К вопросу о КСВ между трансивером и РА

[UU4JEY]

Коллеги, интересует такая проблема. Собрал усилитель на 2-х ГУ-50 по схеме с общими сетками (сетки заземлены только по ВЧ, по постоянному току на них поданы соответствующие напряжения). Раскачка, естественно, в катоды. Для согласования выхода трансивера (TS-440) со входом РА используется П-контур. У меня получается следующая картина - полного согласования трансивера с РА (по мин. КСВ) удается достичь только при том уровне мощности на входе РА, при котором собственно и происходила настройка П-контура. Если уровень мощности меняется (неважно, в большую или меньшую стороны), то имеет место рассогласование, что проявляется в возрастании КСВ. В связи с этим вопрос - это у меня что-то не так, или же так и должно быть? При опросе радиолюбителей по эфире одни говорили, что у них такой эффект отсутствует, тогда как другие подтверждали его наличие. По идее, входное сопротивление РА с заземленными сетками должно зависеть от уровня возбуждения - поэтому и КСВ между трансивером и РА меняется в зависимости от уровня раскачки - или я что неправильно понимаю?
Кто внесет ясность в это темное дело?

[RT8L]

входное сопротивление РА с заземленными сетками должно зависеть от уровня возбуждения - поэтому и КСВ между трансивером и РА меняется в зависимости от уровня раскачки

Собственно Вы сами ответили на свой вопрос.

[UT8EL]

UU4JEY наверное хотел спросить а что же сделать чтобы этого небыло???

[DJ4MB]

а что же сделать чтобы этого небыло???

Накладно и с потерями связано, но "чисто" -
посколько Rвх 2х ГУ50-х примерно 125 ом аттенюатор 125ом/3 дб на резюках вставить.Тогда можно и встроенным тюнером согласовать - и лампы,и тюнер только сопротивление видят и не "качают".
Приветы - Весо

[UU4JEY]

Накладно и с потерями связано, но "чисто" -
посколько Rвх 2х ГУ50-х примерно 125 ом аттенюатор 125ом/3 дб на резюках вставить.Тогда можно и встроенным тюнером согласовать - и лампы,и тюнер только сопротивление видят и не "качают".

Очень интересная мысль! Надо попробовать! Но все-таки, какие же тут будут потери - только те 3 дБ, на которые аттенюатор ослабит входной уровень возбуждения, или же больше?

[UN7CI]

По идее, входное сопротивление РА с заземленными сетками должно зависеть от уровня возбуждения - поэтому и КСВ между трансивером и РА меняется в зависимости от уровня раскачки - или я что неправильно понимаю?

Точнее сказать не от раскачки, а от изменения катодного тока ламп, что в свою очередь приводит к изменению входного сопротивления усилителя, как нагрузки.
Как мне представляется, возможны два способа решения:
- увеличением анодного напряжения ламп, что снизит анодный ток до приемлемого значения с учётом характеристик двух ламп. Возможно у коллег по эфиру это соответствует, поэтому и нет проблем.

- установить между входным П-контуром и катодом не ёмкостную, а индуктивную связь посредством катодного широкополосного трансформатора с соотношением 1:4, взвалив на его магнитный поток проблемы вариаций по сопротивлению.

[DJ4MB]

только те 3 дБ, на которые аттенюатор ослабит входной уровень возбуждения, или же больше?

Ну АСУ тоже свои потери имеет,а- основные те 3 дб - 50% мощности"

[UU4JEY]

Накладно и с потерями связано, но "чисто" -
посколько Rвх 2х ГУ50-х примерно 125 ом аттенюатор 125ом/3 дб на резюках вставить.

И все-таки это ничего не даст - смоделировал поведение аттенюатора на резисторах в CircuitMaker. Получается, что если на выходе аттенюатора сопротивление меняется, то и по входу аттенюатора его входное сопротивление тоже меняется. Собственно, это понятно и без моделирования. А входное-то сопротивление РА с раскачкой в катод есть величина непостоянная, это никак не аналог резистора с соответсвующим сопротивлением(например, 125 Ом) - а об этом, как правило, забывают. Ведь ток через лампу течет только в течение отрицательного полупериода напряжения возбуждения.
Отсюда и расхожее заблуждение типа того, что - "у меня РА на 3-х ГУ-50 имеет входное сопр. 50 Ом - и зачем тут еще какая-то цепь согласования нужна?"
По поводу трансформатора 1:4 - у меня трансформатор, правда 1:1 стоит, связь с трансивером не через емкость. Но зависимость КСВ от уровня возбуждения имеет место быть.
Собственно, меня более всего волнует не проблема изменения КСВ от уровня входной мощности - по-видимому, едиственный путь избежать этого - раскачка РА в упр. сетки ламп. Интересует то, насколько "плохо" чувствуют себя транзисторы выходного каскада трансивера вследствие этого эффекта. Не влияет ли это отрицательно на их надежность?

[DJ4MB]

смоделировал поведение аттенюатора на резисторах в CircuitMaker.

Оспаривать не буду - и не считал,и не применял.
Рекомендовалось некоторымы "экспертами из-океана".
Да вот Rвх лампы динамическое,куда ни подавай - в катод ниже,
(с того и любят,согласование проще), на сетке - выше.
Не знаю,с чего вам транс понадобился.Нормально - РА- П-фильтр - катод.
У меня хоть и другие лампы,но "сопротивления" похожи - КСВ стоит.Правда КСВ-метр имеет своё время срабатывания,сглаживает.С того наверно и встроенный тюнер "качает",у него время срабатывания короче.Оттуда и берется сигнал защиты РА,до тех пор,пока она в порядке - не стоит себе голову заботами о надеждности транзисторов морочить.У многих трансиверов еще вторая защита,если ток покоя слишком возрос,РА вырубается.Посмотрите как у Вас, транзисторы спалить конечно можно,да не сразу.

[Igor-UGG]

Кто внесет ясность в это темное дело?

Попробуйте посмотреть вот здесь http://www.dl2kq.de/pa/1-9.htm

[UU4JEY]

Не знаю,с чего вам транс понадобился.Нормально - РА- П-фильтр - катод.
У меня хоть и другие лампы,но "сопротивления" похожи - КСВ стоит.Правда КСВ-метр имеет своё время срабатывания,сглаживает.

ВЧ трансформатор 1:1 у меня стоит для гальванической развязки, поскольку в РА используется бестрансформаторное питание. Между трансивером и Ра стоит П-контур. Мне просто интересно, почему так получается. У меня мин. КСВ получется только при том уровне мощности возбуждения, при котором проводилась настройка П-контура по входу РА. Убавил мощность возбуждения - КСВ возрастает, прибавил - тоже увеличивается. А у некоторых других аматоров этого эффекта нет (во всяком случае, по их заверениям).

Попробуйте посмотреть вот здесь http://www.dl2kq.de/pa/1-9.htm

Ставил такую цепь согласования, плюс дополнительно использовал П-контур - ничего не меняется, описанный выше эффект имеет место быть.

Правда КСВ-метр имеет своё время срабатывания,сглаживает.С того наверно и встроенный тюнер "качает",у него время срабатывания короче.

Так если встроенный тюнер "качает", стало быть и у Вас наблюдается тоже явление, что и у меня? Только КСВ-метр в силу своей инерционности этого не
фиксирует?
Меня все это беспокоит по той простой причине, что хочется достичь по возможности идеального согласования трансивера с РА, а наблюдаемый эффект как гвоздь в ботинке, Hi!

[EX8A]

Цитата:………….

Меня все это беспокоит по той простой причине, что хочется достичь по возможности идеального согласования трансивера с РА, а наблюдаемый эффект как гвоздь в ботинке, Hi!...........................

Идеал недостижим, но приемлемого решения, когда отрицательные последствия полярно-неравномерной нагрузки трансивера почти незаметны, добиться можно.

Чтобы не метаться от одного решения к другому, и не тратить бесполезно время, надо понять физику процесса. Это как раз тот самый случай, о которых говорят, что нет ничего практичнее, чем хорошее знание теории.

Итак, мы имеем дело с циклически неравномерной нагрузкой. Наиболее наглядны аналогии из механизмов, её я и применю. Также циклически неравномерна нагрузка на двигатель, приводящий в движение поршень насоса, качающего например нефть. Полпериода вращения нагрузка большая, другие полпериода она мала, почти отсутствует. Попробуйте подключить к такой нагрузке скажем асинхронный электродвигатель. Он не запустится, и сгорит через пару минут после включения.

Но выход давно найден. Это применение массивного маховика. Маховик обладает большой инерцией и противостоит любым попыткам препятствовать его равномерному синусоидальному вращению. Когда поршень оказывает сопротивление – (рабочий ход), его толкает не столько сам двигатель, сколько маховик, потому что маховик обладает кинетической (реактивной) энергией во много раз превосходящей энергию самого двигателя, часть которой отдаёт поршню во время рабочего хода.
Во время рабочего хода маховик теряет часть своей энергии и замедляет скорость вращения, а во время холостого хода, пополняет энергию (и скорость вращения) от двигателя. То есть его движение неравномерно, т.е. несинусоидально, Но чем маховик массивнее и больше диаметром, тем неравномерность (несинусоидальность) вращения меньше.

Если на входе усилителя с ОС поставить электрический маховик, то нагрузка на трансивер будет более равномерной и синусоидальной. Электрический маховик – это колебательный контур, настроенный в резонанс. В принципе любой, например П-контур. Однако маховик-маховику рознь, контур-контуру тоже.

Электрический эквивалент массы маховика – Q-фактор контура. Q=1, означает что мы имеем дело с маховиком никакой массы. Q=10 означает, что контур накапливает и может отдать в нагрузку мгновенную мощность в 10 раз бОльшую, чем трансивер.

Поэтому в правильно спроектированных усилителях с ОС, на входе стоит резонансный контур с немалым Q-фактором. То же и в профессиональной технике связи.

Все остальные выкрутасы, которых в журналах и И-нете немало, с ФНЧ и пр. и пр. – жалкие полумеры, не стОящие внимания.

73! Сергей, ЕХ8А.

[UU4JEY]

Сергей, большое спасибо за комментарий! Безусловно, все это совершенно верно. Но можно хотя бы ориентировочно прикинуть, какая добротность П-контура нужна, например, в моем конкретном случае (РА на 2хГУ-50) - или же нужно обязательно проводить эксперименты с различными значениями Q для П-контура, пока не получится желаемый результат?
73! Андрей

[EX8A]

Но можно хотя бы ориентировочно прикинуть, какая добротность П-контура нужна, например, в моем конкретном случае (РА на 2хГУ-50) - или же нужно обязательно проводить эксперименты с различными значениями Q для П-контура, пока не получится желаемый результат?
73! Андрей

Я же не знаю какой именно результат Вас удовлетворит, поэтому «прикидывать» нет ни возможности, ни смысла.
Теперь насчет обязательности экспериментов.
Любые прикидки или расчеты сами по себе не имеют смысла, и обретают его только после подтверждения экспериментом.
Я понятия не имею есть –ли у Вас какие либо обязательства по изготовлению усилителя или по занятиям радиотехникой вообще. Если есть – обязательства надо выполнять конечно, если нет, то как Вам будет угодно, хотите экспериментируйте, хотите – нет.
По мере своих сил, я лишь могу подсказать направление движения и закономерности, т. е. что от чего зависит.
По теме форума – чем больше Q-фактор контура на входе, тем меньше мощность гармоник и продуктов интермодуляции на выходе такого усилителя.
Если бы передо мной стояла подобная задача, я начал бы с Q=10. Мало? Какие проблемы? Уменьшил индуктивность, и подбором емкостей добился нужного коэффициента трансформации и резонанса, пока реальные параметры на совпадут с желаемыми. Можно поэкспериментировать на одном диапазоне, что даст информацию о приемлемом соотношении L/C для всех других.

73! Сергей, ЕХ8А.

[UA1ANP]

Ну, в принципе, я с Сергеем (ЕХ8А) согласен! Он весьма наглядно описал механический процесс маховика, присовокупив его к контуру по входу РА.
На вой взгляд идеальный вариант, это контур по входу РА и в управляющую сетку! При этом не забыть установить в сетке нагрузочный резистор 50-900 Ом. Чем меньше резистор, тем устойчивее работает РА на всех диапазонах.

В Вашем случае весьма эффективно будет работать трансформатор 1:4.

Решается сразу 2е проблемы:

1) ёмкость кабеля между трансивером и РА перестаёт влиять на входной «П» контур РА и не будет расстраивать его.

2) Так как входное сопротивление лампы меняется, а входной «П» контур настроен на какое-то усредненное входное сопротивление лампы (пусть оно будет 150 Ом), то при изменении сопротивления входа лампы (пусть от 100-200 Ом), то и КСВ по входу РА будет изменяться не 1:1, а 1:4 !

Неоднократно проверено мною на практике с РА на 3 и 4 лампах ГУ-50.