mbyllur direkt në një lavaman të vogël alumini të extruduar. Një alternativë do të kishte bazën e pajisjes elektrike të ulur në dyshemenë e kutisë së diecastit. Kjo nuk rekomandohet për dy arsye, të dyja kanë të bëjnë me sigurimin e një rruge efektive për të përcjellë nxehtësinë nga FET. Së pari, dyshemeja e kutisë së diecastit nuk është veçanërisht e lëmuar, gjë që rezulton në një rrugë të dobët termike. Së dyti, të kesh dyshemenë e kutisë së diecastit në rrugën termike paraqet më shumë ndërfaqe mekanike dhe, pra, më shumë rezistencë termike. Një avantazh tjetër i teknikës së zgjedhur të konstruksionit është se ajo përafron në mënyrë korrekte drejtuesit e pajisjes me faqen e sipërme të bordit të qarkut.

Përdorimi i lavamanit të specifikuar do të kërkojë përdorimin e ftohjes së ajrit të detyruar (një ventilator). Nëse planifikoni të mos përdorni një ventilator, do të kërkohet një lavaman shumë më i madh dhe amplifikatori duhet të montohet me gishtat vertikalë të ftohësit për të maksimizuar ftohjen me konvekcion natyral.

Pllaka e qarkut përbëhet nga një copë materiali qelqi me fibra PCB (bordi i qarkut të shtypur) i veshur me 1oz Cu (bakër) në secilën anë. Kam përdorur Wainwright për të formuar nyjet e qarkut - kjo është në thelb copa vetë-ngjitëse të materialit PCB të njëanshëm të njëanshëm, të prerë në madhësi me një palë të majme të prerësve anësorë. Një alternativë e thjeshtë është përdorimi i copave të materialit PCB të njëanshëm me trashësi 1.6 mm, të prera në madhësi dhe më pas të konservuara. Këto ngjiten në rrafshin e tokës me një ngjitës të tipit cianoakrilat (p.sh. super-ngjitës ose Tak-pak  FEC 537-044). Kjo metodë e ndërtimit rezulton që pjesa e sipërme e PCB të jetë një avion i shkëlqyeshëm tokësor. Përjashtimi i vetëm për këtë janë dy jastëkët për portën dhe kullimin e FET. Këto u krijuan duke shënuar me kujdes shtresën e sipërme të bakrit me një bisturi të mprehtë dhe më pas duke hequr copat e bakrit me ndihmën e një maje hekuri bashkimi dhe bisturisë. Drejtimi i majës së hekurit përgjatë pjesës së izoluar të bakrit lëshon ngjitësin në mënyrë të mjaftueshme që Cu të zhvishet me bisturinë. Jastëk porta e krijuar kështu është qartë e dukshme në fotografia e prototipit

Pasi të kisha bërë hapjen e hapjes në PCB që baza e pajisjes së energjisë të depërtojë, unë mbështila shiritin e bakrit nëpër fole për t'u bashkuar me avionët e sipërm dhe të poshtëm të tokës. Kjo u bë në dy vende, poshtë skedave të burimit. Shiriti i bakrit u bashkua më lart dhe në fund.

Shiko fotografoj për pozicionet e sugjeruara të përbërësit. Ekrani vertikal në të djathtë të mbylljes është një pjesë e materialit PCB në të dy anët, e ngjitur në planin e sipërm të tokës në të dy anët. Kjo është një përpjekje për të përmirësuar refuzimin përfundimtar harmonik, duke zvogëluar bashkimin midis induktorëve që formojnë ndeshjen e daljes dhe induktorëve që përbëjnë LPF. Për të bërë këto lloj punimesh bashkimi do të kërkohet një hekur bashkimi 60W ose më i madh - mundësisht një temperaturë e kontrolluar. Ky hekur do të jetë shumë mbi krye për përbërësit më të vegjël, kështu që do të kërkohet gjithashtu një hekur më i vogël.

Siç u përmend më poshtë, të Tregtisë LPF janë ngjitur direkt në skedat e kapacitoreve metalike veshur.

Rough sugjeroi dhe Procedura gati ndërtim

1. Prerë nga një pjesë të dyfishtë të njëanshme materialit PCB për bordin kryesor (rreth 100 x 85mm)
2. Krijoni hapjen për FET, duke përdorur një përzgjedhje stërvitjesh dhe skedarësh. Përdorni FET si një model, nëse kërkohet, por mos e hidhni në erë me statike. Sigurohuni që të përfundoni me kullimin në anën e djathtë.
3. Stërvitja gjashtë vrima në PCB, këto janë për të mbajtur PCB në kutinë Diecast
4. Vendi PCB në kutinë dhe të përdorin vrima në PCB të shpuar nëpër kuti
5. Përkohësisht vidhos PCB në kutinë
6. Punoni atje ku do të shkojë lavamani, poshtë kutisë Pajisja duhet të përfundojë drejt qendrës së lavamanit. Ose hapni disa vrima në të gjithë pjesën, dhe ri-përdorni disa nga vrimat ekzistuese të PCB / kutisë dhe shtrijini ato poshtë ftohëses. Vidhni përkohësisht lavamanin në montimin e PCB / kutisë. Kur shikoni në pjesën e sipërme të kutisë, tani duhet të shihni një copë lavamani të zbuluar, të njëjtën madhësi si baza e FET.
7. Rig veten deri disa mbrojtje statike (në qoftë se ju keni marrë një pajisje të vjetër në lulëzim-up ose një pajisje bipolar në të njëjtën pako ju nuk do të duhet të shqetësojë me këtë) dhe të bjerë pajisjen në aperture në bord.
8. Përdorni FET për të dhënë ju jepni pozicionet qendër të "vrimat e saj në rritje
9. Merrni gjithçka në copa përsëri. Bëni dy vrima në lavamanin për FET
10. Stërvitje vrima në të dy skajet e kutisë për lidhje RF dhe kondensator feedthrough
11. Kallaj PCB-në, sipër dhe poshtë, me një hekur të madh. Përdorni ngjitësin sa duhet për të marrë një përfundim të butë, por jo shumë për të krijuar zona të ngritura të saldimit, veçanërisht në pjesën e poshtme, pasi këto do të parandalojnë që PCB të rrijë e rrafshët në dyshemenë e kutisë.
12. Krijo dy ishujt për porta FET dhe ikjes, siç detajohet në paragrafin e mësipërm
13. Shirit bakri lidhës në mes të fytyrave të lartë dhe në fund të PCB nëntokësore ku burimi skedat do të jetë
14. Krijo ishujt PCB, kallaj atyre, rrinë ata në PCB duke përdorur fotografoj si një udhërrëfyes
15. Krijo dhe të përshtaten ekranit mes përforcues dhe zonat LPF
16. Fit të gjitha komponentët e mbetur të PCB, me përjashtim të FET
17. Përshtaten PCB në kutinë dhe heatsink
18. Fit dhe të lidheni dhe lidhësit RF dhe kondensator feed-përmes
19. Duke marrë përsëri masa paraprake anti-statike, vendosni filmin më të hollë të vazhdueshëm të mundshëm të pastës së transferimit të nxehtësisë në bazën e FET. Kjo mund të bëhet në mënyrë të përshtatshme me një shkop druri për koktej
20. Bend up 2mm e fundit e secilit prej drejton FET. Kjo do ta bëjë shumë më të lehtë heqjen, nëse paraqitet nevoja
21. Vidhni FET në lavaman. Shumë e lirë dhe pajisja do të nxehet shumë, shumë e ngushtë dhe ju do të shtrembërojnë fllanxhën e pajisjes dhe edhe një herë ajo do të mbinxehet. Nëse keni një kaçavidë çift rrotullues, shikoni çift rrotulluesin e rekomanduar dhe përdoreni atë. 
22. Nëse i keni kuptuar saktë udhëzimet, skedat e pajisjes do të jenë pjesërisht mbi PCB Bashkoni FET me hekurin e madh, së pari burimet, pastaj kullimin, në fund portën. Ju mund të duhet të shkëputni L4 dhe L5 ndërsa jeni duke vendosur FET, por mos e shkëputni R3 pasi kjo siguron mbrojtje statike për pajisjen.

Skematik

Pjesë Lista

Shënimet

1. Numrat Farnell Pjesa janë për udhëzues vetëm - pjesë të tjera ekuivalente klasë mund të zëvendësohet.
2. Kapacitoreve Metal veshur janë ose Semco Seri MCM, seri Unelco J101, Underwood, ose ARCO Seri MCJ-101 dispozicion nga, ndër vende të tjera, Pjesë RF.
3. MRF171A dispozicion nga BFI (UK), Richardson or Pjesë RF (US)
4. ARCO ose kositëset SPRAGUE janë në dispozicion nga Konceptet e Komunikimit (US)
5. 18 SWG (standard matës tela) është përafërsisht diametër 1.2mm
6. 22 SWG (standard matës tela) është përafërsisht diametër 0.7mm
7. Për të bërë induktorët - mbështjellni numrin e kërkuar të kthesave rreth një ish me madhësi të përshtatshme, fillimisht përdorni një hapësirë ​​me diametër tela midis secilës kthesë. Pastaj tërhiqni kthesat për të marrë gjatësinë e kërkuar në tabelën e listës së pjesëve. Në fund kontrolloni vlerën duke përdorur një analizues të rrjetit dhe rregulloni në përputhje me rrethanat.
8. Përjashtim nga rregullat e mësipërme ndarje është L4, e cila është plagë afër.
9. Petë bakrit është në dispozicion nga dyqanet artizanale (të përdorura në bërjen e qelqit me njolla)
10. A / R = siç kërkohet

Fotografi e Prototype përforcues

Shënim orientimin e FET. Plumbi me plagë është rrjedhja, dhe eshte e drejte

---

Pass Low Filter Testim

Çdo përforcues pushtet RF duhet të pasohet nga një filtër të ulët të kalojë (LPF) për të reduktuar harmoni në një nivel të pranueshëm. Çfarë është ky nivel në një aplikim të palicencuar është një pikë diskutimi, por ndërsa fuqia e prodhimit rritet, më shumë vëmendje duhet t'i kushtohet shtypjes harmonike. Për shembull, një harmonikë e tretë prej -3dBc në një njësi 30W është 1uW, e cila nuk ka gjasa të shkaktojë ndonjë shqetësim, ndërsa shtypja harmonike e tretë -1dBc në një dalje 30KW rezulton në një fuqi 3W në harmonikën e tretë e cila është potencialisht problematike. Pra, për absolut Niveli i rrezatimit harmonik në shembullin e dytë që të jetë i njëjtë si i pari, tani ne kemi nevojë për të shtypur harmonik tretë nga 60dBc.

Në këtë model, unë mora vendimin për të zbatuar një filtër 7 polësh Chebyshev me kalim të ulët. Një Chebyshev u zgjodh pasi faza dhe dallgët e amplituda brenda bandës nuk ishte kritike, dhe Chebyshev jep një zbutje më të mirë të bandës sesa krahasuar me të thënë, një Butterworth. Brezi i ndalimit të dizajnit u zgjodh në 113MHz, duke dhënë një diferencë implementimi 5MHz nga frekuenca më e lartë e dëshiruar e bandës së kalimit në 108MHz dhe fillimin e ndalesës në 113MHz. Parametri tjetër kritik i dizajnit ishte valëzimi i bandës së kalimit. Për një model të vetëm të frekuencës është praktikë normale të zgjedhësh një valëzim të madh të bandës së kalimit, për shembull 1dB, dhe të akordosh kulmin e maksimumit të bandës së fundit me frekuencën e dëshiruar të daljes. Kjo jep zbutjen më të mirë të shiritit të ndalimit sepse dallgëzimi më i madh i shiritit të kalimit rezulton në zbutje më të shpejtë të shiritit të ndalimit. Një filtër shtatë shtyllash ka 7 elementë reaktivë, në këtë model katër kondensatorë dhe tre induktorë. Sa më shumë pole, aq më mirë zbutja e shiritit të ndalimit, në kurriz të rritjes së kompleksitetit dhe më shumë humbjes së futjes së shiritit të kalimit. Kërkohet një numër i çuditshëm i poleve pasi që rezistenca e plotë e hyrjes dhe e daljes është projektuar të jetë 50R.

Meqenëse ky dizajn është me bandë të gjerë, kjo kufizon valëzimin e bandës së kalimit në një nivel të tillë që humbja e kthimit të bandës së kalimit të mos bëhet e tmerrshme. Përdorimi i shërbimeve të shkëlqyera të dizajnit të filtrit shareware Faisyn (në dispozicion nga FaiSyn RF Design Software Faqja Kryesore) lejon që këto shkëmbime tregtare të hetohen lehtë, dhe unë u vendosa për një valë të bandës së kalimit prej 0.02 dB. Ky program gjithashtu llogarit vlerat e filtrit për ju dhe nxjerr një listë neto në një format të përshtatshëm për hyrjen në simulatorët më të njohur të qarkut linear. Me 7 shtylla, zgjedhja ishte në dispozicion për të përdorur 4 kondensatorë dhe 3 induktorë ose 3 kondensatorë dhe 4 induktorë. Unë zgjodha të parën, me arsyetimin se rezulton në një përbërës më pak të erës. Vlerat e kondensatorit të dhëna nga programi faisyn u ekzaminuan për të kontrolluar që ato ishin afër një vlere të preferuar, të cilën ishin. Nëse ato do të kishin rënë midis vlerave të preferuara, opsionet do të përfshinin paralelizimin e dy kondensatorëve së bashku, gjë që rrit panevojshëm numrin e përbërësve, ose rregullimin e hollësishëm të frekuencës së ndalesës dhe valëzimit të bandës së kalimit për të marrë një grup më të dëshirueshëm të vlerave.

Për të zbatuar filtrin, kam vendosur për të përdorur madhësisë metalike veshur kapacitoreve standarde bëra nga Unelco ose Semco. Induktorët u bënë nga tela bakri i konservuar me 18 SWG (matës standard i telit). Në përvojën time, ka shumë pak për të fituar nga përdorimi i telit të bakrit të veshur me argjend. Induktorët u formuan rreth qendrës së një standardi RS or Farnell mjet tweaking (FEC 145-507) - kjo ka një diametër 0.25 inç, 6.35 mm. Përndryshe përdorni pjesën e shpimit me madhësi të përshtatshme. Dy induktorët e jashtëm janë mbështjellë në drejtim të akrepave të orës, dhe ato të brendshme janë mbështjellë në drejtim të akrepave të orës. Kjo është një përpjekje për të zvogëluar bashkimin induktiv të ndërsjellë midis induktorëve, kjo tenton të degradojë zbutjen e shiritit të ndalimit. Për të njëjtën arsye induktorët janë të vendosur në 90 ° me njëri-tjetrin, sesa të gjithë në një vijë të drejtë. Induktorët bashkohen drejtpërdrejt në skedat e kondensatorëve të veshur me metal. Kjo i minimizon humbjet. Një filtër i ndërtuar me kujdes i këtij lloji mund të shfaqë një humbje të futjes së bandës kaluese më të mirë se 0.2dB. Këtu janë rezultatet e provës për njësinë prototip.

Duke ditur vlerat e kërkuara për induktorët, unë bëra një mendim të arsimuar bazuar në përvojën se sa kthesa kërkoja, dhe pastaj përdora një analizues të rrjetit RF të kalibruar siç duhet për të matur induktivitetin e induktorit që kisha krijuar. Kjo është mënyra më e saktë për të përcaktuar vlerën e induktancave me vlerë të vogël, pasi matja mund të bëhet në frekuencën aktuale të funksionimit të filtrit. Pasi të keni matur vlerën dhe rregulluar induktancat në përputhje me rrethanat, duhet të zbuloni se kur ndërtohet filtri i plotë, çuditërisht nevojitet pak rregullim për të finalizuar akordimin e filtrit.

Mënyra më e mirë për të akorduar këtë filtër është të minimizoni humbjen e kthimit të hyrjes së bandës së kalimit, duke përdorur një analizues të rrjetit. Duke minimizuar humbjen e kthimit të inputit do të minimizoni humbjen e transmetimit të bandës së kalimit dhe valëzimin e bandës së kalimit. Hapësirë ​​20MHz grafiku tregon se kam arritur një humbje të kthimit të bandës së kalimit prej -18dB. Nëse nuk keni një analizues rrjeti, gjërat janë pak më të komplikuara. Nëse thjesht akordoheni për një frekuencë spoti, vendosni një burim energjie RF për të futur në filtër përmes një njehsori të energjisë drejtuar. Filtri përfundon me një ngarkesë të mirë 50R. Tani monitoroni fuqinë e reflektuar që kthehet nga filtri dhe rregulloni filtrin për të minimizuar fuqinë e reflektuar. Nëse doni performancë me bandë të gjerë, do të duhet ta provoni dhe ta bëni këtë, të themi, tre frekuenca, fundi, mesi dhe pjesa e sipërme e bandës. Përndryshe, nëse keni arritur të matni induktorët mjaft mirë me mjete të tjera, ju thjesht mund të mblidhni filtrin dhe ta lini me kaq, pa ndonjë rregullim të mëtejshëm.

Pasi të jeni akorduar për humbjen minimale të kthimit të bandës, zbutja e ndalesës kujdeset për veten, nuk duhet të akordoheni pasi do të ngatërroni humbjen e futjes së bandës. Hapësirë ​​200MHz grafiku tregon se kam arritur 36dB të refuzimit në harmonikën e 2-të të 88MHz, që është rasti më i keq. Duke iu referuar Hapësirë ​​600MHz Diagrama tregon harmonik 3rd e 88MHz shtypur nga-55dB, dhe urdhërat më të lartë nga një shumë më të madhe se kjo.

Përforcues Testim

Kam përdorur një analizues të rrjetit HP 8714C për të akorduar këtë amplifikator. Pa qasje në një analizues të rrjetit, duhet të jeni jashtëzakonisht krijues për t'u akorduar për performancën me bandë të gjerë. Pasi të keni akorduar LPF, puna tjetër është të vendosni paragjykimin FET. Bëni këtë me një analizues të spektrit të lidhur me prodhimin (via një sasi të duhur të pakësim, të paktën 40dB) për të monitoruar lëkundjet false. Lidhni një ngarkesë të mirë 50R me hyrjen dhe lidhni një PSU të stabilizuar (njësia e furnizimit me energji elektrike) me një kufi aktual të vendosur në 200mA.

Vendosni të gjitha makinat prerëse në qendër të gamës së tyre. Me makinat prerëse qeramike miniaturë të specifikuara, kur metalizimi i gjysmës së hënës në pllakën e sipërme të prerjes është në një linjë plotësisht me rrafshin në trupin e prerësit, prerësi është në kapacitetin maksimal. Rrotulloni 180 ° nga këtu për kapacitetin minimal. Vendosni R1 për tensionin minimal (eksperimentoni para se të përshtateni me FET nëse nuk e dini në cilën mënyrë është kjo). Ngadalë rrisni tensionin e furnizimit nga 0V në + 28V. E vetmja rrymë e tërhequr duhet të jetë ajo e marrë nga qarku i paragjykimeve, rreth 14mA. Tani rregulloni R1 për të shtuar 100mA në këtë shifër. Nuk duhet të ketë hapa të papritur në rrymën e marrë nga NJSP. Nëse ka, amplifikatori pothuajse me siguri lëkundet.

Nëse gjithçka është mirë, fiku. Kalibroni analizuesin e rrjetit. Në HP 8714C për këtë kërkesë unë normalizoj S11 në një qark të hapur dhe bëj një kalibrim përmes S21 me 40dB zbutje në linjë. Padyshim që zbutësit e përdorur duhet të vlerësohen për të paktën 50W RF në frekuencat VHF.

Tani jeta ndërlikohet paksa. Normalisht unë do të rekomandoja që të shikoni kombinimin e amplifikatorit dhe LPF, por për shkak se pika e prishjes së LPF është vetëm 5MHz mbi bandën e dëshiruar të amplifikatorit, e bën të pamundur të shikoni formën e përgjigjes së amplifikatorit nëse kjo ndodh të jetë upband nga 108MHz . Për këtë arsye unë bëra akordimin fillestar të amplifikatorit me LPF të anashkaluar, gjë që më lejoi të vendosja hapësirën e analizuesit të rrjetit mjaftueshëm të gjerë për të parë se ku ishte përgjigja e amplifikatorit.

Me 0dBm e makinë, shkulje larg për të marrë rreth 15dB e fitimit dhe më të mirë se 10dB e humbjes së kthimit nëpër 88 për 108 MHz (sinjal të vogla komplot fitim, Pin = 0 dBm) Tani ngjisni makinën në amplifikator, duke tërhequr kufirin aktual në mënyrë të përshtatshme. Ju do të vini re se ndërsa rrisni makinën RF, fitimi do të rritet dhe humbja e kthimit të inputit do të përmirësohet. Kjo sjellje është pasojë e paragjykimit të FET krahasimisht lehtë. Ju mund të paragjykoni arrat nga FET, dhe paragjykoni atë, të themi 0.5A, kjo do t'ju japë më shumë fitim në nivele më të ulëta të makinës. Për aplikime normale unë rekomandoj që të përdorni një paragjykim më të ulët. Një paragjykim i lartë në nivele të vogla të prodhimit do të zvogëlojë efikasitetin DC në RF.

Tani do të duhet të ftohni përforcuesin, përveç nëse e keni pajisur me një ftohës të madh. Me HP 8714C mund të merrni energji burimi + 20dBm (kjo është ajo që thotë në ekran, në të vërtetë është më pak se kaq) (sinjal të mesme komplot fitim, Pin = + 20 dBm) Me këtë nivel të lëvizjes tani mund të akordoheni për 18 deri në 20dB fitim dhe humbje kthimi më mirë se 15dB. Në këtë pikë do të rilidhja LPF dhe do të ngushtoja hapësirën e analizuesit të rrjetit në 20MHz me qendër në 98MHz. Drejtimi i amplifikatorit mbi 108MHz me energji në LPF sigurisht që nuk rekomandohet. Para se të merrni shumë larg kaloni në CW (më e mira për të zgjatur spastrimin e spastrimit në disa sekonda në CW për të shmangur hutimin nga analistët që kthejnë fluturimin) dhe shikoni prodhimin në analizuesin e spektrit. Prodhimi duhet të jetë i pastër si dëbora e drejtuar, mos harroni të kontrolloni që prodhimi është në frekuencën me të cilën jeni emocionues të amplifikatorit, nëse jo, do të shikoni një lëkundje të tmerrshme në brez.

Për akordimin përfundimtar të rrafshimit të energjisë, sepse kisha qasje në një laborator inteligjent RF me gjithçka që ju mund të kërkonit (pajisje testuese, gjithsesi) kam përdorur një përforcues me bandë të gjerë Mini-Circuits ZHL-42W për të rritur prodhimin e analizuesit të rrjetit për të mundësuar Unë për të akorduar përgjigjen e fitimit të amplifikatorëve të sheshtë me fuqi të plotë të daljes. Komploti i fitimit përfundimtar u mor duke vendosur në mënyrë të përshtatshme energjinë burimore, dhe pastaj duke bërë një kalibrim përmes kalimit me përforcuesin e Mini-Qarqeve dhe zbutësit e energjisë në linjë. Kjo më lejoi të planifikoj vetëm fitimin e amplifikatorit të energjisë. Pastaj kalova në spastrim të ngadaltë dhe përdora një njehsor të fuqisë RF të kalibruar për të matur me saktësi fuqinë e daljes RF. Njohja e fuqisë së daljes dhe fitimit RF me saktësi më lejoi të llogaris fuqinë e hyrjes në amplifikatorin e energjisë. Kjo komplot tregon se fitimi i energjisë është një hije nën 20dB dhe rreth 0.3dB e sheshtë në të gjithë brezin (Sinjali i madh komplot fitim, Pin = + 26.8 dBm) Në lidhje me rregullimin e rrafshët, efikasiteti duhet të kontrollohet. Kam arritur një minimum prej 60% në 88MHz në 40W jashtë, duke u përmirësuar me fuqi më të larta të daljes. Unë do të thoja që efikasiteti i mirë është më i rëndësishëm sesa rrafshimi i mirë. Nga këndvështrimi i dëgjuesve, ndryshimi midis daljes 35W dhe 45W është i papërfillshëm, por funksionimi i një fuqie më të ulët me një efikasitet të mirë do të thotë që FET do të funksionojë më freskët, do të zgjasë më shumë dhe do të jetë më elastik ndaj kushteve të defektit si një VSWR i lartë.

Se çfarë fuqie dalëse do të zgjidhni për të ekzekutuar më në fund varet nga ju, MRF171A do të funksionojë për fat të mirë të paktën 45W dhe ndoshta shumë më tepër, megjithëse nuk e rekomandoj. Rreth 40 deri në 45W është shumë - shih Si për të mbajtur tuaj përfundimtar Device RF pushtet Alive për më shumë informacion.

Rezultatet përforcues

Asnjë harmonikë nuk mund të matet në daljen e amplifikatorit deri në një dysheme zhurme prej -70dBc. Kjo pritet, pasi një hetim i shpejtë tregoi harmonikën e papërpunuar të amplifikatorit para LPF në rreth -40dBc. Filtri tashmë është demonstruar të ketë një shtypje minimale harmonike të 2-të -35dBc. Asnjë prodhim i rremë nuk ishte i dukshëm.

Asnjë matje zyrtare nuk u bë me VSWR të prodhuara keq. Unë drejtuar aksidentalisht amplifikatorin me energji të plotë në një qark të hapur për disa sekonda, dhe ai nuk u ngrit në erë. Përdorimi i një PSU me një kufi të vendosur me kujdes të rrymës do të ndihmojë në parandalimin që amplifikatori të bëjë ndonjë budalla në këto kushte.

---

Aplikacion

Si një shembull i një aplikimi për këtë përforcues I përdorur Broadcast Magazina 1W FM LCD PLL ngacmues për të drejtuar amplifikuesin me brez të gjerë 40W. Për të shmangur modifikimin e njësisë së Magazines së Transmetimit, unë përdora një jastëk laboratorik 3dB BNC midis ngacmuesit dhe amplifikatorit të energjisë, për të siguruar nivelin e duhur të makinës në amplifikator. Nxitësi ishte programuar për tre frekuenca të ndryshme, në secilën frekuencë të matur fuqia dalëse dhe konsumi aktual, duke lejuar llogaritjen e efikasitetit DC në RF.

Furnizimi me tension përforcues pushtet = 28V
Furnizimi ngacmues tensionit = 14.0V, konsumi ngacmues aktual = 200 mA përafërsisht.

Nxitësuesi i Magazinës së Transmetimit përfshin një strukturë të mbylljes RF të mbyllur, të përdorur gjatë riprogramimit të PLL në mënyrë që RF të mos gjenerohet derisa të rifitohet bllokimi i frekuencës. Kur mbyllja RF e eksituesve ishte aktive, prodhimi i amplifikatorit u ul në mënyrë të ngjashme - dmth. Amplifikatori mbeti i qëndrueshëm.

---

Përfundim

Unë kam demonstruar një amplifikator me bandë të gjerë, që sapo të akordohet, nuk kërkon rregullim të mëtejshëm për të mbuluar brezin e transmetimit FM 87.5 në 108MHz. Dizajni përdor një MOSFET të nivelit të lartë duke siguruar gati 20dB fitim me një fazë të vetme, ka efikasitet të mirë DC në RF, numërim të ulët të përbërësve dhe është i thjeshtë për tu ndërtuar. Kostoja e pjesëve nuk duhet të kalojë 50 £, FET e përdorur në prototip kushton më pak se 25

Nëse kjo përforcues është përdorur me një ngacmues broadband dhe ajrore, kombinimi rezulton lejon përdoruesin të kaloni frekuencë transmeton sipas dëshirës pa rregullimet e nevojshme gjithsesi në zinxhirin transmetojë.

Përforcues kërkon një shkallë të drejtë të përvojës RF me energji elektrike për të akorduar, si dhe qasje në pajisje profesionale testimit RF

---

Puna e ardhmja

• Ndërtimi i njësive shtesë për të vlerësuar përsëritshmërisë
• Dizajn të shtypura bordit qark
• Përmirësimi i stabilitetit nën kushte të mospërputhjes të dhëna keqe
• Ulja numërimin ndryshueshme komponent
• Hetuar ndryshme fet aktuale paragjykim për të modifikuar të fituar përforcues

 

---

Kontribuoi

Kontribuar nga Unique Elektronikë (Woody dhe ALPY)
"Këtu është një PCB për MRF171A, 45 vat mosfet, në faqen tuaj.
Skedari është në formatin bmp. Përdorni film lazer dhe një printer lazer, ai do të shtypë në madhësi. "

MRF171A_1_colour.bmp (14 kb)

Produkti ynë të tjera:

Sistemi profesional i mbrojtjes nga rrufeja për Tower	Paketa e pajisjeve profesionale të stacionit të radios FM	Transmetues FMUSER FU-1000C 1000W FM me ndërfaqe hyrëse audio USB
FMUSER 200W Paketa e Transmetimit të Radios FM	Zgjidhje IPTV Hoteli	Transmetues i radios FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM