Меню

Список брендов

  • Рубрик нет
SuperSDR dot com > RF FET Amp > 09 Тесты высокочастотных полевых транзисторов для применения в усилителе мощности вч. Часть 2 > Тесты высокочастотных полевых транзисторов для применения в усилителе мощности вч. Часть 2

Тесты высокочастотных полевых транзисторов для применения в усилителях вч большой мощности выше 1 киловатта.

 

Наконец мы дошли до более-менее нормальных тестов полевых транзисторов. Давно хотелось посмотреть, что они могут, эти недорогие переключательные фетики в линейном режиме.

Ранее мы составляли таблицу, в которую свели все доступные, увиденные и испробованные нами полевики.

 Цель всех испытаний — чтобы по параметрам в даташитах можно было предсказать скоростное  поведение транзистора без его приобретения.

Измерение параметров транзисторов, их емкости и частотных характеристик

Взяли емкостеметр и померяли то, что производители не удосужились указать нам в даташитах. А именно Емкость Cgs, Cgd, Cg-ds (d-s замкнуты) все при нулевом напряжении на транзисторе. Затем все намеренное свели в ту же несчастную таблицу. Получилось очень интересно. Во-первых, несовпадение с графиками изменения этой емкости от напряжения (при нуле вольт).

Затем начали включать их в простую схему. Рисовать влом, потому скажу так — источник питания стабилизированный с ограничением тока, выставленным в районе 1,5А. С генератора сигналов Tektronix (полоса до 250Мгц) сигнал нагружался на безиндуктивный 50 ом, через керамику 1 микр шел на затвор. Подавался синус 5Vpp, хотя после включения питания транзистора за синус его можно принять лишь обкурившись. Хотя вся его обдолбанность из-за нелинейного заряда затвора. В который через 1к подавалось стабильное смещение с отдельного стабилизатора и регулировалось до получения тока через транзистор в 0.05А. Если сделать больше, то усиление прет, но общий кпд снижается и если транзисторов будет много, то рассеивать будут прилично, т.к на каждом будет выделяться по 2,4 вт жара. Этот жар нужно помножить на количество транзисторов и прикинуть, сколько можно допустить. Эта мощность вычитается из выходной в угоду линейности.

Так ладно, дальше — в дрейне стоит ненасыщающаяся индуктивность (воздушная), номинал 33uH толстым проводом, по питанию ессно керамический байпасс. Мерилось напряжение на затворе, стоке, средний ток потребления и текущая частота. Подключались через конденсатор к выходу разные нагрузки — бесконечность ом, 50, 25 и 10 ом. Испытуемые транзисторы на радиаторе. Сначала по незнанию будем мерить все, потом выцепим только главные параметры.

Какие транзисторы тестили.

Предварительные результаты теста.

  1. Тестировать нужно именно осциллографом в обычном режиме,  а не в режиме спектрального анализа, как раньше, иначе форма сигнала искажается и в спектре будет хрень, которую хрен померишь правильно.
  2. IRF710 без буквы дал линейное усиление без особого напряга до 7-10 Мгц, с 14 начинается спад, при примерно постоянной входной мощности. Еще лучше себя показал IRF730, как и ожидалось. Это при токе покоя 50 мА, при другом- не мерили еще (надо бы, а то вдруг там лучше). Напряжение на входе на всех частотах примерно остается постоянным, хотя его корежит и так и сяк, но оно держится за счет низкоимпедансного выхода генератора (50 ом). Если кочегарить входную мощность, т.е делать компенсацию в виде ALC, то его реально можно разогнать до 30 Мгц, что мы и видим у чуваков в реале. К великому сожалению этот транзистор не оправдал ожидания на счет наличия хоть какого то усиления на 50-70Мгц. На этих частотах он дает усиление по напряжению всего с 3Vpp до 8-10Vpp, что не рентабельно по кпд. Зато IRFP450 и APT5024BLL порадовали, а также некоторые изолированные, от каких не ожидалось какого-то быстродействия
  3. Измеренная емкость Cgds @ 0Vds во многих случаях оказалась больше, а в некоторых случаях даже меньше, чем заявленная. Вы все еще верите даташитам? Мы уже давно нет. Но в принципе на нее можно ориентироваться при сравнении, так как она оказалась самым важным параметром для высокочастотности. Однако Cgd оказалась значительно больше, чем заявленная во много раз — мы меряем не так? Прибор калиброванные емкости меряет точно, что еще ему надо? Это пока не понятно.
  4. Надо внимательно параллелить транзисторы с разными буквами на конце. У них сильно отличаются динамические параметры.

  5. Замечена особенность- после прохождения точки единичного усиления нагрузка затвора на генератор уменьшается и напряжение на затворе увеличивается, как будто его заряд уменьшается и емкость.
  6. Формы напряжения на затворе и стоке сильно корежатся у разных транзисторов и все по разному.
 
В общем, теперь ход логических мышлений при выборе идеального транзистора для усилителя видится так:
  1. Смотрим на Ciss транзистора, если в районе 2000pF и менее — то он наш.

  2. Смотрим на максимально допустимый ток через канал при 100°C

  3. Считаем нужное количество тока для своего усилителя мощности. Брать только среднее значение тока и именно всего тока от источника силового питания, потому, что он все равно будет коммутироваться транзисторами в некоторых неблагоприятных случаях при рассогласовании.

  4. Считаем, сколько надо транзисторов под этот ток и смотрим отношения цена*количество для нужного тока с запасом хотя бы 50%. Например, наш усилитель на планируемую выходную мощность 1квт должен потреблять суммарно 2квт при учете не очень хорошего кпд (в реале на низких частотах больше, но возьмем худшее). Т.е. смотрим теперь питание, для 50В и 2000вт это 40А. Именно такой суммарный средний ток пойдет через все ветви усилителя. Ну и подбираем количество транзисторов, чтобы его обеспечить, и добавляем запас минимум 50% (только 100-градусный ток смотрим, мы же не имеем жидкого азота?). Т е надо выбирать количество транзисторов на суммарный 100-градусный ток в 60А. Возникает соблазн поюзать 1 мощный транзистор, дабы их сейчас делают на сотни и тысячи ампер. Можно это или нельзя, покажут наши дальнейшие тесты. Но никак не меньше одного надо на плечо, когда речь идет о киловаттах. Потому, что в рассеиваемую мощность свыше 300 вт на транзистор в любом корпусе верится с трудом. Если и можно достичь, то риск неоправданно велик. В итоге, исходя из 100-градусного тока, получаем нужное количество транзисторов и считаем суммарную их емкость Ciss.Получаем параметры -суммарная емкость и суммарная цена. И смотрим то же самое у конкурента и выбираем лучшее.

  5. Также статистически замечено, что ток при 100С в среднем 1,6 раза меньше, чем при 25С, так что если на вскидку, то можно считать так. Вообще мотает от 1,4 до 2 у разных производителей.

Приведенное время выключения транзисторов ничего не дало внятного из тестов на линейном сигнале, зато очень много дала суммарная емкость всего транзистора, которой является Ciss. Также очень низкая корреляция с временами включения/выключения. И вообще, эти времена зависят от включенного последовательно с затвором дополнительного резистора, который производители ставят похоже от балды, судя по хаотичности его номиналов, а от него напрямую зависят времена переходных процессов в полевом транзисторе. Этот доп. резистор включен последовательно с важнейшим внутренним сопротивлением Rg=Rgate, определяющим наряду с входными Ciss & Cgate полное быстродействие транзистора и его времена переключения, а также мощность, отбираемую из источника.

Вот здесь, кстати, про паразитный звон и его устранение для ключевых схем, однако и для высокочастотных линейных транзисторов может пригодиться

 

 

 

 

Оставить комментарий

Смотрите также

00 SFRT EH antenna design. Конструкция EH антенны NightWave 00 Звуковые карты и АЦП SDR ADC sound card 00 Супер-трансивер SuperSDR для удобной связи 01 SuperSDR case 01 Задняя панель SDR (СДР) трансивера. Rear panel 01 Из чего изготовить корпус трансивера 01 Калибровка приемника SDR 01 Охлаждение усилителя мощности для SDR. SDR RF Amplifier cooling system. Part 1. 01 Первый запуск SDR (СДР). Что для этого нужно. getting started SDR 01 Передняя панель SDR (СДР) трансивера. Front panel 01 Предварительный усилитель мощности для SDR на микросхемах. SDR out preamplifier 01 Широкополосносный тест EH антенн 02 SRFT EH antenna test 02 Особенности изготовления корпусов из ПВХ. Transceiver PVC cases. 02 Охлаждение усилителя мощности для SDR. SDR RF Amplifier cooling system. Part 2. 02 По поводу лимитеров и красивого сигнала в эфире. RF limiting amplifier 02 Работа программы PowerSDR вне диапазона. Transmit PowerSDR out of range 02 Усилитель для СДР (SDR) 1 KW. TWA bridge FET SDR power amplifier 1 KW CW 03 Быстрый адаптер FAST LPT USB adapter for SDR 03 Заземляйся, если хочешь быть. SDR ground loop 03 Как сделать переднюю панель для корпуса-2 03 Реальные тесты реальных ЕН антенн. EH antenna review 04 Автоматический тюнер для SDR (СДР). ATU SDR amplifier. 04 Дистанционное управление СДР трансивером. sdr remote radio control and web-sdr. 04 Тесты ЕН антенн. Обзор 2. EH antenna review 04 Трансформаторы для SDR. transformer for SDR amplifier 05 Резонансный фильтр-трансформатор для вч усилителя мощности.TWA out resonant transformer 06 Нагрузка для усилка. Где взять? Loading RF amplifier for SDR 06 Сравнение быстродействия ключевых транзисторов в режиме линейного усиления. 06 Цифровая часть трансивера. Интеграция компьютера в sdr 07 Как сделать несжигаемый усилитель. Несгораемые транзисторы- миф? Часть 1. 08 Как сделать несжигаемый усилитель. Несгораемые транзисторы- миф? Часть 2. 08 Тесты транзюков на вчшность.Часть 1. RF transistor frequency test 09 Тесты высокочастотных полевых транзисторов для применения в усилителе мощности вч. Часть 2 011 Динамический диапазон квадратурных смесителей в SDR технике. SDR quadrature tayloe mixer dynamic range. 100 Supersdr acessories Privacy Policy RF FET Amp SFRT -EH -Antenns SuperSDR SuperSDRmini Антенны Статьи Трансивер SuperSDRmini-photo Трансивер SuperSDRmini description

Популярное