(U)HF Schaltverstärker

Hallo zusammen,

aus aktuellem Anlass arbeite ich mich in Theorie und Praxis schneller Schaltverst=E4rker f=FCr Frequenzbereiche > 100 MHz ein. Interessant in diesem Zusammenhang sind vor allem Klasse E, F und Klasse S Verst=E4rker. Hat jemand in diesem Zusammenhang schon Erfahrungen gewonnen?=20 Gibt es mittlerweile geeignete Transistoren auf dem Markt?=20 Welche Frequenzbereiche habt ihr erschlossen? Wo liegen technologische/physikalische Grenzen? (z.B. Treiberleistung vs. Wirkungsgrad) =DCber Erfahrungen, Anregungen, Tipps, Literaturhinweise, ... w=FCrde ich mich freuen.

Gru=DF Michael

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Michael Kamper
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Hallo,

Naja schon, wird ja schon gemacht. Der Transistor muss halt bei den Harmonischen (typ. bis 3. oder 5.) noch halbwegs Gain haben, sonst wird das nix.

Cripps - RF Power Amplifier Wireless Communication, ISBN 0-98006-989-1 ist IMO ein super Buch zu dem Thema!

MfG, Johannes

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Johannes Schöller

Stichwort LDMOS. Aber beim Blick auf die Preisspalte irgendwo gut festhalten.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Johannes,

Soweit ist klar. Hast du Beispiele wo sowas schon gemacht wird? Interessieren w=FCrden mich Anwendungen jenseits der 100 MHz, geeignete Schaltungstopologien, Bauteile...=20 Ganz unabh=E4ngig von den eigentlichen Schalttransistoren w=FCrden mich auch Informationen zu ultraflotten Treiberschaltungen und den n=F6tigen hochwertigen Rekonstruktionsfiltern interessieren.

Danke, das werd ich mir gleich mal reservieren.

Gru=DF Michael

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Michael Kamper

Hallo Joerg,

Hast du Erfahrungen mit Herstellern? M=F6gliche Bauteilempfehlungen (zum Spielen)? Preis ist erstmal egal, harhar :)

Gru=DF Michael

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Michael Kamper

Ja: Zum einen gibt es die Philips BLF-Serie. Die haben wohl technologisch die Nase vorn. Du koenntest auf dieser Seite anfangen:

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Der absolute Hammer in Sachen Leistung duerfte dieser FET sein:

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Das Problem bei NXP ist, dass sie keine SPICE Modelle anbieten und nach einiger Diskussion kein Interesse signalisierten, daran was zu tun. Ohne selbige kann man aber kaum Pulsverstaerker entwickeln, ein Markt den sie entweder nicht sehen oder nicht sehen wollen. Also musste ich wohl oder uebel nach Alternativen suchen und fand dann auch eine gleich hier um die Ecke. Ok, 500 Meilen aber das ist hier nix. Moeglicherweise faellt der eine oder andere aber unter ITAR und dann wird das mit Export so eine Sache, kommt auf Deinen Arbeitgeber an:

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Dort gibt es SPICE Files. Kann man sich hier rausfischen und entpacken:

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Mann, ich waere mal gern fuer ein paar Jahre Chef bei NXP. Die haben in Sachen HF Spitzentechnologie, koennte man echt was draus machen. Aber mit der ueblichen Key Account & Market Strategie wird dat nuescht.

Du koenntest natuerlich einige der Philips LDMOS oder VDMOS besorgen, vielleicht den etwas zahmeren BLF878 oder so, und dann behutsam ohne SPICE Deine Versuche machen. Eventuell auch einige Parameter messen. Aber Vorsicht, wenn so ein Dingen anfaengt zu schwingen und das Netzteil nachschiebt, fallen in weiter Umgebung Fernseher und so aus oder es gibt einen hoellischen Knall. Selbst erlebt: "Warum wird denn das Koaxkabel hier knalleheiss?"

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Joerg,

mit etwas Versp=E4tung meine Antwort. Hatte leider das Laptopnetzteil daheim liegen lassen...

Sehr schade. Ich k=F6nnte die Teile jetzt nat=FCrlich bestellen und selber ausmessen. Aber daf=FCr ist das Angebot schon fast wieder zu gro=DF.=20

Danke! Ich glaube der Laden gef=E4llt mir schonmal sehr gut.

Wo wir gerade dabei sind, hast du vielleicht zuf=E4llig einen passenden schnellen (multi GHz) Treiber im Kopf?

Gru=DF Michael

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Michael Kamper

Danke fuer die Erinnerung, muss auch los. Allerdings sieht es so aus dass zeitlich genau passend Hurricane Ida den Willkommensgruss hinlegen wird :-(

Fest anschnallen und Gummistiefel tragen ...

Ist auch ziemlich teuer. Ich kann es nicht verstehen. Die muessten doch irgendwann schnallen dass solche FETs auch fuer Pulsgeschichten eingesetzt werden und einem dabei die HF Simulatoren nicht viel nutzen. Ich hatte es mit Engelszungen versucht weil mir Philips irgendwie noch am Herzen liegt, wurde aber nix. Ok, gibt ja Alternativen.

Achte aber drauf, dass Du nicht nur das Model sondern den ganzen Sub-Circuit dazu in die Sim nimmst, sonst sieht das nachher zu optimistisch aus.

Entweder ein kleinerer LDMOS oder wenn es reicht z.B. BFG591 und Konsorten. Die gibt es aber nur im SOT223, musst Du sehen ob das thermisch reicht. Je nach Frequenz kannst Du ja keine besonders grosse Kuehlflaeche fuer die Kollektorfahne vorsehen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Letztens hab ich da was gesehen, war IIRC fuer 2,4 GHz. Das ganze beruht wohl auf nem Bandpass-Delta-Sigma-Modulator, und hintendran ne Leistungsendstufe (GalliumNitrid vielleicht?) mit Rekonstruktionsfilter. Das war in nem Vortrag, bin mir aber grad nicht ganz sicher wo. Koennte am IHP in Frankfurt/Oder gewesen sein. Genaueres weiss ich aber auch nicht.

HTH, Florian

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Florian Teply

Hallo Florian,

Delta Sigma Modulator, GaN Fets, Rekonstruktionsfilter, das klingt doch schonmal ganz hei=DF nach Klasse S! Aber bist du sicher, dass die damit

2.4 GHz "synthetisiert" haben? Das schnellste was ich bis jetzt kenn sind 450 MHz (mit 1.8 GSps getaktet). Das FBH in Berlin ist da recht weit vorn mit dabei. Ich hab kurz mal auf die IHP Seiten geschaut, aber auf die Schnelle habe ich nichts gefunden. Falls du dich noch an Details erinnerst w=E4re ich dir sehr dankbar!

Danke dir, Gru=DF Michael

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Michael Kamper

Hallo Joerg,

Ich hoffe mal Ida hat dich nicht weggeweht ;-)

Danke, werde darauf Acht geben.=20

Der k=F6nnte von der Frequenz her knapp werden, ich will ja knackige Flanken am Gate. Aber ich bin eh noch am Anfang und muss erst absch=E4tzen wie weit ich frequenzm=E4=DFig gehen kann. Einen Versuch isser auf jeden Fall Wert. Danke dir!

Gru=DF Michael

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Michael Kamper

Ida hatte sich rechtzeitig verausgabt. Irgendwie scheinen Flugpassagiere heutzutage abgehaerteter, kaum jemand benutzt die Goegeltueten wenn es etwas achterbahnartig wird. Das andere Begruessungskommittee hatte sich wohl vor dem Wetter verkruemelt, 3m lange Alligatoren hinter dem Firmengebaeude.

[...]

Wieviel waere denn >100MHz in diesem Fall, bzw. welche Flankensteilheiten? Wenn Du breitbandig pulsen musst dann geht es ja eh kaum anders als mit Gegentakt und Baluns. Fuer die BFG gibt es oft SPICE Modelle und wenn nicht muesste einer von einem anderen Hersteller her wo sie Modellen herausgeben. Dann laesst sich das zumindest schonmal simulieren. BFG591:

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Eine andere Moeglichkeit koennten parallelgeschaltete PECL-Treiber sein, aber jenseits der 100er-Serie wird das richtig teuer und man hat nur den halben ECL Pegel von rund 400mV der hochtransformiert werden muesste:

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Gruesse, Joerg

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Joerg

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