ВЧ генератор и его сопряжение с безэлектродной лампой

[Arena]

Подниму тему немного. Нашел такое.
Прибор для поджига безэлектродных ламп ППБЛ-3МВ
https://old-lighting.ru/ru/content/ppbl-3m-razryad

Зажигает любые безэлектродные лампы. С регулировкой. Может это поможет автору ветки разобраться со своим прибором. Или сделать другой.

---------- Сообщение добавлено 21:28 ---------- Предыдущее сообщение было 21:21 ----------





Блок питания

[boatsman]

зачем ? Исходная схема была на триодах, а завезли Г-807

А генератору без разницы. Это усиление на тетродах выгоднее.

[Arena]

https://old-lighting.ru/ru/content/ppbl-3-stella

а вот сам генератор ППБЛ внутри. по ссылке есть фото.

Схема представляет из себя обычный двухтактный ламповый автогенератор, сердцем которого являются две радиолампы ГУ-19-1. Судя по информации из интернета, генератор работает на частоте 110МГц.

Напрямую без кабеля работает на контура резонаторы, в поле которых вносится лампа.
Это вариант поджига без длинного кабеля, от которого хотел избавится автор ветки.

[Wladimir_TS]

Итак у меня очередное обострение возникла необходимость продолжать проект.

Подниму тему немного. Нашел такое.
Прибор для поджига безэлектродных ламп ППБЛ-3МВ

Провентилировал этот вопрос :

1) У вас на фото не генератор, а только блок питания регулируемый и стабилизированный. Предположительно 500-900 вольт, сам генератор отдельная хитрая штуковина непосредственно сочлененная с креплением для лампы.
2) Полный комплект черзвычайно редок. Схем в сети на него нет (на самом деле, кое что я нашел, там схема ВЧ блока аналогична, приведенной мною, только лампы вроде ГУ-50 оказывается ГУ-19-1). (Либо у меня схема варианта с ГУ-50 и 900 вольтами анодного).

Это вариант поджига без длинного кабеля, от которого хотел избавится автор ветки.

Момент еще и с тем, что-б избавиться от ламп (кроме излучающей).

На данный момент ситуация :

1) Родной кабель, останки генератора, система подстройки считать утраченными при переезде лаборатории. Остался только корпус - излучатель и лампы. В данный момент идёт изготовление недостающих узлов, но только для обрамления крепления лампы в корпусе-излучателе.
2) ТЗ поменялось - теперь устройство должно питаться от АКБ и иметь малую массу (не более 2 кг с АКБ на 1 час работы) , что практически исключает использование электровакуумных приборов (преобразователь выходит непростым с учетом защиты от превышения анодного тока и стабилизации напряжения накала)
4) Частота питания лампы установлена, как 40,685 МГц +/- неизвестно сколько.

Потому на данный момент рассматривается что-то вида :

Задающий генератор на китайском "прототипе" SI5351 в отладочном варианта с внешним ОМК для подстройки, в окончательно с прошивкой уставок во внутренне ППЗУ.
Усилитель на основе усилителей мощности КВ диапазона. За основу взята схема : http://www.ut2fw.com/node/443
Вроде как она позволяет за счет частотных свойств транзисторов RD16HHF1 обеспечивать работу до 50 МГц, тогда как аналогичные по схемотехники узлы на доступных IRF510 , как пишут более 20 МГц не тянут.
Для обеспечения требуемой мощности, возможно придется поднять напряжение питания выходного каскада до 16 вольт.

http://www.ut2fw.com/sites/default/f...6_sh_ut2fw.gif

Но есть большая проблема - это период работы, до зажигания лампы, считай без нагрузки, что , как мне подсказали, ведет к значительному росту размаха напряжения на стоках транзисторов и последующему лавинному и тепловому пробою переходов. Соответственно необходимо как-то ограничивать это напряжение. Видимо некоторые детекторы-интеграторы-компараторы. Вопрос более в способе регулировки амплитуды сигнала на затворах, возможно-ли это путем изменения режима предвыходного каскада по постоянному току или надо что-то ставить в цепь переменного тока ?

Вторая линия защиты - подгрузочный резистор на выходе УВЧ, отключаемый по сигналу датчика тока лампы - но вот допустимо-ли там обычное реле ?

По схеме УВЧ - (я не понимая схемы как-то не очень её воспринимаю) - а тут собственно цепочка ООС первого каскада с автотрансформатором Т1 и R3,R4,C4 - вопрос - зачем так сделано от отвода , зачем вообще индуктивная нагрузка если нет конденсатора для обеспечения резонансных свойств ?

[anatol0]

По схеме УВЧ - (я не понимая схемы как-то не очень её воспринимаю) - а тут собственно цепочка ООС первого каскада с автотрансформатором Т1 и R3,R4,C4 - вопрос - зачем так сделано от отвода , зачем вообще индуктивная нагрузка если нет конденсатора для обеспечения резонансных свойств ?

Это не резонансный контур, а трансформатор на длинных линиях (ТДЛ). Он весьма широкополосен. Достаточно точно повторить рекомендации по его намотке и материалу.

[boatsman]

Это просто трансформатор. И линий не требует.
Подобное описано у У.Роде, Э.Реда и еще много где.

[Openreel]

По схеме УВЧ - (я не понимая схемы как-то не очень её воспринимаю)

Классическая книга Э.Т.Рэд "схемотехника радиоприемников" есть в сети

[Wladimir_TS]

Это не резонансный контур, а трансформатор на длинных линиях (ТДЛ). Он весьма широкополосен.

Можно чуть подробнее с этого места ? Особенно интересна его функция ? Чуть менее интересен принцип работы и отличие от просто автотрансформатора ?

Особенно учитывая одну рабочую частоту, может имеет смысл заменить на колебательный контур ?

Достаточно точно повторить рекомендации по его намотке и материалу.

Это-то понятно, но для меня крайне важно понимать что это зачем это и почему это нельзя заменить на что-то другое ?

Классическая книга Э.Т.Рэд "схемотехника радиоприемников" есть в сети

Где-то была - почитаю. Спасибо !

Нашел - почитал - как говориться понял очень немного кроме того что позволяет иметь входное сопротивления цепи ООС совместно в входным сопротивлением транзистора в 4 раза меньше (если отвод от середины, как в исходной схеме), нежели приведенное к коллекторной цепи....а смысл... Но что-то говорит мне что я понял не совсем верно. Там рядом еше нашел - что использование реактивных элементах в цепочке ООС потому, что они шумят меньше, а в данном исполнении на что оно ? Буду читать дальше.

Вот тут кстати http://eax.me/feedback-amplifiers/ ООС берется сразу с коллектора а трансформатор используется для согласования с входным сопротивлением следующего каскада.


Тут теперь вопрос о защите выходного каскада от работы без нагрузки. И по способам регулировки выходной мощности или тупо напряжения. Ну что-б не допустить сверхнапряжения С-И выходных транзисторов (а то они по 800 руб....).

Еще вопрос по Si5351 - точнее по её выходу - по даташиту не менее 2,5 вольт на 50 Ом - довольно мощный выход. Но есть и нюанс - выход-то у нас прямоугольник, причем драйвер изо всех силенок будет стараться держать его таковым, а нужно -то синус иначе куча гармоник перегреет силовые транзисторы, как я понимаю, они на 40 МГц и так "с трудом".... Надо какой-то ФНЧ.

[anatol0]

Еще вопрос по Si5351

А почему именно Si5351 и ещё с фильтрами? Нет необходимости в точной частоте, можно взять любую схему ВЧ автогенератора.

[Wladimir_TS]

А почему именно Si5351 и ещё с фильтрами? Нет необходимости в точной частоте, можно взять любую схему ВЧ автогенератора.

Неумение, незнание и недостаточность опыта для построения такового. (Все-же необходимо на начальном этапе (возможно) подстраивать частоту для настройки (как понимаю) в резонанс с камерой, что-бы произошел пробой газа). Ненахождение ничего подходящего в имеющихся источниках. Низкая (120 руб) стоимость китайской платы с указанной микросхемой, кварцем, стабилизатором +3,3В и преобразователем уровней. Совет на этом, либо одном из соседних, форумов. Возможность разобраться с программированием 157 внутренних регистров для будущих применений........и т. д.

[Arena]

Частота питания лампы установлена, как 40,685 МГц +/- неизвестно сколько.

Берем кварцевый резонатор на 40,685 МГц( это , кстати, одна из частот, на которых работают системы управления воротами и шлагбаумами)
делаем задающий генератор, далее усилитель мощности.

ТЗ поменялось - теперь устройство должно питаться от АКБ и иметь малую массу (не более 2 кг с АКБ на 1 час работы) , что практически исключает использование электровакуумных приборов (преобразователь выходит непростым с учетом защиты от превышения анодного тока и стабилизации напряжения накала)

30Вт на лампу помноженное на КПД всей установки с усилителем хорошо если в 50-60% получаем 60 Вт нужно снять с батареи - а это как минимум смотрим в сторону акб от электросамокатов. Ну и ее стоимость. Плюсы - распространенные батареи для электросамокатов начинаются от 28 вольт и до 48(60 )Вольт. Уже готовое. Литиевое.
минусы - высокое напряжение для низковольтных вч /свч транзисторов. Кстати я бы взял какие кт903 у которых до 10 Вт выходной мощности на частоте 50 МГц и коллекторное напряжение до 60в. Двухтактный усилитель по паре транзисторов в плечо и получил бы на 40 МГц ватт 30 вполне. Раскачать правда их не просто будет, и кпд выйдет в районе 40-45% максимум.

[anatol0]

По поводу усилителя мощности на 40 МГц. Для данного конкретного применения не стоит пытаться использовать схемотехнику связных широкополосных усилителей мощности из КВ/УКВ. Они заведомо усложнены требованиями к линейности, широкополосности, всевозможными защитами и т.п. Имеет смысл смотреть в сторону резонансных транзисторных однотактников. Единственно, не нарваться на проблемы с помехами из-за побочных излучений.

[Wladimir_TS]

Берем кварцевый резонатор на 40,685 МГц( это , кстати, одна из частот, на которых работают системы управления воротами и шлагбаумами)
делаем задающий генератор, далее усилитель мощности.

Логично Но как показала недавняя возня с кварцем от пейджера не всё так однозначно. Второе - возможно понадобиться подстройка частоты. Указанная частота это пока примерный оринетир. Сейчас основной вопрос с усилителем мощности. Разработать свой не хватает знаний и опыта, вышеприведенная схема вплоне проста, а главное доступна в формате радиоконструктора.

Но есть проблема - эти усхемы не работают без нагрузки - на выходных транзисторах слишком большая амплитуда сигнала образовывается. И это надо как-то решить. Я предполагаю 2 датчика напряжения с выпрямителем и ФНЧ, и далее некий элемент регулирующий размах сигнала на затворах и данная ООС обеспечит ограничение размаха сигнала на С-И выходных транзисторов и не допустит выхода их из строя. (но видимо эту фразу никто не читает....)

30Вт на лампу помноженное на КПД всей установки с усилителем хорошо если в 50-60% получаем 60 Вт нужно снять с батареи - а это как минимум смотрим в сторону акб от электросамокатов. Ну и ее стоимость. Плюсы - распространенные батареи для электросамокатов начинаются от 28 вольт и до 48(60 )Вольт.

6-7 ампер часов при 12 вольтах вполне себе некрупная сборка АКБ В общем это пятая с заднего края проблема. Просто надо принять, что напряжение питания не будет более 24 вольт, а желательно 12. Ток потребления не сильно важен.

какие кт903 у которых до 10 Вт выходной мощности на частоте 50 МГц

КТ903 на 50 МГц

По моему это как-то ну не совсем туда.

Единственно, не нарваться на проблемы с помехами из-за побочных излучений.

Это будет, думаю, решаться тотальным экранированием конструктива.

Но еще раз повторю сейчас главный вопрос защиты УМ от "холостого хода".

Имеет смысл смотреть в сторону резонансных транзисторных однотактников.

Хорошо-б ссылку-б на реальную схему, а не на советский вузовский учебник.


Вообще в сети множество схем с парой обычных "переключательных" дешевых транзисторов IRF510-530 - но не очень понятна перспектива их работы на 40 МГц.

Опять-же кучи схем "предварительного усиления"... но непонятно, что выбрать.

Вот например рассматриваю схему отсюда http://rfanat.ru/s5/uvch-302.html , кроме выходного каскада - там какая-то упомрачительно дорогая сборка. Вот если используя первые 3 каскада (правда где брать редкостный КП350 не ведаю, видимо курочить импоршный селекторы каналов - там 2х затворник во входном каскаде, кажись обитается.

[Openreel]

Но есть проблема - эти усхемы не работают без нагрузки - на выходных транзисторах слишком большая амплитуда сигнала образовывается. И это надо как-то решить. Я предполагаю 2 датчика напряжения с выпрямителем и ФНЧ, и далее некий элемент регулирующий размах сигнала на затворах и данная ООС обеспечит ограничение размаха сигнала на С-И выходных транзисторов и не допустит выхода их из строя. (но видимо эту фразу никто не читает....)

Традиционные схемы ВЧ усилков не предназначены для работы на несогласованную нагрузку, просто оно никому не надо. Методов согласования валом, включая автоматические. Правда зачастую эти штуки сложней и дороже усилка.
Для почитателей традиционных бронебойных извращений - нагрузить на циркулятор, второй порт которого на согласователь-фидер лампы, третий - на согласованную пассивную мощную нагрузку. Тогда вернувшаяся от лампы энергия не будет лупить невинные транзисторы, а будет греть грелку. Сколько отразится от нагрузки и добежит по циркулятору до бедных транзисторов - это уже в лапках разраба.
Габарит потребного циркулятора будет явно не размером с ладошку, имхо для опытов это пофиг.

а не на советский вузовский учебник.

Советский учебник можно избежать только одним путем - заменить на западный вузовский. Или как Анна Каренина - тож выход

[Wladimir_TS]

Традиционные схемы ВЧ усилков не предназначены для работы на несогласованную нагрузку, просто оно никому не надо. Методов согласования валом, включая автоматические.

Для горящей лампы можно подобрать коэффициент трансформации до приемлемого напряжения на стоках/коллекторах выходных транзисторов, для негорящей только ограничением выходного напряжения. Ну а какие еще варианты ?

Горящая лампа фактически резистор, включенный через емкости крепеж-газ. Найденные схемы (тут приводились мною) генераторов для питания безэлектродных ламп собраны именно по схемам сходным с оными усилителями, к сожалению в них используются советские мощный ВЧ транзисторы , которых, стараниями определенной категории граждан, нынче не сыскать, а если и сыскать - в неизвестном состоянии за некореллируемые с реальностью суммы.

заменить на западный вузовский

Как не странно они обычно по понятнее и главное не содержат мегатонн матана в дифф счислении по любому поводу и даже без него.

[Arena]

КТ903 на 50 МГц

По моему это как-то ну не совсем туда.

Это в даташите на транзистор указано. И это, кстати, возможно только на ВЧ при низком выходном и входном сопротивлении( генератор-усилитель) но коэффициент усиления будет не высокий. Это и в книжках описано.

Вообще в сети множество схем с парой обычных "переключательных" дешевых транзисторов IRF510-530 - но не очень понятна перспектива их работы на 40 МГц.

на 40 МГц можно попытаться сносно разогнать только IRF510 ( и то, если не перемаркировка - смотреть входную емкость в даташите и проверять на купленных) - у него самая малая входная емкость, плюс поднять ачх цепью коррекции. Ну и с пары IRF510 можно будет cнять ватт 20. Нам не требуется широкополосный усилитель - значит делать по схеме резонансного усилителя.

[anatol0]

Хорошо-б ссылку-б на реальную схему, а не на советский вузовский учебник.
Вообще в сети множество схем с парой обычных "переключательных" дешевых транзисторов IRF510-530 - но не очень понятна перспектива их работы на 40 МГц.
Опять-же кучи схем "предварительного усиления"... но непонятно, что выбрать.

Начинать надо с сочетания схемотехники и доступной элементной базы. 30 Вт на 40 МГц при питании 12В получить не проблема. Очень много схем на связных форумах, правда, в основном, ШП двухтактники. Кроме того, уже приводил ссылку deemon на свой опыт, могу ещё порекомендовать книгу "Титов А. А. Транзисторные усилители мощности МВ и ДМВ. Расчет, изготовление, настройка. "

[Wladimir_TS]

Это в даташите на транзистор указано.

Хммм

И это, кстати, возможно только на ВЧ при низком выходном и входном сопротивлении( генератор-усилитель) но коэффициент усиления будет не высокий.

Что-то мне говорит, что очень невысокий. Но просто беглый просмотр всякого применения КТ903 показывает, что выше 7 МГц его никто не использует. Видимо выше совсем плохо.

на 40 МГц можно попытаться сносно разогнать только IRF510 ( и то, если не перемаркировка - смотреть входную емкость в даташите и проверять на купленных) - у него самая малая входная емкость

Как пишет народ на соседних форумах входная емкость не показатель - вроде емкость та-же , а транзистор тупо не работает. Да и смысл подделывать младший в линейке транзистор с перемаркёром под него старший (больше мощность - больше площади канала, больше емкость по затвору (как я понимаю).

значит делать по схеме резонансного усилителя

Схемку-бы такого увидеть. Только реальную. И желательно на близкий диапазон - то бишь на 30 МГц или "нижний" УКВ вещательный.

Начинать надо с сочетания схемотехники и доступной элементной базы.

Именно это я и пытаюсь проделать. Теоретически на Авитах доступны RD16HHF1 по 800 руб в подобранных парах (по одному может и дешевле). Как пишут - до 100 МГц (даташит нормирует параметры для 30 МГц но в таблице аж до 1 ГГц )

Но вообще ценник велик, с учетом количества транзисторов, что погибнуть пока я не постигну сути схемотехники. Хочется применить что-то более дешевой хотя-б по 200-300 руб за транзистор для 2х тактного каскада.

В наличии есть некоторое количество КТ610 для предварительного каскада.

Очень много схем на связных форумах, правда, в основном, ШП двухтактники.

Уже штук 30 накачал.

могу ещё порекомендовать книгу "Титов А. А. Транзисторные усилители мощности МВ и ДМВ. Расчет, изготовление, настройка. "

Пролистал - хорошая книга, написано почти понятно, а главное реализации цепей защиты приведены. Это важно. Из минусов - любит автор суровые советские транзисторы - но нынче деяниями металлистов-дербанщиков цены на "остатки былого величия" становятся неприличными.


ЗЫ Еще вопрос - выход платы на Si5351 - прямоугольник, причем довольно мощный - а надо на вход усилителя подавать синус. Надо соорудить некоторый ФНЧ - а вот тут хотелось=бы понимания какой и как его считать (но не заумные советские учебники пожалуйстаааааа - я в их матвыкладках не понимаю, ничего - ощущения, что их писали суровые математики и кичились тем как хорошо знают диффсчисление) ?

Второй момент - проектирование выходного (да и между предвыходным и выходным каскадами) трансформатора - что там и на что влияет или можно взять примерно как-то как в приведенных конструкциях и просто регулировать коэффициент трансформации домоткой и отмоткой той обмотки, что проводом продетым сделана ?

[Openreel]

Нагрузка обязана быть, как минимум для опытов.
https://aliexpress.ru/item/32914158108.html
На али такого добра тоннами, разных мощностей, новых китайских и пафосных западных с демонтажа.
Прикручиваем на отрезок медной шины, а шину уже на радиатор.
В сети есть отчеты, как народ пытался добиться широкой полосы в наколенных условиях, там подробно конструкции описаны.

Ну а какие еще варианты ?

Я выше писал, как делали, когда согласовать антенну трудно или близко к невозможно. Магия ~1950, нынче тайное знание наверное утеряно.

Вообще в сети множество схем с парой обычных "переключательных" дешевых транзисторов IRF510-530

Теоретически на Авитах доступны RD16HHF1 по 800 руб в подобранных парах

Готовые киты продают https://aliexpress.ru/item/1005006046904576.html

Готовых широкополосных усилков на вообще море, маломощные стоят совсем смешно. Как минимум на опыты и измерения или даже на раскачку мощных годны.

Надо соорудить некоторый ФНЧ - а вот тут хотелось=бы понимания какой и как его считать

Да как так то?!
В школьные годы еще мотал и считал по методичкам. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования.
двойной П-образный, только считать по взрослой литературе онлайн калькуляторах, где учитывается входное и выходное сопротивление.

Сейчас начнется, а как измерить индуктивность на мегагерцах, а какой сердечник взять, а дайте производственную документацию

[anatol0]

Библия: Рэд Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. М, Мир, 1990
Без этого никак.
Там, в том числе, и фильтры, и ТДЛ...