Pitanjce za RF znalce

Kako misli¹ da se 50% tro¹i na prilagodbu, daj mi to malo pojasni?

Ako imamo prilagoðenje i SWR 1:1 onda 100% (korisne snage iz pojaèala) ide na tro¹ilo (antenu), naravno u idealnim uvjetima....

Pretpostavljam da misli na ovo: Dok se nacrta generator onda se on sastatoji od 50ohm i naponskog izvora. I sad ako spojimo 50ohm teret, pola snage naponskog izvora se potrosi na teretu.

na

Mjesas impedanciju sa otporom. Ti gledas izlazni stupanj kao idealni rf generator u seriji sa unutrasnjim otporom.

Da tom logikom ides dalje, onda bi jos pola snage izgubio na svakom centimetru koaksijalca, i jos pola snage izgubio na anteni.

Kod RF pojacala se radi o imedanciji, LC komponenti, prilagodjenoj za teret, istina, mozes teret i povecat to jest osim 50 oma stavit manje, dobit ces vecu snagu, ali i swr, pa ce na nekoj frekvi snaga biti cak manja.

RF se ne moze gledati kao DC ili niska frekva. Uzmimo primjer baterija-prekidac-zica-sijalica. Zica recimo duzine 10m. Stisnes prekidac lampica zasvijetli, strujni krug se zatvorio, nista ne primjecujes.

Ali stisni ti prekidac 300 milijuna puta u sekundi (300Mhz). Vec nakon prvog stiska, nece strujni krug moc biti zatvoren jer struja nece stic ni 1metar u tom vremenu, a ti ces napraviti novi stisak. Tek kad 10-ti put stisnes prekidac, onda ce do lampice stici onaj impuls koji si generirao prvim stiskom.(karikirano) Dakle, tu logika zatvorenog strujnog kruga ne funkcionira.

Kod VF-a se ti "impulsi, titraji" skladiste u induktivnu energiju, koja se predaje kapacitivnoj, a kapacitivna ponovo induktivnoj itd. Tako od izlaznog kruga pa po koaksijalcu i na anteni.

Kod izlaznog pojacala, energija se nabija u zavojnicu, zavojnica predaje energiju kondenzatoru, itd.i kada bi imali idealnu zavojnicu i kondenzator, na tom djelu ne bi bilo gubitaka. Da bi se energija maksimalno prenosila sa zavojnice na kondenzator, moraju biti induktivi otpor (induktancija) jednaki kapacitanciji, dakle rezonancija. Da bi se energija sa tog titrajnog kruga maksimalno prenijela na slijedeci krug (teret,titrajni krug, koaksijalac, antena) mora ta induktancija i kapacitancija (to je impedancija) biti jednake.

Dakle kod RF-a se radi o predaji energije sa jednog kruga na drugi, sa kruga na koaksijalac i to u lamda intervalima. Energija koja je trenutno nabijena u kondenzatoru izlaznog stupnja, ta nije na anteni, ona ce jos nekoliko puta promjenit oblik u induktivni/kapacitivnu pa tek onda stici do antene. Ovisno o broju titrajnih krugova i lamda duzina koaksijalca.

Gubitci nastaju na aktivnoj komponenti, recimo tranzistoru. Ako se radi o FM modulaciji gdje tranzistor smije otici u zasicenje, gubitci su na padu napona na tranzistoru jer ni on nije idealna sklopka, a gubici su kod uspona i pada impulsa. Gubici su to manji sto je tranzistor brzi i ima manji napon zasicenja. Ti gubici nemaju veze sa logikom istosmjernog generatora sa unutrasnjim otporom. Naravno, i kod RF pojacala postoji taj unutrasnji otpor, ali on nema veze sa impedancijom, i puno je manji od impedancije.

RF pojacala se mogu konstruirat i bez LC komponenata, onda vrijedi logika skoro kao kod istosmjernog generatora. Tako funkcioniraju pojacala sa hibridima. Ako vec aktivnu komponentu ne mogu natjerat da ima izlazni otpor 50 oma, stave u seriju otpornik da bi dobili model idealnog generatora sa unutrasnjim otporom 50 oma. Naravno, u ovom slucaju vrijedi tvoja logika, pola snage gubi se na tom unutrasnjem otporu. Taj unutrasnji otpor mora postojat da bi se pojacalo spojilo bez swr-a na koaksijalni vod. Zato pojacala sa hibridima i imaju faktor iskoristenja reda 30-40%. Pola izlazne energije zavrsi na unutrasnjem otporu, dio na pobudnim stupnjevima, pa je zato iskoristenje ispod 50%.

Svaka cast.Ovo se zove pravi odgovor.

na

Petar je tu podosta rekao ali ni ja nisam siguran sto se tu u stvari trazi, tj ako gledamo korisnost u stilu da imamo napajanje VF pojacala 50V i cca

8-9A to je 400-450W inputa (barem topline) a do izlaza nam stize cca 70%, mislim da na VF energiju mozemo jos gledati kao vodu koja tece kroz platnene cijevi, znaci curi malo po malo ali uvijek negdje curi. Znas da su i u samim karakteristikama tranzistora dati postoci iskoristenja !

Pored toga nemoj zaboraviti da se iskoristenje promatra u nekom vremenskom intervalu, kako u C-klasi prakticki nemas mirne struje dok nemas ulaznog signala normalno je da ima vece iskorisenje od A ili AB

Ti u stvari pitas za ovih 70% koje smo nekako dobili u kojoj se mjeri prenosi do trosila, no tu vaze opce poznata pravila, ako su pravilna prilagodjenja gubici su minimalni, nesto na konektorima i dielektricima, malo na skin efektu i to je to.....

Ima nesto u tvom objasnjenju ali si dosta daleko od onoga sto sam ja pitao. Moje pitanje je bilo....izlazni otpor pojacala je 50R (recimo), antena je

50R ... tu bi se trebalo izgubiti pol snage taman i da je sprezna mreza LC krug (sto i najcesce je). Ohmov zakon se ne moze prevariti, a zapravo se vara.

Neki dan sam bio na FERu kod prof. Bartolica. Covjek se 30g bavi VFom pa sam mu postavio bas to pitanje. Na sto mi je on odgovorio: Kolega Pecnik, o ovom pitanju se vodi dosta polemika i nitko jos nije dao pravi odgovor, ali jedna od teorija glasi ovako.

Ako se pojaèalo prilagodi sa konjugirano kompleksnom impedancijom ono je prilagoðeno po snazi i nu?no se gubi 50% snage na prilagodbi. Kod A klase pojaèalo stvar je jasna i tu se stvarno gubi 50% snage. Kod nelinearnih pojaèala npr. C klasa uz prilagoðenje po snazi (konjugirano kompleksom impedancijom) stvarno se 50% energije tro?i na prilagodbu. Zato se ta pojaèala ne prilagoðuju po snazi nego naponski. Spre?na mre?a nije konjugirano kompleksna impedancija nego neka impedancija koja daje dojam kao da je otpor pojaèala prilagoðen na 50R. I on je stvarno prilagoðen. Nema nikakve refleksije prema naprijed, ali kad bi se gledalo prema nazad onda je refleksija postoji. Spre?na mre?a je zapravo filtar koji ne propu?ta vise harmonike kojima sva nelinearna pojaèala obiluju. Vi?i harmonici titraju izmeðu tranzistora i spre?ne mre?e i na povratku u tranzistor se meðusobno mije?aju u tranzistoru. Primjerice, 2. i 3. harmonik daju 1., 3. i 4. daju opet 1. Dakle, iz vi?ih harmonika koji su zapravo otpad dobivamo opet koristan signal koji prolazi kroz spre?nu mre?u na teret.

U manualu neke antene pi¹e da je konjugirano kompleksnih 50OHm?

;--))

pitao.

E jebi ga, onda el se moze ili ne moze prevariti?

Izlasni LC krug ili krugovi su TRANSMISIJSKA LINIJA karakteristiène impedancije a ne IZLAZNI OTPOR. Vr¹i i ulogu transformatora impedancije. Kao transmisijska linija, snaga koju LC krugovi prime, oni je i predaju izlazu, a moze se potrosit na realnom omskom otporu. LC krugovi ne mogu teoretski trosit snagu (nesto malo zbog otpora zice, skin efekta i dielektika), ali nikako ne gutaju pola snage.

sam

ovom

jedna

Cudno da osobama sa takvom formalnom edukacijom nisu jasne osnovne stvari.

Ajde im onda postavi jednostavnije pitanje: Bandfilter. Dva titrajna kruga labavo induktivno spregnuta. Gu¹enje u propusnom opsegu 0,5 dB ulazna impedancija 50 oma, izlazna imedancija 50 oma.

Kako da se tu ne gubi 2 puta po 50% snage ? Filter po toj logici ima ulazni i izlazni otpor. El se i tu siluje Ohmov Zakon?

Ne, ne siluje se, energiju koju je prvi titrajni krug primio iz izvora, svu je predao drugom krugu, a drugi krug ce je predat teretu. Ako titrajni krug ne moze primiti kolicinu naboja u kondenzator koju mu daje izvor, znaci da ima manji kapacitet kondenzatora odnosno manju impedanciju LC kruga, zato impedancije moraju biti prilagodjene.

Ako izlazni krug opteretimo otporom vece omske vrijednosti od impedancije LC sklopa, LC sklop nece imat kome predat dio energije iz naboja kondenzatora i elektromagnetske energuje zavojnice, i reflektirat ce je (da ne opisujem sada cijeli mehanizam).

Dakle, strateski je bitno da LC krugovi imaju izlaznu impedanciju jednaku opterecenju, To nikako nije izlazna impedancija ni izlazni otpor u seriji sa generatorom, nego je to transmisijska linija takve impedancije.

E vidis, u izlaznom krugu pojacala je upravo bandfilter kojemu je ulazna impedancija jedna, a izlazna druga. Energija u obliku naboja koju pumpa tranzistor iz izvora napajanja nabija LC krug koji titra. LC krug energiju predaje drugom krugu, ili koaksijalcu koji je isto tranmisijska linija (nema zatvorenog strujnog kruga), i na kraju snagu moze potrosit samo realna omska komponenta tereta, ili stetna ohmska komponenta u sustavu. Izlazni otpor ne postoji, postoji samo transmisijska linija prilagodjena za opteretni otpor ili impedanciju. Stetan izlazni omski otpor generatora poznat iz DC izvora, tu je prisutan u maloj mjeri (daleko ispod 50 ohma) a to je otpor vodica zavojnice, dielektrika i nesavrsenosti tranzistora.

Ma tu se gubi vise od 50% snage, ali ne na spomenutom izlaznom otporu. Ali to sad nije tema.

kao

je

"Kresimir Pecnik"

Mislim da sad kad sam dao kakav-takav odgovor u vezi RF pojacala, idemo malo na jebeni OHMOV ZAKON.

Kakav je to kurèev "zakon". To je obièna relacija medjusobne ovisnosti tri velicine.

Isto kao da setas 5km na sat, koliko ti vremena treba da predjes 10km. Za takvo sto uopce ne treba formula, relacija a najmanje ZAKON.

Dakle, tzv Ohmov Zakon je najobicnija logicka relacija kao 4:2=2 i glupo je ikada postavljat pitanje moze li se prevarit ili zaobic, jer onda nam ne stima elementarna logika, jer smo nesto ispustili, predvidjeli ili cak izmjesali domene, pa u ohmov zakon ubacili vrijeme, kao u slucaju VF pojacala.

Mozda ti je cudno, od kud vrijeme, ali bas je vrijeme u pitanju.

"Lex-Lutor"

A, ne, on ima logicku dilemu zasto iskoristivost nije 50% ili jos manja, jer na izlazni stupanj gleda kao na izvor u seriji sa unutrasnjim otporom iste vrijednosti kao i tereta.

ce

Iz svega ovog razmatranja zapravo proizlilazi da se pojacalo prilagodjava po naponu, a ne po snazi. Ima slisla .. al jebi ga ... godinama su me ucili suprotno. Fala, pozdrav.

po

Ma opet netocan zakljucak. Pa svaki sklop moras prilagodit naponu, ili napon sklopu, to je jedan od uvijeta da uopce radi.

Pojaèalo se prilagodjava i naponu, i snazi, i pojaèanju, i struji, i faktoru iskoristenja, kompromis je nase zelje, potreba i tih velièina te aktivnih komponenata koje imamo na raspolaganju.

Vidi neke ovisnosti samo o snazi: Velika i ful snaga daje manje pojacanje, a veci faktor iskoristenja. Tako se obièno postavlja izlazni i driverski stupanj C pojaèala,

U predstupnjevima nam je vazniji sto veci gain.

Pojaèala koja trebaju radit linearno, treba optimizirat izlaznu snagu sa pobudom tako ne ulaze u nelinearni dio karakteristike, a to je snaga za 2 ili 4 puta manja od moguce maksimalne.

Za jos linearniji rad, manju intermodulaciju recimo u pojacalima za pojacanje amplitudno moduliranog signala velike sirine kao sto je TV, snaga je

10-20 puta manja od mogucnosti tog sklopa.

Kada treba pojacavat veoma veliku frekventnu sirinu uz veliku linearnost kao sto su signali kablovske TV ili zajednickih antenskih sistema, snaga se dimenzionira na

100-1000 puta manju od mogucnosti pojacala. Npr, cesto nalazimo tranzistor BFQ34, koji bez problema daje 3W u Cklasi, u tim pojacalima daje manje od 1mW, a ako se ode preko 1mW vec se primjeti interferencija medju kanalima.

Dakle, pojacala se prilagodjavaju kompromisima a ne samo naponu i snazi.

Kod izlaznog se pojacala prilagodjenje ne izvodi prema izlaznoj impedanciji, vec prema radnoj tocki aktivnog elementa. Npr. pojacalo klase A u spoju sa zajednickim emiterom bi sa idealnim tranzistorom imalo beskonacan izlazni otpor, medjutim napon napajanja i struja mirovanja odredjuju otpor tereta na kojem se postize maksimalna snaga i korisnost, tj. pojacalo se ponasa kao strujni izvor sa ogranicenjem izlaznog napona. Pri tom se pobuda mora podesiti da je vrsna vrijednost izmjenicne komponente struje jednaka struji mirovanja. Smanjivanjem otpora tereta snaga proporcionalno pada jer izmjenicna struja ostaje ista (za idealni tranzistor u klasi A). Povecanjem otpora snaga takodjer pada jer vrsna vrijednost izmjenicne komponente napona ne moze biti veca od napona napajanja ukoliko zelimo da tranzistor ostane u klasi A (pri cemu treba smanjivati i pobudu). Uz realne aktivne i reaktivne elemente ovakvo pojacalo ima nekakvu izlaznu impedanciju (tj. nije beskonacna), medjutim ona nije vezana nekim unaprijed utvrdjenim odnosom prema impedanciji tereta.

--
Pero Volarevic