Hallo zusammen, wie im anderen Thread geschrieben möchte ich gerne eine innovative Röhren-PA bauen. PY2KO beschreibt in "An Innovative 2-kW Linear Tube Amplifier", wie er Röhren gitterseitig im Schaltbetrieb ansteuert und über die Anodenspannung die NF aufmoduliert. Er nennt das "class F", allerdings bringt mit gockel keine vergleichbaren Ergebnisse. Generell sollte das ja auch mit Transistoren möglich sein, allerding müsste die Ansteuerung im Gegentakt ja mit XX MHz erfolgen und der Schwingkreis am Ausgang wäre bei den paar Ohm Ausgangsimpedanz der Transistoren vermutlich auch unhandlich. Habt ihr weitere Quellen zu dem Thema oder habt ihr euch schonmal mit der Technik im höheren Leistungsbereich beschäftigt? Danke im Voraus und viele Grüße Bernhard
2kW Linear-Schaltbetrieb in Röhre? Innovativ ist daran besonders das Marketing. Alle nötigen Buzzwords drin, die Musikers Kohle locker machen.
Bastler schrieb: > Musikers Kohle Musiker? Warum glaubst du wohl, hat er das im HF-Forum gepostet und PY2KO referenziert?
Die Klasse F heißt, wenn ich das richtig verstehe, dass (min.) ein Ventil digital verwendet und ein Schwinkreis zur Erstellung des Sinus verwendet wird. Die eigentliche Modulation erfolgt dann über die Versorgungsspannung. Die Modulation der Vorsorgungsspannung alleine hebt den durchschnittlichen Wirkungsgrad der Endstufe logischerweise bis knapp unter den maximal erreichbaren an, weil die Verluste im Teillastbereich fast verschwinden. Das Verwenden des Ventils als Schalter müsste in meinen Augen die Effizienz dann auf theoretisch 100 % anheben. PY2KO schreibt 85 %, die diss unter http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2013/8620/pdf/Braeckle_Dissertation_2013.pdf aber nur von ~65 %. Liegt das am Gegentaktbetrieb, der bei sehr hohen Frequenzen und geringen Leistungen einfach nicht rentabel ist? Weiss vielleicht jemand von euch, wie die Endstufen von Radiosendern aufgebaut sind und ob man dort so etwas findet? Vy 73 (für die Musiker: das ist ein buzzword für Funker) Bernhard
Bernhard _. schrieb: > Die Klasse F heißt, wenn ich das richtig verstehe, dass (min.) ein > Ventil digital verwendet und ein Schwinkreis zur Erstellung des Sinus > verwendet wird. Das macht doch schon Klasse E http://people.physics.anu.edu.au/~dxt103/160m/class_E_amp_design.pdf
@Jörg: Ok, ich gebe zu daß ich mir meist alle Threads unsortiert anschaue. Und ich bin viel mehr Musiker als Funker, also bitte um Verzeihung für mein Versehen :-)
Bernhard _. schrieb: > wie er Röhren gitterseitig im Schaltbetrieb ansteuert und > über die Anodenspannung die NF aufmoduliert. War früher so üblich. Teletraphie in C-Betrieb und AM über die Betriebsspannung. (Anodenschirmgittermodulation) LG OXI
Moin, Bücher Quellen zum Class F Auf Deutsch Edgar Voges: Hochfrequenztechnik Auf Englisch Cripps: RF Power Amplifiers for Wireless Communications Ich hoffe das hilft weiter.
Danke, OXi, für die Info zur Anodenschirmgittermodulation. Hat jemand von euch eine Ahnung, wieso das Verfahren nicht bei Transistorendstufen verwendet wird? Im Prinzip könnte man doch einen normalen Halbbrücken-Gegentaktwandler im ZVS-Schaltbetrieb betreiben?!?
Wird es auch. Hatte das mal bei einem CB-Funkgerät gesehen. Collectormodulation dann halt. LG OXI
Ok, danke für die Kollektormodulation. Aber sind Leistungstransistoren überhaupt schnell genug, um im C-Betrieb arbeiten zu können? Klassische Schalttransistoren liegen ja bei mehreren 'zig ns Schaltzeit, der RD100HHF1 hat eine C_iss von 200 pF was einen schnellen Schaltbetrieb vermutlich unmöglich macht. Ist damit das k.o. für den Transistor gefallen und es kommen nur Röhren in Frage?
Die Veränderung der Betriebspannung im Rhythmus eines NF- Signals nennt man Amplitudenmodulation, also Träger mit 2 Seitenbändern. Diese Betriebsart wurde etwa seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts weitgehend durch Einseitenbandmodulation mit unterdrücktem Träger ersetzt ( SSB), und zwar wegen der höheren Aussteuerung der (Linear-) Endstufe und der geringeren belegten Bandbreite. Ich wage nicht, mir das Spektrum vorzustellen, das dann bei einem zusätzlich pulsartig zerhackten Steuersignal ( Arbeitsfrequenz ) entsteht, erschwerend bei 2 kW In- oder gar Output.
>> Ich wage nicht, mir das Spektrum vorzustellen
Solltest du aber, vor allem in Bezug auf die o. g. Schaltung und nicht
auf Phantasiegebilde mit "pulsartig zerhackten Steuersignal".
Im Moment simuliere ich mal eine Gegentaktendstufe aus zwei Trioden
(GI7B), deren Anoden mit dem Hüllkurvensignal und deren Gitter mit der
HF angesteuert werden.
Die Hüllkurve kommt ja nicht von einem Mikrophon, sondern von einem
SSB-Signal. Aus der Endstufe kommt damit natürlich im Idealfall SSB oder
von mir aus Rauch aber nicht AM :-)
Die Umsetzung mit Trioden ist vermutlich nicht ideal und vielleicht auch
nicht möglich, ich probiere einfach das Gitter vorzuspannen.
Nach deiner Beschreibung wird die Spannung der Steuerfrequenz ( also die, auf der du senden möchtest ), getaktet auf die Steuergitter gekoppelt ). Das generiert - unabhängig von einer möglichen Modulation - ein stark oberwellenhaltiges Linienspektrum. Bei der klassischen Amplitudenmodulation wird (in der Leistungsendstufe ) die von der Endstufe generierte HF- Energie mit einer gleichgroßen NF- Energie ( mit einem sorgfältig dimensionierten Modulationstrafo )gemischt; Einbeziehung der Schirmgitter erhöht den Wirkungsgrad. D.h., du benötigst einen NF-Verstärker, der dann aber nur NF verstärkt und "dem HF-Träger" dieses Signal aufbürdet. Im Zeitbereich resultiert daraus die bekannte namengebende Amplitudenänderung, im Frequenzbereich erscheinen die Trägerfrequenz sowie die beiden Seitenbänder. Ein Einseitenbandsignal kann nur im HF-Bereich existieren, aufbereitet entweder - wie ganz früher bei der Trägerfrequenztechnik - mit magnetostriktiven Filtern im 50 kHz-oder 200 kHz- Bereich oder - moderner - mit Quarzfiltern bis etwa 9 MHz. Mich interessiert jetzt brennend, wie du mit deinem "irgendwie" aufbereiteten SSB-Signal die Amplitude der Betriebsspannung nennenswert beeinflussen willst. Oder dachtest du eher an eine Negativmodulation, also Reduktion des HF-Signals ( was ja letztlich auch eine AM ist, aber nicht den beträchtlichen NF-Aufwand erfordert ). Eine sachliche, emotionsfreie Beschreibung ist einer technischen Diskussion dienlich.
Da meine Simulation nicht funktioniert (bekomme einfach keine Leistungstriode als Modell hin) habe ich Zeit zum Schreiben... >>Mich interessiert jetzt brennend, wie du mit deinem "irgendwie" >>aufbereiteten SSB-Signal die Amplitude der Betriebsspannung nennenswert >>beeinflussen willst. Indem ich, genau wie PY2KO, die Versorgungsspannung selbst regle. Aus der Netzspannung mache ich geregelte 400 V (PFC, funktioniert bereits) und daraus mit einer Vollbrücke (im Layout) die Anodenspannung. Ausgelegt ist das für 3,5 kW Dauer und 6 kW Peak als Regelreserve. >> Nach deiner Beschreibung PY2KO beschreibt (frei übersetzt) nicht einfach einen C-Betrieb der Ventile, sondern einen auf eine Frequenz eingestellten Schwingkreis der angestoßen wird.
Jetzt gibt es den aktuellen Stand des HV-Netzteils im Forum Analogtechnik zu zum Zerpflücken.
Bei Transistoren ist diese Betriebsart auch unter dem Namen ZVS bekant, Zero Voltage Switching. Bei Klasse E und F ist mindestens ein Schwingkreis so abgestimmt daß die HF-Spannung einen Nulldurchgang hat bevor der Transistor ein- oder ausgeschaltet wird. Dadurch haben Schaltzeiten und Rückwirkungskapazitäten sehr wenig Einfluß und die Schaltverluste sinken sehr weit ab. Für AM (Modulation über Betriebsspannung) und FM ist das perfekt geeignet. Ob ein SSB-Signal einigermaßen sauber herauskommt wäre ein interresantes Experiment, man müßte die Hüllkurve auf die Betriebsspannung modulieren und zugleich Basis oder Gitter mit einem Rechteck ansteuern das die Phasenlage von der HF hat. Bei einer Triode sehe ich gewisse Bedenken daß du am Gitter einige hundert Volt ins negative gehen mußt um diese voll zu sperren, da wäre eine Tetrode oder Pentode weit aussichtsreicher.
Angehängte Dateien:
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ErsterVersuch.png
73 KB
>> Ob ein SSB-Signal einigermaßen sauber herauskommt wäre ein interresantes >> Experiment Das wird es, danke für deine Infos! Ja, ich bin auch skeptisch mit Tetroden. Aber unter den günstigen und gut verfügbaren Leistungsröhren finde ich nur Tetroden, für Tipps bin ich natürlich dankbar. Um der Diskussion etwas Fleisch ans Gerippe zu geben habe ich mal einen ersten Simulationsversuch angehängt. Am Gitter erst mal nichts als die Ansteuerung und den "Load" Knopf ganz aufgedreht. Die Resonanzkurve ist an C8 aufgenommen. Viele Grüße Bernhard
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