Игорь 2
Усилители мощности => Цепи согласования => Тема начата: UATRY от Октябрь 31, 2025, 07:55:25 pm
-
Интересует такой контур для одной лампы ГУ81.
-
Как и для П-контура нужно знать Roe. Какое напряжение на аноде? Какую мощность планируете снимать?
На ВЧ диапазонах можно упереться в горячую емкость, в этом случае возможно, что придется включать компенсирующую катушку, таким образом по сути применяя LPL контур.
Расчеты и того и другого сделаем, Орешек еще наверняка подключиться, только данные давайте.
-
Важно также какая схема ОС или ОК. Если конструкция собрана, желательно замерить горячую емкость лампы с монтажом, без КПЕ.
-
Орешек еще наверняка подключиться, ...
123123
-
для одной лампы ГУ81.
Для расчёта нужны исходные данные:
Анодное напряжение Еа = ?
Напряжение второй сетки Ес2 = ?
Ток покоя анода Iа.пок = ?
По току анода: выжимаем соки из лампы или как?
Нагрузка с каким максимальным КСВ?
-
Схема с общим катодом, анод 2700, экран 600, ток покоя 100 милиамп.
Орешек, импульс анодного тока 1.6 ампера, КСВ не более 3.
-
Интересует 160, 80, 40
-
анод 2700,...импульс анодного тока 1.6 ампера,
Roe = 2875 Ом.
-
Интересует 160, 80, 40
Тогда и дроссель можно рассчитать. Питание анода параллельное или последовательное?
-
Если на НЧ диапазонах чем то не устраивает П контур, то явно преследуется цель повышенного подавления уровня гармоник. А об этом что то ни слова. Под -40 , и П контур обеспечит. Стало быть, если в схему УМ закладывается PL контур, то подавление второй гармоники должно быть под дБ 50-60 ? Или всё те же 40? Ведь от этого будет зависеть нагруженная добротность, КПД, полоса работы без перестройки...
-
Эта причина и есть главная. Для НЧ диапазонов PL контур хорошо получается без всяких компенсирующих катушек и без завышенной добротности. Можно исходить из условия получения в каскаде требуемого подавления 2-й гармоники 50 дБ. Это с учетом коэффициентов Берга лампы. Т.е. самому ПL контуру достаточно обеспечить подавление порядка 44 дб. Такое подавление получится при добротности П-контурной части порядка 11 и добротности выходного контура порядка 1,5.
-
Есть такие каркасы, диаметры 16,5мм, 18мм, 21мм. Средний фарфоровый, правый не знаю какой материал, левый фторопласт. Какой диаметр нужен для дросселя?
-
достаточно обеспечить подавление порядка 44 дб.
На эквиваленте.
-
Какой диаметр нужен для дросселя?
Схема питания анода?
-
Материал - фторопласт или керамика. Что-то другое нежелательно. Но тут зависит еще от схемы, параллельного или последовательного питания. Орешек не зря задает этот вопрос. При параллельном питании дроссель может работать как именно дроссель или как часть параллельного контура в аноде. Соответственно меняются требования к каркасу, числу витков и диаметру провода. При последовательном питании, поскольку активное сопротивление схемы для переменного тока в точке его включения в разы (или даже в десятки раз) ниже, он обычно работает как именно дроссель и требования к нему, а также к числу витков, сильно ниже (но элементы контура будут всегда под анодным напряжением). Проблема в том, что при требуемом Roe на диапазоне 160 метров и при параллельном питании заставить работать дроссель как именно дроссель вряд ли вообще получиться, так как его индуктивность должна быть ну очень высокой. Итого выход - делать расчет не PL контура, а именно LPL контура, в котором первая L означает катушку параллельного контура, включенного в анодную цепь. Конструктивно все будет выглядеть самым обычным образом, дроссель питания, который на самом деле будет являться катушкой параллельного контура с невысокой добротностью, совмещающий в себе цепь подвода питания.
Какой может быть алгоритм расчета в данном случае? Задача - обойтись без переключения катушки (дросселя). Нужно сделать расчет на самый высокочастотный диапазон, в данном случае 7 МГц и зафиксировать индуктивность катушки. Далее перейти к расчету на диапазон 3,6 МГц и подобрать добротность первого контура такой, что бы получилась та же самая индуктивность катушки, и далее тоже самое сделать с переходом на диапазон 1,9 МГц. Требования к катушке будут самыми высокими на диапазоне 1,9 МГц так как добротность параллельного контура на этом диапазоне получится самой высокой. Иначе говоря, через эту катушку будет протекать постоянная составляющая, а так же бежать ВЧ ток, который должен замыкаться на массу через блокировочный конденсатор, который нужно выбрать с хорошей емкостью и высокого качества.
-
По сути такой расчет можно рассматривать как расчет PL контура с дросселем заданной индуктивности. Пример моего расчета, хотя вариантов может быть много:
- Начнем с контура на 7,1 Мгц. Примем невысокую добротность первого контура и получим катушку (дросселя) L1 = 104.2 мкГн. Все параметры видны в окне расчета. ВЧ ток через катушку равен 0,34А.
- Следующий скрин - расчет на 3,65 МГц. Индуктивность дросселя те же 104 мкГн, однако видим, что ВЧ ток через дроссель стал равен 0,66 А. Потери в дросселе стали равны 5,5 Вт против 2,8 Вт в диапазоне 7,1 Мгц.
- Третий скрин - расчет на 1,9 МГц. Опять имеем туже самую индуктивность дросселя 104 мкГн. ВЧ ток через дроссель увеличился до 1,28 А, а потери возросли до 10,6 Вт (при Qх = 190).
Подавление 2-й гармоники во всех случаях порядка 43 дб, с учетом коэффициентов Берга будет порядка 50 дБ. КПД во всех случаях около 94 %. Лучше, после намотки, проверить дроссель на резонансы, но с такой индуктивностью (длиной провода намотки) на этих частотах их вроде не должно быть. Каркас лучше брать побольше диаметром, если есть из чего выбрать, что бы получить меньше провода и больше конструктивной добротности. Индуктивность дросселя, конечно, можно взять и побольше или напротив, поменьше, главное учесть потери, которые будут в дросселе и не попасть в резонансы, если потребуется много провода.
ps Автором идеи LP контура был С.Пасько, но каких-либо расчетов я не видел, видимо он делал это по наитию, к тому же с прицелом на ВЧ диапазоны, где добротность первого контура выбиралась значительно бОльшей, чем здесь на НЧ. Но суть расчета одинакова.
-
Автором идеи LP контура был С.Пасько,
С чего бы это? Насколько помню, он предлагал применять LP контур. В котором L часть в аноде, просто работала на нейтрализацию излишней ёмкости в аноде лампы. В PL контуре, дополнительная часть ставится на выходе, работая практически только на подавление гармоник. И такие контура достаточно давно работают в мощных импортных усилителях. Всё же там, производителям приходится придерживаться каких то заданных параметров. И им приходилось усложнять ВКС в своих УМ, что бы уложиться в существующие стандарты.
-
Автором идеи LP контура был С.Пасько, ...
Это он так думал, но это не так. Он ввёл обозначение LP.
-
Какой диаметр нужен для дросселя?
Схема питания анода?
Желательно параллельная схема. Но хотелось бы увидеть расчет для последовательной схемы.
-
Насколько помню, он предлагал применять LP контур.
У меня так и написано. Суть в том, что мы ставим дроссель с относительно небольшой индуктивностью. Взгляд со стороны ВЧ и со стороны НЧ на одно и тоже явление. Попробуйте рассчитать обычный П-контур на НЧ диапазон с учетом дросселя, индуктивность которого не столь велика как требуется, и увидите, что емкость С1 станет другой. А PL да, это катушка "после", никаких противоречий здесь нет.
Это он так думал, но это не так. Он ввёл обозначение LP.
Может быть, я достоверно не знаю.
-
Для всего трех НЧ диапазонов можно пойти дальше - сделать вообще двойные П-контура - там подавление гармошек еще выше и они обычно широкополосней, т.е. кутить в пределах диапазона не понадобится. Лишь бы антенны позволяли это реализовать.
https://dxx.narod.ru/PI-F-2.html
-
Это вариант, но с этим расчетом нужно брать нагруженную добротность не менее 8, но не как рекомендует автор, порядка 2-4. С добротностью 2-4 входное сопротивление будет сильно отличаться от расчетного. Вот расчет при Qn = 8. КПД 93,6% при Q0 = 250.
C1, пФ = 61.148
C2, пФ = 1861.900
C3, пФ = 1798.847
L1, мкГн = 8.253
L2, мкГн = 0.534
Ну и потом с меньшей Qn даже на 7 Мгц горячая емкость, при таком Roe, станет слишком малой. Уже при Qn = 5 она равна 36 пф.
ps Двойной П-контур можно считать и по Шульгину, но с при хорошей широкополосности для такого Roe проблема с все то же горячей емкостью.
-
На форуме есть тема "ВКС двойной П-контур".
https://analogtrx.com/SMF/index.php?topic=951.0
-
двойные П-контура ...
При наличии обвязки и КСВ = 3, широкополосности не будет. Два КПЕ* в любом случае обеспечат согласование.
ПС.
UATRY, у вас два КПЕ или как?
-
Нужно просчитывать, но думаю, что с КСВ 3 могут быть проблемы с настройкой. Простой П-контур здесь более гибок. Для PL все же нужно бы обеспечить правильность нагрузки. Или АФУ с КСВ близким к единице или согласующее. Или же считать PL на измеренный импеданс.
-
с КСВ 3 могут быть проблемы ...
Расчёт пока не делал. За счёт полосы думаю получится настроить.
-
У П-контура на выходе есть кондер, который можно подкрутить. Параметры П-контура меняются, но настройка получается. У PL кондера нет. Я думаю здесь придется фиксировать индуктивности, которые получились при расчете на правильную нагрузку, и потом пробовать подставлять разные варианты неправильной нагрузки и при этом смотреть, будут ли находится решения за счет изменения емкостей. :)
-
и потом пробовать подставлять разные варианты неправильной нагрузки и при этом смотреть, будут ли находится решения за счет изменения емкостей.
Здесь по моему проще пересчитать ВКС как двойной П контур. Соединение, под фиксированное сопротивление нагрузки. КПЕ на входе выходе, возможность подстройки под необходимые сопротивление. Гибкость настройки будет наверное чуть хуже чем при одиночном П контуре, но всё таки чуть лучше чем при отсутствии подстройки выхода на антенну. Ну или на выходе Г контур, вернее П контур, вырождающийся в Г контур, с ёмкостью к антенне. Там смотреть что проще в реализации.
-
по моему проще пересчитать ВКС как двойной П контур....КПЕ на входе выходе,
Тоже так подумал. 123123
-
Ну и потом с меньшей Qn даже на 7 Мгц горячая емкость, при таком Roe, станет слишком малой.
Давайте посчитаем на 7ку под реально реализуемую с одной рогатой и чтобы кпе хоть как-то покрутить можно было, т.е. взять емкость лампы+монтажа+начальную кпе средней паршивости.
Потом сравним по полосе и подавлению гармошек все возможные схемы (т.е. П, ПЛ, ЛП, 2П) - модели в рфсимм нарисую.
Еще обидевшийся тут ve3kf популяризировал в свое время обычный одиночный П-контур + на его выходе включенный последовательно параллельный контур (трап) на вторую гармошку.
-
П-контур + ...
П-контур + пробка. Тоже вариант. Добротность катушки пробки не критична. Но эта схема тоже критична к нагрузке. Решение за счёт полосы и КПД.
-
Потом сравним по полосе и подавлению гармошек все возможные схемы (т.е. П, ПЛ, ЛП, 2П) - модели в рфсимм нарисую.
Уже не сегодня, да и желательно все же понимать что нужно в первую очередь. Но если есть желание повозиться, попробуйте вот такой 2P. Roe=2.8 кОм, Rn = 50 Ом, Q0 = 250. Рисуете это в rfsim. Потом параллельно входу ставите параллельный контур. Для сохранения широкополосности он должен быть небольшой добротности, иначе говоря индуктивность побольше, емкость поменьше. Цель - общая горячая емкость увеличиться. Не факт, что получиться, но попробовать можно.
Пробку, которую ve3kf предлагал, можно там же испытать, но расчет П-контура нужно вести с учетом комплексного сопротивления этой пробки на основной частоте иначе, думаю, получится лажа.
C1, пФ = 23.416
C2, пФ = 210.271
C3, пФ = 262.248
L1, мкГн = 21.881
L2, мкГн = 2.924
-
Цель - общая горячая емкость увеличитЬся.
Прекрасно знаю это правило 33wr , но все равно, там где надо не ставлю, а где не надо ставлю! dontt44 44443
-
UATRY, у вас два КПЕ или как?
Два.
-
Давайте посчитаем на 7ку под реально реализуемую с одной рогатой и чтобы кпе хоть как-то покрутить можно было, т.е. взять емкость лампы+монтажа+начальную кпе средней паршивости.
Потом сравним по полосе и подавлению гармошек все возможные схемы (т.е. П, ПЛ, ЛП, 2П) - модели в рфсимм нарисую.
Посчитать несложно. Но в данном случае все варианты возможны по горячей емкости. Полоса и прочие параметры будут примерно равноценны. Подавление значительно лучше у PL/2P. Чуть лучше у LP за счет первого контура. Особняком будет только 2П в том смысле, что его можно сделать широкополосным за счет невысокой добротности первой и второй половин, это возможно за счет выбора средней ступени трансформации как среднегеометрического значения от входа и выхода. Но в этом случае при заданном Roe мала горячая емкость (расчет 2Р на предыдущей странице сделан по другой методике). Ее можно поднять увеличением добротности, но тогда опять не будет широкополосности, зато подавление будет зашкаливать, лучше чем у PL. 2Р посчитано выше для случая с низкодобротными контурами, с большей добротностью есть ли смысл считать? LPL считал на предыдущей странице.
Но здесь еще нужно учитывать, что для LP и PL заданы вполне конкретные параметры. Например для PL подавление можно поднять выше, увеличив добротность второго контура, для LP тоже можно поднять добротность 1-го контура, но в данном сучае есть ли смысл... Сам расчет делался исходя из того, что добротности П-контурной части одинаковы и равны 11. Ну и LP больше все же больше предназначен для ВЧ диапазонов, там где не хватает емкости. Здесь разве что для учета дросселя.
Подавление второй гармоники обведено красной рамкой KF2-I для генератора тока. Полоса по уровню КСВ=1,5 тоже обведена - S11(0.2).
Фильтр пробку не считал. Отдельной проги для нее у меня нет, а в ручную не хочется заморачиваться, хотя там не сложно (может Орешек в маткаде сварганит ;) ). И мысль по "пробке" - на рабочей частоте это будет фактически схема PL, просто подавление 2-й гармошки будет еще лучше, чем у классического PL, но надо ли оно еще лучше, учитывая усложнение схемы.
---
ps Ну и для сравнения, посчитал уже после. Для того, что бы П-контуром достичь такого же подавления 2-й гармошки как у PL (из приведенного расчета) его добротность пришлось задрать до 27-ми! Со всеми вытекающими и по КПД и по полосе.
-
С PL контуром, кстати, то же можно экспериментировать, как и с двойным. Снижать добротность П-контурной части и повышать для выходного контра. Полоса становится шире, подавление падает, но все равно лучше, чем у П-контура. Однако падает и горячая емкость. А вот LPL позволяет несколько поправить ситуацию.
-
Еще шире. 7 МГц. Полоса по КСВ = 1,5 получилась 572 кГц, при КПД 95,6 и подавлении 2-й гармошки 46,2 дБ. Схема LPL.
L1, мкГн = 15.691
L2, мкГн = 24.076
L3, мкГн = 3.380
С1 (полн), пф = 56.705
C2, пф = 176.892
ps Можно еще шире, более 700 кГц по КСВ=1,5 и почти 400 по КСВ 1,22, но горячая емкость на грани, 52-53 пф.
-
Появилось время набросал моделек. (делал по расчетам SYN'а из поста Ответ #21 и #34)
Смотрим, маркер стоит на подавлении второй гармошки.
Или текстом кому лень смотреть:
П -28дБ;
ПЛ -38дБ;
2П -54дБ;
ЛП -29дБ;
ЛПЛ -41дБ.
Полоса МГц по S11=-9дБ (ксв 2):
П 6.87-7.37;
ПЛ 6.86-7.33;
2П 6.69-7.5;
ЛП 6.86-7.33;
ЛПЛ 6.54-7.4.
И на закуску, от фонаря (может быть не оптимально, можно "крутить еще") набросал П+трап.
Тут подавление второй гармошки до -80дБ, но третья -50дБ.
Полоса по ксв 2: 6.8-7.2МГц.
Для сравнения 3я гармонь у:
П -40;
ПЛ -55;
2П -75;
ЛП -42;
ЛПЛ -57дБ.
Если надо модели rfsimm - говорите, пристегну потом.
-
Если надо модели rfsimm - говорите, пристегну потом.
Ну а почему бы и нет? :) Желательно поправить частоту для Q0. У Вас указано 100 МГц, как RFSim интерпретирует эту величину для 7-ми МГц неизвестно, поэтому могут быть мелкие расхождения.
Смотрим, маркер стоит на подавлении второй гармошки.
Здесь можно сделать уточнение/пояснение. В модели RFSim этот показатель приведен для режима работы с согласованным генератором. На моих скринах этот показатель обозначен как KF-U (данные с RFSim совпадают), но рамкой я обводил другой параметр - подавление 2-й гармоники KF-I для режима генератора тока, при использовании пентода ГУ-81 (любого пентода или тетрода) применим как раз этот показатель. Хотя, чисто для сравнения разных схем, можно пользоваться хоть тем хоть другим (KF-I чаще всего, хотя не всегда, на 5-6 дб больше, чем KF-U). Ну и, показатель полосы тоже есть в моих скринах, но расчет сделан не для КСВ=2, а для КСВ=1,22 и 1,5 (полоса S11(0,1) и (0.2)), это тоже можно сравнить с результатом модели RFSim, будет совпадение. :)
Подавление 2-й гармошки в режиме генератора тока можно получить и в RFSim. Для этого выходное сопротивление генератора нужно указать на порядок выше (например 28 кОм, вместо 2,8 кОм) и далее взять разницу между значениями S21 на рабочей частоте и частоте 2-й гармоники.
-
Менял в каких-то из моделей Q на 10МГц - никакой разницы не увидел, поэтому не стал переделывать все скриншоты, они были сделаны уже.
Даю все варианты архивом.
Если кто еще заметит какие-то недочеты - пожалуйста корректируйте и публикуйте.
Может быть есть смысл покрутить вариант П+трап на предмет лучшего ксв в полосе...
А для академических целей, перед выбором реализации, сравнить возможности всех схем уже и этого достаточно.
-
И на закуску, от фонаря (может быть не оптимально, можно "крутить еще") набросал П+трап.
RFsim нет сейчас по рукой. Сколько s11 получилось на рабочей частоте?
Рассчитать, с Вашими данными по фильтру-пробке, можно так :
>>> pi = 3.1415926
>>> f = 7.1*1000000
>>> lt = 0 + 2*pi*f*1.7j/1000000
>>> lc = 0 - 1/(2*pi*f*75/1000000000000j)
>>> rn = 50
>>> rnp = rn + lt*lc/(lt+lc)
>>> print (rnp)
(50+101.62397413374381j)
Т.е. комплексное сопротивление нагрузки на рабочей частоте с учетом пробки получилось 50+101.624j
Теперь переведем это в параллельное сопротивление, получим 256,549 || 126.224 j
Теперь нужно рассчитать П-контур на сопротивление нагрузки 256,549 Ом. И потом, параллельно к рассчитанному С2 П-контура, присоединить параллельно конденсатор
>>> cdop = 1000000000000 / (2*pi*f*126.224)
>>> print (cdop)
177.5905497389684
177.59 пф.
Должно получиться точно.
-
Большая добротность контура в этом случае не нужна, больше ради горячей емкости. Я взял 10. Модельку прикрепил.
-
Если говорить о разных режекторных фильтрах, то еще один вариант - не параллельный контур по 2-й гармонике, а последовательный на основной частоте. Получается по сути тот же ПЛ но с другим включением конденсатора. Подавление 2-й гармоники примерно как у PL. Сфера применения, на мой взгляд очень ограничена из-за лишнего элемента схемы. Разве что-то где-то в однодиапазонной конструкции на ВЧ диапазоне. Единственное преимущество перед классическим PL в том, что П-контур считается как обычно на 50 Ом, поэтому горячая емкость получится повыше, если это будет критичным параметром.
-
Сколько s11 получилось на рабочей частоте?
-24дБ на 7.07кГц, сильно не старался, не было времени, накрутил 3-4 изменениями номиналов лучше -20дБ S11 и ладно.
У вас получилось получше, -36дБ s11.
На мой взгляд П+трап самый простой и эффективный вариант, если важно хорошее подавление 2й гармони, т.е. многодиапазонная антенна или клубная станция, где несколько рабочих мест на соседних диапазонах работает. Хотя там применяют обычно и внешние фильтры, но чего не подавить (относительно просто, всего добавкой катушки+емкость) сразу у РА, не вынося внеполоски в фидерерно-коммутационные цепи.
-
Вроде как лучше 36-ти :). По какой формуле в дб переводили? Я все к ним никак привыкнуть не могу (в данном случае), мне проще и удобнее без перевода в дб, шкала от нуля до единицы (модуль коэффициента отражения), КСВ при необходимости высчитывается просто.
А вообще от темы ушли...
-
Уже давно привык к соотношению дБ по мощности, поэтому всегда в rfsimm ставлю s11/s21 10log(P) и сейчас на всех VNA-приборах обратные потери в дБ идут по умолчанию тоже.
Потом перевожу любой таблицей или считалкой return-loss to swr в сети, что первое попадется в поиске, они все работают одинаково по-моему, например:
https://www.everythingrf.com/tech-resources/vswr
Или можно запомнить сколько RL XX-дБ самым ходовым значениям ксв соответствует, ну вроде ксв2=-9дБ, 1.5=-14, 1.3=-18, 1.1=-26дБ а все промежуточные значения для представления картины в голове "устно аппроксимировать".
Тема себя наверное почти исчерпана, все основные варианты ВКС были рассмотрены, ТС молчит как рыба - видимо все понятно или это был лишь очередной т.н. "информационный вброс" чтобы тут кто-то суетился-считал, а там тролль сидит попивая пиво читает и смеется.
-
Потом перевожу любой таблицей или считалкой return-loss to swr в сети, что первое попадется в поиске, они все работают одинаково по-моему, например:
https://www.everythingrf.com/tech-resources/vswr
Я как-то выкладывал простейший калькулятор return-loss. Сейчас добавил децибелы, обновленный калькулятор ниже. Главное понять суть тех единиц, которые предлагают в разных программах. Пришлось разобраться. Это отношение мощностей отраженной от порта или прошедшей через порт к всей мощности, которая прошла бы через порт при точном согласовании. Называть их могут по разному, что часто и создает путаницу, ну а суть именно такая.
Пример. Пусть КСВ=1,5. При таком КСВ отражается 4% мощности. В децибелах:
10 * log (4/100) = -13.9794 это отраженка
10 * log (96/100)= -0.17729 это что прошло (К передачи по мощности)
Вывод обновленного калькулятора :)
-- Потери рассогласования --
Выходное R источника = 50
Zn = R + jX
R нагрузки = 75
jX нагрузки = 0
Pn, % от полной = 96.000
|S11| по U = 0.200
|S11| по P = 0.040
К отражения P, дб = -13.979
К передачи Р, дб = -0.177
КСВ = 1.500
-
По теме, автор вопроса молчит. Поэтому наверное заключительный пост из 3-х скринов для классического PL контура. На 7 МГц, ради получения горячей емкости порядка 75 пф, думаю этого достаточно, добротность первого контура взял 11.5, второго 1.5. На 80 и 160 метров добротность первого контура 11, второго 1.5, подавление 2-й гармошки в режиме генератора тока не менее 43 дб. Этого достаточно.
ps Спасибо Игорю 2, в свое время дал много полезной информации, в том числе по режиму генератора тока.
-
UATRY,
будет ли анти-паразитка в аноде?
-
А нужен ли антипаразитный дроссель? Лампа одна, всего три диапазона.
-
Лучше перебдеть,чем недобдеть. 123123