RF ojačevalnik

Napisal/-a **VolkD** » 24 Jun 2020, 08:14

En ojačevalnik bo.

skatla.jpg

tiv.jpg

Napisal/-a **S57RZ** » 24 Jun 2020, 14:10

Končno nekaj iz RF. Lahko izvemo kaj več - je to za koga po naročilu , frekvenčno območje...

Napisal/-a **VolkD** » 24 Jun 2020, 14:42

Pred časom sem dobil za preizkusiti en ojačevalnik,.... no pri meni gre vse malo bolj počasi,... Enostavno nisem imel s čim vzbujati to zadevo. Generator mi da max 17dbm, jaz bi potreboval pa nekaj W, da bi lahko zadeve izmeril. Ker se mi tovrsten problem ni pojavil prvič, ker je odpadel Friedrichshafen,... sem se pač lotil tega.
Koliko bo zadeva širokopasovna in kakšno bo ojačanje, bomo pa še videli. Če bo od par MHz pa do recimo 600MHz bo že kar uspeh.

Napisal/-a **VolkD** » 24 Jun 2020, 19:29

IMG_20200624_192152_1.jpg

Ploščica je narejena. In - majhuje, luknje so zvrtane. Tiskanina ima z druge strani bakreno folijo čez celo.

Napisal/-a **VolkD** » 24 Jun 2020, 19:30

IMG_20200624_195845.jpg

Še en podvig, tudi kvadratna luknja je narejena.
Ampak najtežje pride.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 10:50

Ni druge, treba se je lotiti. Potrebujemo tanko bakreno folijo. Leta nazaj je bilo to kar težko dobiti, zato sem vedno ko sem kje srečal kaj takega kupil in tako imam zdaj na zalogi.

IMG_20200625_092533.jpg

Folijo odrežemo kar z navadnimi škarjami na širino naše luknje v tiskanem vezju.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 10:52

Potem odrežemo še po širini in bakreno folijo oblikujemo v luknjo tiskanega vezja.

IMG_20200625_092814.jpg

Tanka bakrena folija se res lepo oblikuje in se tega ni treba prav nič bati.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 10:53

IMG_20200625_093150.jpg

Potem to folijo zaspajkamo na obeh straneh tiskanega vezja. Tako dobimo v tej okolici zelo dobro maso.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 10:55

IMG_20200625_093331.jpg

Cel postopek ponovimo še na drugi strani.

Ko smo to končali, nas čaka še malo težji del, a saj smo si medte že nabrali izkušenj z bakreno folijo.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 10:59

IMG_20200625_103309.jpg

Z uporabo škarij, kleščic, kakšne prizme,...domišljije,... bomo uspeli narediti obliko folije, kot je na sliki.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 11:07

IMG_20200625_103819.jpg

V naše vezje vstavimo ta košček bakrene folije in jo prispajakamo. Folija naj bo na strani tiskanega vezja čim bolj ravna, saj bo tu prispajkan naš tranzistor. Tudi tu se moramo potruditi, da čim manj štrči.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 11:21

IMG_20200625_103854.jpg

Tako je videti na strani tiskanega vezja.

Napisal/-a **s54mtb** » 25 Jun 2020, 11:43

A ni bolje za montažo hladilnika, da bi imel poln baker (copper coin pcb)?

Napisal/-a **Dorijan** » 25 Jun 2020, 12:33

Jaz sem pa pri 1mm debelih industrijskih tiskaninah postal privrženec 1mm vij v katere priskpajkaš 0.9mm ali 1mm bakrene šibre z ebaya.
https://www.ebay.com/itm/0-9mm-Solid-Co ... SwDYdcMwLn
https://www.ebay.com/itm/1mm-Solid-Copp ... SwDYdcMwLn

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 13:27

Dorijan je napisal/-a:Jaz sem pa pri 1mm debelih industrijskih tiskaninah postal privrženec 1mm vij v katere priskpajkaš 0.9mm ali 1mm bakrene šibre z ebaya.
https://www.ebay.com/itm/0-9mm-Solid-Co ... SwDYdcMwLn
https://www.ebay.com/itm/1mm-Solid-Copp ... SwDYdcMwLn

Te šibre imajo precej slabšo toplotno prevodnost kot pa moj bakren vložek. Pod precej mislim na podatek, da sem tako narejeno zadevo lahko držal na 8W out power vsega 6 ali 7 min in je šla temperatura ohišja tranzistorja preko 80°C. Pri takem sendviču je po 15 in po 30 minutah temperatura še vedno pod 65°C.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 13:30

s54mtb je napisal/-a:A ni bolje za montažo hladilnika, da bi imel poln baker (copper coin pcb)?

Sicer nisem povsem razumel kaj si mislil. A tale del, ki je prikazan na slikah do sedaj je le del, ki poskrbi za dobro ozemljitev. Prenos toplote šele pride na vrsto.

IMG_20200625_104424.jpg

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 13:34

Potem ko sem dal dva bakrena dela v luknjo in ju zalil s spajko sem neravnine še izravnal s koščkom bakrene folije.

IMG_20200625_105202.jpg

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 13:40

Na strani elementov je to potem videti takole:

IMG_20200625_112016.jpg

Na fotografiji je viden tudi tranzistor in njegovo ohišje.

Napisal/-a **VolkD** » 25 Jun 2020, 13:48

IMG_20200625_112035.jpg

Ko se je spajka ohladila, sem površino kar se da izravnal. Ta površina bo namreč nalegala na aluminijasto ohišje. Seveda bo vmes termalna pasta.

Izvedb dobre ozemljitve emiterja in hkrati dobre toplotne prevodnosti je seveda veliko. Jaz sem si izbral ta način, ker imam zanj vse pri roki in ker se mi je tole že večkrat dobro obneslo. Predpostavljam, da je marsikdo, ki ve kako se naredi bolje. Bom izjemno vesel, če to vsem nam prikaže v svoji posebni temi.

Napisal/-a **VolkD** » 26 Jun 2020, 08:11

IMG_20200625_190929_1.jpg

Videti je kot bi bilo končano. Pa ni! Najbolj sitne podrobnosti še vedno ostajajo - luknje s strani. Tudi spodnji del je še preširok. Ne gre drugače - treba je preprijemanje in merjenje dela.

Napisal/-a **VolkD** » 28 Jun 2020, 11:27

IMG_20200626_193438.jpg

Tako ohišje mora imeti tudi pokrov. Tudi ta je rezkan in sicer iz 3mm debelega aluminija. Nekoč je tole bila ena čelna plošča neke naprave.

Vsi, ki se z rezkanjem malo bolj ukvarjate, boste tu lahko opazili nekaj stvari, ki so lahko dobrodošle.
Aluminij je vpet v primež, pod kosom, kjer se rezka je kos lesa, ki duši vibracije. Opazili boste tudi štiri mostičke, ki odrezan kos še vedno drže k osnovni plošči. Na ta način preprečim, da bi odrezan kos privzdignilo in vrglo v rezkar. Mostičke prerežem kar s ščipalkami in pobrusim, ali s pilo ali pa na tračni brusilnik.

Če pozorno pogledate, boste videli, da je že označeno tudi vseh 8 lukenj Φ2,5mm.

Napisal/-a **VolkD** » 28 Jun 2020, 11:33

IMG_20200628_110918.jpg

Tu imamo izvrtane vse luknje. Tudi tiste drobne Φ1,6mm, ki so osnova za navoj Φ2mm. Ostali navoji so M2,5.
Skoraj ni kaj pokazati, a je vseeno ogromno dela.

Napisal/-a **VolkD** » 28 Jun 2020, 11:37

IMG_20200628_111937.jpg

Naslednja zadeva, ki vzame kar časa je oblikovanje tiskanega vezja, da se lepo vsede v škatlico.

Napisal/-a **VolkD** » 28 Jun 2020, 11:42

IMG_20200628_113254.jpg

Tako natančno oblikovano tiskano vezje je včasih problem vzeti iz škatle. Sploh na začetku, ko samo meriš kje moraš še kaj odbrusiti.

Napisal/-a **VolkD** » 28 Jun 2020, 11:50

Skoraj bi pozabil pokazati,...

IMG_20200628_085211.jpg

Izvrtane luknje za SMA konektor s flanšo. Tudi M2 navoji so že narejeni.
Brez CNC-ja si te natančnosti nebi mogel privoščiti.

Napisal/-a **Slavko** » 28 Jun 2020, 21:08

Tiskanina v ohišju, zelo lepo, profi, res pohvalno, izgled izdelka je poplačan z vloženim trudom.

Napisal/-a **Iztok** » 28 Jun 2020, 22:15

Še malo, pa boš boljši orodjar kot elektronik ...

Napisal/-a **VolkD** » 28 Jun 2020, 22:57

Iztok je napisal/-a:Še malo, pa boš boljši orodjar kot elektronik ...

A kje pa,... a tole sodi zraven. Naprej od tega je še ena stopnja, ki bo tudi v škatlici. Skupno ojačanje bo preko 30 db. Mogoče še več, če bo šlo. Ker je zadeva mišljena kot širokopasovna je možnost, da pride recimo 1000x manjši signal iz izhoda na vhod zelo velika. Brez oklopljenih škatel bi bili problemi zelo veliki, mogoče se sploh nebi dalo narediti.

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jun 2020, 09:05

IMG_20200629_224218.jpg

Tole delo ni prijetno. Bi rekel, da je zoprno. Zato, da bo na spodnji strani čim manj dodanega materiala, so tele "vije" narejene s finožičnega materiala. Žičke se na spodnji strani oblikuje v "cvet".

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jun 2020, 09:07

IMG_20200629_224206.jpg

Tu se vidi, da je reža med ploščico in aluminijem minimalna. Seveda bi bila ploščica z industrijsko narejenimi vijami boljša. A za prototip bo tole zadostovalo. Ko bodo vijaki, bo razdalja še malo manjša.

Napisal/-a **luccabrassi** » 30 Jun 2020, 12:06

samo razmišljam...

če bi iz ohišja potegnil kocko aluminija , ki bi jo nasadil v luknjo od PCBja za boljše hlajenje tranzistorja....

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jun 2020, 13:13

luccabrassi je napisal/-a:samo razmišljam...

če bi iz ohišja potegnil kocko aluminija , ki bi jo nasadil v luknjo od PCBja za boljše hlajenje tranzistorja....

Dobro razmišljaš. Hlajenje bi bilo gotovo boljše. Je pa vprašanje če bi se sploh grelo. Ozemljitev tranzistorja bi bila slaba. Slaba ozemljitev emiterja pomeni velike negativno povratno vezavo, skratka enormno majhno ojačanje. Ker bi zaradi tega bila izhodna moč manjša se zadeva nebi niti grela.

Napisal/-a **cero** » 30 Jun 2020, 15:33

Če pozorno pogledam, se mi tisti mikrotrakasti vodi zdijo malo valoviti, tudi širina varira, je to sprejemljivo?
Najbrž ni bil uporabljen fotopostopek?

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jun 2020, 16:57

Tam je v resnici del kup tuljav, ni samo vod.
Fotopostopek ni bolj natančen od kemotransfer.

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jul 2020, 13:31

IMG_20200726_175352.jpg

Tranzistor je že na svojem mestu.
Pozor, najprej je treba spajkati maso, šele potem obe nožici na vodih.

Napisal/-a **Lojz** » 30 Jul 2020, 15:14

To bo podobno temu?

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jul 2020, 15:35

Lojz je napisal/-a:To bo podobno temu?

Upam, da ne. Tega sem videl na delu, pa nimam želje za njim. Od obljubljenih 2,5W je to bilo res le na 8,8MHz. Največje ojačanje pa je bilo 22db. Naslednji problem je linearnost. SSB signal ne gre skozi. No tu se ne smem pritoževati, ker lepo piše, da je namenjneno za FM.

Sicer mi je za 1GHz vseeno, ker ne potrebujem. Moje čudo naj bi šlo le do 500MHz. Potrebujem pa najmanj 25db ojačanja.

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jul 2020, 15:38

IMG_20200726_221332.jpg

Končano. No vsaj zdi se tako. Zdaj pridejo pa meritve pa "fina dela".

Napisal/-a **VolkD** » 30 Jul 2020, 15:42

Prva meritev je taka,...

PNG1.png

Da bi bile številke usklajene je treba dodati še vrednost attenuatorja ( 20db), ki se ga vidi na prejšnji sliki.
Na 14,6MHz imam torej 47db ojačanja. Na 100MHz pa nekje 33db.

Zdaj se bomo pa igrali v smislu, da bi tole bilo čim bolj enako preko celega področja.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 13:29

Lin4.jpg

Zadeva je pristala v škatlici. Zdaj gremo pa merit, da vidim kaj pa kako. Kaj dosti drugače ne bo, si bom pa lahko privoščil več izhodne moči, ker se tranzistor ustrezno hladi.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 13:30

Zdaj sem še enkrat dobro pogledal fotko in vidim, da bo treba še fluks malo spucat.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 15:00

1PNG1.png

Takole je na prvo žogo. Zdaj se bomo pa še igrali. K omenjenim številkam je treba dodati še 20db, ker imam na izhodu iz ojačevalnika 20 db attenuator.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 16:44

No, pred meritvijo sem seveda naredil kalibracijo kablov.

IMG_20200731_144237.jpg

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 16:46

IMG_20200731_144416.jpg

Tisti attenuator takoj spodaj pod škatlico je 20db/ 2W. Malo se je kar segrel. Še bolj pa se je segrela celotna aluminijasta škatla. Temperature nisem (še) meril, a se škatlo komajda drži dlje časa.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 16:50

1PNG2.png

Še ena bolj uporabna meritev, saj so tu podatki za aktualno radioamatersko frekvenco (2m pas). Tem 13db je treba dodati še 20db. Torej ima ta ojačevalnik 33db ojačanja na tem področju.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 16:53

1PNG3.png

Tudi na 70cm področju je zadeva uporabna; ojačanja je dlako manj kot 30db.

Pri vseh teh meritvah sem zanemaril slabljenje prehodov, ki jih je kar nekaj. Ocenjujem, da se tega lahko nabere za cel db.

Pri tejle skiki je treba povedati, da lahko z trimerjem prilagodim maksimum na želeno frekvenco med 428MHz in 470MHz.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 18:16

Pri vsem tem še sploh nisem pogledal kaj in kako je s popačenji.
Za to meritev sem se odločil na ojačevalnik pripeljati signal frekvence 145MHz z nivojem -30db.

IMG_20200731_181728.jpg

Izhod ojačevalnika pa sem opazoval na spektralnem analizatorju.

3PNG1.png

Ker imamo v veji merjenja z spektralnim analizatorjem še 20db attenuator, lahko ugotovimo, da je signal na izhodu okrog 6dbm. To nekako sovpada z prejšnjo meritvijo, ki pravi, da je ojačanje ojačevalnika nekaj čez 33db. Harmonskih popačenj pri tej meritvi ni opaziti.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 18:24

Ponovljena prejšnja meritev.

IMG_20200731_182125.jpg

Tokrat je nivo signala, ki ga pošiljam v ojačevalnik -20dbm. Odziv vidimo na sliki:

3PNG2.png

Nivo signala na izhodu je skoraj 14dbm, kar pomeni, da imamo 25mW. Se pa pojavi že tudi drugi harmonik, ki pa je za 40db nižji od nosilnega signala. To je v bistvu zelo dober rezultat, saj naš ojačevalnik nima nobenih filtrov v namen zatiranja harmonskih frekvenc. Tudi tretji harmonik se opazi, a je za več kot nadaljnjih 10db nižjega nivoja.

Pravzaprav sem s tem rezultatom kar zadovoljen.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 18:37

Za konec sem naredil še eno meritev. V ojačevalnik sem spustil signal nivoja -10db.

IMG_20200731_182140.jpg

Odziv je bil seveda pričakovan.

3PNG3.png

Nivo izhodnega signala je bil tokrat 22,5 dbm (skoraj 200mW), pojavijo pa se tudi harmonske frekvence; druga je skoraj -30db, tretja pa -40db nižja od nosilne. To še vedno ni slab rezultat. Zato, da bi tak signal peljali v anteno pa seveda potrebujemo filtre.

Ojačanje je še vedno skoraj 33db.

Napisal/-a **VolkD** » 31 Jul 2020, 19:36

Saj vem, da zdaj čakate tole. No pa da vidimo:

IMG_20200731_195210.jpg

V ojačevalnik pošiljam signal 0dbm, kar je 1mW. Pri 33db ojačanja bi moral ven dobiti 2W oziroma 33dbm signala.
To je za spektralni analizator malo mnogo, zato sem se odločil v izhodni del dodati še en attenuator. Tako imam na izhodu iz ojačevalnika 30db attenuator. To je pri interpretaciji nadaljnjih meritev seveda treba upoštevati.

4PNG3.png

Na izhodu torej zdaj dobimo 27dbm signala. To je natanko 0,5W. Ojačanje je zdaj le še 27db, to pomeni, da je stopnja v zasičenju, saj drugega razloga za 6db manjše ojačanje ni. Prav tako se vidi, da je drugi harmonik le za dobrih 10db nižji od nosilca. To prav tako kaže na to, da je ojačevalnik prekrmiljen. Tretji harmonik je ta 23db nižji od nosilnega signala, to je tudi visoka vrednost.

Če bi tole zdaj pomerili z power metrom, bi gotovo pokazal precej več kot 0.5W, bolometru je namreč vseeno katero frekvenco meri. Pokaže torej skupno moč.

Kdo je na strani