HF-Verstärkereinfluss auf Oberwellenfilter

[Benjamin K. (halunke86)]

Hallo,

gibt es eine Möglichkeit, den Einfluss einer Induktivität im 
Kollektorkreis eines HF-Verstärkers auf den nachfolgenden 
Oberwellenfilter zu reduzieren?
Diese verändert den Betragsverlauf ziemlich ungünstig, sodass ich 
anstelle einer geringen Welligkeit im Durchlassbereich (Tschebycheff) 
ein Maxima kurz vor dem Sperrbereich erhalte, welches den Betragsverlauf 
ziemlich ungünstig ändert (ist nochmal ein Anstieg um 8dB!).
Und kann mir jemand vielleicht einen Hinweis geben, wie ich meine 
Ausgangsimpedanz auf 50 Ohm transformieren kann, ohne das 
Tschebycheff-Verhalten groß zu beeinflussen (der Ausgangswiderstand des 
Verstärkers beträgt ungefähr 170 Ohm)

Gruß Benny

[Ralph B. (rberres)]

Man könnte die Kollektordrossel so dimensionieren, das sie mit der 
Kollektorkapazität einen abgestimmten Schwingkreis bildet. Dann 
verschwinden die imaginären Anteile und übrig bleibt nur der Leitwert 
des Transistors. Den nachfolgenden Collinsfilter muss man dann entweder 
mit einen Widerstand entkoppeln, oder der linke Kondensator in die 
Schwingkreiskapazität des Kollektorkreises mit einbeziehen.
In der Praxis macht man beide Kapazitäten des Filters abgleichbar.


Ralph Berres

[Benjamin K. (halunke86)]

Den Abgleich mit den 2 Kapazitäten hatte ich auch soweit geplant. Die 
Kompensation mit der Kollektorkapazität hätte eine ziemlich große 
Induktivität zur Folge(>60uH). Gibt es noch eine alternative 
Möglichkeit?

Gruß Benny

[Ralph B. (rberres)]

Eine Möglichkeit wäre noch mit einer Breitbanddrossel im Kollektorzweig.

6lochferritkern oder ähnliches. Dann sinkt aber die Verstärkung sehr 
stark, weil der Transistor dann nicht mehr als reine Stromquelle 
arbeitet.

Ralph Berres

[B e r n d W. (smiley46)]

@Ralph Berres
Die Resonanz zusammen mit der Kollektorkapazität wirkt dann aber nicht 
breitbandig.

@Benjamin
Du hast eine galvanische Verbindung zwischen der Betriebsspannung und 
dem Lastwiderstand. Da muß noch irgendwo ein Kondensator ~10nF zwischen 
L1 und C2.

Probiers mal mit diesen Werten:
L1=10µ, C2=56p, L2=180n, C4=39p, R4=50

Gruß, Bernd

[Benjamin K. (halunke86)]

Der Verstärker kann ruhig als Schmalbandverstärker arbeiten, das wäre 
kein Problem.

Bei der galvanischen Verbindung habe ich eben auch das Problem, dass sie 
mir mein Filterverhalten verändert (aus diesem Grund habe ich sie 
zunächst weggelassen, was natürlich keine endgültige Lösung darstellt)

Mit den vorgeschlagenen Werten weicht das Verhalten ziemlich stark vom 
gewünschten ab, im Anhang die Ergebnisse der Simulation
(einmal mit und einmal ohne Koppelkapazität)

Gruß Benny

[B e r n d W. (smiley46)]

Durch die Resonanz der L1 bei 54MHz komme ich nun auf einen 
Innenwiderstand von ~10,5k. Dadurch verschieben sich die Bauteilwerte 
nochmals ein wenig. Ich finde, die Kurve sieht gut aus.

Möglicherweise unerscheiden sich unsere BF199 Modelle.

Gruß Bernd

[Benjamin K. (halunke86)]

Kannst du mir mal deine Modell-Daten schicken?

Danke schonmal im Voraus.

Gruß Benny

[Benjamin K. (halunke86)]

Hier mal noch meine Modell-Daten:

.MODEL QBF199 NPN(IS = 4.031E-16 NF = 0.9847 ISE = 9.187E-17 NE = 1.24
+ BF = 122.5 IKF = 0.065 VAF = 135 NR = 0.991 ISC = 4.1E-13
+ NC = 1.37 BR = 5.036 IKR = 0.04 VAR = 8 RB = 16
+ IRB = 0.0004 RBM = 8 RE = 0.402 RC = 5 XTB = 0
+ EG = 1.11 XTI = 3 CJE = 2.258E-12 VJE = 0.444 MJE = 0.136
+ TF = 2.92E-10 XTF = 8 VTF = 8 ITF = 0.14 PTF = 20
+ CJC = 9.333E-13 VJC = 0.2488 MJC = 0.1974 XCJC = 0.86 TR = 3.5E-08
+ CJS = 0 VJS = 0.75 MJS = 0.333 FC = 0.9001 mfg=Philips)
*

Gibt es eigentlich ein Model für den BF199 für ADS?

Gruß Benny

[B e r n d W. (smiley46)]

Hallo Benjamin

Ich verwende dieses Model:

.MODEL BF199 NPN (
+ IS = 1e-14  BF = 100 BR = 1 RB = 0 RE = 0
+ RC = 0 CJS = 0 CJE = 2e-12 CJC = 2e-12 VJE = 0.75
+ VJC = 0.75 TF = 2.6126e-10 TR = 1e-08 MJE = 0.33
+ MJC = 0.33 VA = 100 ISE = 0 IKF = 0.01 NE = 1.5
+ NF = 1 NR = 1 VAR = 100 IKR = 0.01 ISC = 0
+ NC = 2 IRB = 1e+30 RBM = 0 XTF = 10 VTF = 10
+ ITF = 1 PTF = 0 XCJC = 1 VJS = 0.75 MJS = 0
+ XTB = 0 EG = 1.11 XTI = 3 KF = 0 AF = 1 FC = 0.5
+ )

Der Unterschied ist aber nicht groß, bei Deinem kommt 0,5 dB mehr raus.

Bernd

[Benjamin K. (halunke86)]

Naja, bis auf dass mein Betragsverlauf (mit Koppelkapazität) ziemlich 
von deinem abweicht...

Aber ich glaube ich habe eine Lösung gefunden, welche meinen Ansprüchen 
genügt: Hierzu habe ich zunächst einmal die Impedanztrafo im 
Smithdiagramm nachvollzogen und habe festgestellt, dass ich nach dem 
Pi-Netzwerk mit Hilfe einer weiteren (seriellen) Induktivität mit ca. 
1.6uH nahezu Anpassung erhalte. Hier kann ich die Induktivität im 
Kollektorkreis verwenden, und es funktionierte auch noch mit der 
Koppelkapazität (natürlich bis jetzt nur in der Simulation, Schaltung 
wird morgen jedoch realisiert und getestet.

Im Anhang noch die aktuelle Schaltung + Betragsverlauf.

Über weitere Anregungen  Verbesserungsvorschläge  Kommentare wäre ich 
natürlich sehr erfreut.

Danke auf jedenfall an der Stelle schonmal an alle, die mitdiskutiert 
haben.

Gruß Benny