Forum: HF, Funk und Felder N-FET Bias bei HF-Transistor (Linearbetrieb)


von Ingo (Gast)


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Hallöchen.

Verständnisfrage. Bauteil im Kontext: RQA0009SXAQS

Bei dem Ausgzug aus dem Datenblatt (im Anhang) wird Idq mit 200mA 
angegeben. Die Aussteuerung geht jedoch bis ca. 1A. Es handelt sich bei 
dem Schaltungsbeispiel also nicht um einen linearen (Class A) sondern 
unlinear Verstärker  (Typ B). Verstehe ich das richtig?

Meinem Verständnis nach müsste ich Idq für Linearbeitrieb (Class A) auf 
500mA ziehen, damit ich nach oben und unten den identischen Spielraum 
habe.

Ein Linearbetrieb mit einem kleinem Idq ist meinem Verst#ndnis nach nur 
bei A/B-Betrieb (Push-Pull) mit zwei Transistoren möglich.

Oder habe ich hier etwas bei dem Bias-ing von MOSFETs nicht recht 
verstanden?

Besten Dank im Voraus.

von Ralph B. (rberres)


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Ingo schrieb:
> Ein Linearbetrieb mit einem kleinem Idq ist meinem Verst#ndnis nach nur
> bei A/B-Betrieb (Push-Pull) mit zwei Transistoren möglich.

Die Drossel im Drainkreis dient als Speicher für die im B-Betrieb 
abgeschnittene Halbwelle.

Ralph Berres

von Ingo (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Die Drossel im Drainkreis dient als Speicher für die im B-Betrieb
> abgeschnittene Halbwelle.

Hallo Ralph,

Ja, klar. Aber das ist ja dann kein Linearbetrieb, weil ich bei der neg. 
Halbwelle keinen Einfluss auf das Signal habe. Das Verhält sich quasi 
wie Class C nur mit Bias.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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von Ralph B. (rberres)


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Ingo schrieb:
> Ja, klar. Aber das ist ja dann kein Linearbetrieb, weil ich bei der neg.
> Halbwelle keinen Einfluss auf das Signal habe. Das Verhält sich quasi
> wie Class C nur mit Bias.

das stimmt so nicht ganz.

In der Spule wird genau die Energiemenge einer Halbwelle gespeichert.

Das heist das die durch den B-Betrieb fehlende Halbwelle durch die in 
der Spule gespeicherte Energie einer Halbwelle ergänzt wird.

Der Verstärker arbeitet also schon weitgehend linear. Allerdings nicht 
so linear wie im echten A-Betrieb, bei der der Gleichstrom unabhängig 
von der Aussteuerung ist.

Aber so unlinear wie C-Betrieb ist er noch lange nicht.

Der induktive Widerstand muss nur sehr viel höher sein, als der 
Lastwiderstand am Ausgang. Das heist die Induktivität muss groß genug 
sein, um die Energie einer Halbwelle auch speichern zu können, und als 
Gegen-EMK wieder abgeben zu können.

Anders wäre es wenn die Spule durch einen Widerstand ersetzt würde.
Dann würde in der Tat eine Halbwelle fehlen.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Ingo (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Das heist das die durch den B-Betrieb fehlende Halbwelle durch die in
> der Spule gespeicherte Energie einer Halbwelle ergänzt wird.
>
> Der Verstärker arbeitet also schon weitgehend linear. Allerdings nicht
> so linear wie im echten A-Betrieb, bei der der Gleichstrom unabhängig
> von der Aussteuerung ist.

Hallo Ralph,

danke für die elaborierte Antwort.

Das von Dir beschriebene ist mir bewusst. Wobei die fehlende Halbwelle 
erst (mit Hilfe der gespeicherten Energie aus der Induktivität) erst im 
Filter 'ergänzt' wird. Sonst wäre es weiter eine Halbwelle, nur eben mit 
~doppelter Amplitude, eben kein Sinus und voll mit Oberwellen.

Aber im Grund hatte ich mit meiner Vermutung, dass es keine reine 
(wirklich) kineare Endstufe ist, ja soweit Recht? Die Stufe mit ihrer im 
begrenzen Maße vorhandenen Linearität eignet sich für Modulationsarten, 
bei der der Inhalt der Pos/neg Halbwelle identisch ist. FM (da isses 
voll egal), AM. Aber für Dinge wie SSB/QAM wäre sie der Schaltung nach 
nicht geeignet. Soweit mein denken.

Wenn ich die Schaltung linearisieren möchte (ich lasse die Induktivität 
[mit 10x Zout] da oben einfach drin um den Wirkungsgrad wenigstens etwas 
zu heben), dann kann ich Idq auf 1/2 max einstellen.

LG

von Ralph B. (rberres)


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Ingo schrieb:
> Aber für Dinge wie SSB/QAM wäre sie der Schaltung nach
> nicht geeignet. Soweit mein denken.

Diese Art B-Betrieb funktioniert auch mit SSB. In fast allen 
KW-Transceivern arbeitet die Endstufe im B-Betrieb. Bei QAM müsste es 
auch funktionieren.

Auch die KW-PAs arbeiten alle im B-Betrieb, sonst könntest du damit 
deine Wohnung heizen. Auch Röhren-PAs arbeiten in der Regel im 
B-Betrieb.

In den A-Betrieb geht man nur , wenn man eine extrem hohe Linearität 
benötigt, wie z.B. Fernsehendstufen mit extrem hohen Crestfaktor.

Ralph Berres

von Ingo (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Diese Art B-Betrieb funktioniert auch mit SSB. In fast allen
> KW-Transceivern arbeitet die Endstufe im B-Betrieb. Bei QAM müsste es
> auch funktionieren.

Hallo Ralf,

okay, danke für die Erörterung. Mein Fehler bei SSB, ja, das tuts Mit B. 
Habe ich mir am Abend in der Theorie angeguckt. QAM hat, soweit ich da 
gesehen habe, immer A/B im Push-Pull Betrieb, da bei beiden Wellenteilen 
unterschiedliche Vektoren durchschnitten werden. Aber das war für meine 
Frage jetzt auch hintergründig.

Was ich jetzt so laß sagt mir, dass Idq danach richtet ab wann die FETs 
sich im leitenden Teil im linearen Bereich (Anfang) befinden.

Danke für die Antworten. Das hat mir geholfen! :)

LG

von Marek N. (Gast)


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Moin,

kurze Frage am Rande:
Ist es eigentlich in der HF-Technik üblich, Transistoren ohne 
(sichtbare) Gegenkopplung zu betrieben?

Aufgefallen ist mir das z.B. bei meinem 6 m-Transverter [1]. Dort wird 
die Pufferstufe um Q6 ja nur über den 56k-Widerstand an der Basis fest 
vorgespannt.

Der Treiber Q8 hat ja wenigstens noch eine Arbeitspunktstabilisierung 
über die Diode VD3.

Der Endstufentransistor Q9 hat auch nur eine mittels Poti einzustellende 
Gatespannung, aber keine erkennbare Gegenkopplung.

Beste Grüße, Marek



[1] https://transverters-store.com/50mhz_tr.htm

von Ralph B. (rberres)


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Ich vermute, das du die Gleichstromgegenkopplung meinst, um ein 
Arbeitspukt stabil zu halten.

Bei Verstärker im B-Betrieb ist das schwierig. Hier könnte man 
allenfalls eine Diode direkt neben den Transistor auf den Kühlkörper 
montieren, um damit die Temperatur zu erfassen.

Bei Verstärkern im A-Betrieb misst man oft den Strom der durch den 
Transistor fließt und hält diese konstant, in dem man die Gate-bzw 
Basisspannung nachregelt.

Im B-Betrieb geht das nicht, da der mittlere Betriebsstrom schwankt.

Oder meintest du HF Gegenkopplung?

Macht man, wenn man genügend Verstärkungsüberschuss hat. z.B. bei extrem 
breitbandigen Verstärkern. Dort sinkt die Verstärkung mit zunehmnder 
Frequenz kontinuierlich.
Hier kann man durch ein RLC Reihenschaltung zwischen Kollektor und Basis 
erreichen, das bei niedrigen Frequenzen die Verstärkung im etwa den 
selben Betrag hat, wie sich bei der hohen Frequenz ohne Gegenkopplung 
einstellen würde.

Bei KW Endstufen macht man das sogar über den Ausgangstrafo hinweg.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Marek N. (Gast)


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Ja genau, ich meinte den DC-Arbeitspunkt bei der o.g. Schaltung des 
Transverters für den Sendezweig.

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