Disaccordiamo l'amplificatore

[IN3LBQ]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Ciao Sergio,
solo per aggiungere informazione riporto un riferimento che avevo giá inserito sulla sintonia automatica dei lineari a valvole:

http://www.hamradioweb.org/forums/sh...ad.php?t=23248

73, Nicola IN3LBQ/5 (Pisa)

[I5SPO]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Buongiorno a tutti,

Sergio ha evidenziato che la Collins, già molti anni fa, aveva progettato un sistema per avere l'esatto carico sulla 4CX1000A e Nicola aveva segnalato un bellissimo libro che trattava l'argomento.
In effetti, quando ho risposto, avevo in mente proprio il lineare Collins...
Se guardate lo schema del Collins, ci troverete una serie di "chicche" circuitali molto interessanti ! Cominciando dall'alimentatore, che ha l'ingresso induttivo, perchè ci sono le valvole raddrizzatrici da proteggere, oltretutto risonante, per realizzare quello che si chiama "swinging inductor" che cambia di valore a seconda della corrente che ci scorre. La stabilizzazione di tensione che si ottiene è la migliore possibile. Nella foto postata da Sergio si vede a sinistra che il milliamperometro multifunzione ha lo zero spostato... anche per segnalare il sovra o sotto accoppiamento del P greco d'uscita. Inoltre il circuito che misura la linearità è da studiare bene, perchè funziona ottimamente. Sergio, il lavoro fatto da Tuo Padre insieme ad Eraldo è molto interessante, da studiare nei dettagli !
Ritornando al discorso degli amplificatori a tetrodi in classe AB1, con ingresso di griglia controllo, se progettati bene, hanno una IMD migliore di quella dei triodi, di almeno 6 dB, talvolta anche più. Ciò significa un segnale molto più pulito, che dà meno noia agli altri OM locali, certamente.
Oltretutto meno IMD significa che la potenza RF è concentrata sul segnale SSB e non sprecata nell'intermodulazione. Uno dei punti dolenti degli amplificatori a stato solido è proprio questo, costringendo i progettisti a inserire filtri che non servono per la IMD, ma servono a abbassare le armoniche dispari che escono da questi ( le pari le eliminano usando il circuito push-pull ). Questo spiega anche il minor rendimento dei solid-state rispetto ai tubi.
Il sistema a griglia passiva chiusa su 50 ohm permette, di solito, di evitare la neutralizzazione della valvola, dando nel contempo un carico a basso ros all'eccitatore. La stabilizzazione della tensione di placca, ottenuta come detto prima, fa lavorare la valvola nelle migliori condizioni, con vantaggi sulla sua durata e sull'IMD del segnale in uscita.
Naturalmente, la tensione di griglia schermo deve essere stabilissima, anche quando la G2 immette corrente sul suo alimentatore, invece di assorbirla.
Spesso questo problema è sottovalutato, e l'alimentatore della G2 alza la tensione, in casi estremi deteriora il tubo !
La Hallicrafters nel suo lineare, aveva una stringa di 0A2 sull'alimentatore della G2 della PL172 proprio per questo.
Anni fa, un OM austriaco mi mandò le caratteristiche del suo lineare autocostruito, aveva ottenuto una IMD3 di -50 dB ! Questo OM aveva tutta la sua stazione autocostruita, una meraviglia...
Cero che, per fare le cose fatte bene, i costi salgono e le dimensioni non sono certo miniatura
La ARRL nelle sue prove, dà la IMD misurata sul picco e non sul 2 toni, migliorando il dato di 6 dB... Mi sembra un modo per accontentare i produttori, che sono anche inserzionisti su QST !
A buon intenditor... con quel che consegue.

73, Piero.

[IK4AUY]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Perfetto Piero, mi fa piacere che pensavamo allo stesso lineare (pietra miliare, e sogno di radioamatori nei decenni scorsi, dalla mitica Collins) come riferimento. Con Eraldo (SBX) non abbiamo quasi mai trattato del tema amplificatori a valvole, ma grazie a lui abbiamo duplicato, su suo progetto, un accoppiatore RF di due toni di potenza (sino a 100W) con caratteristiche intriseche di bassa distorsione, per poter eseguire misure di IMD su lineari a RF usando due transceiver in tune contemporaneo per generare i due toni di ingresso, direttamente a RF, e lineare ovviamente posto su dummy load Bird con accoppiatore Bird all'analizzatore di spettro, per poter misurare accuratamente la IMD di amplificatori lineari sia a valvole che a mosfet. Eraldo era lo specialista delle misure di laboratorio, questo è certo!. Con IK4AVZ Roberto, (noto tra l'altro per l'articolo su R.R. sui filtri a quarzo di ampia Band Width da anteporre all'ingresso di un RX) abbiamo realizzato (l'opera costruttiva, ottimizzazione trasformatori, col metodo "....prova e riprova" fino a che non sei soddisfatto dei risultati, eseguita da mio padre) uno dei primi amplificatori a mosfet a basso costo, bassa potenza, con gli IRF510 (costo circa 1 Euro al pezzo) broadband da 1,8 a 30MHz. Confermo l'importanza della stabilizzazione della tensione di griglia schermo nei tetrodi pilotati in griglia, oggi realizzata con circuiti moderni appositamente dedicati, allo stato solido, (si veda qualche foto nel mio link sopra) ove si percepisce a colpo d'occhio una maggiore complessità circuitale, ma ulteriormente ottimizzata dai principali e migliori costruttori di lineari per il commercio. E' chiaro che pro e contro ve ne sono in qualsiasi scelta progettuale, certo è che per un amplificatore a mosfet RF sparisce l'uso dell'anodica ad alta tensione, e questo non è poco, vuol dire maggior sicurezza, anche per chi ci mette le mani per metterlo a punto o ripararlo, oltre che nell'utilizzarlo, e si allegerisce il peso dell'unità di molto, il tutto per un uso comodo nel trasporto dell'amplificatore, in spedizioni dx etc. etc., inoltre la mancanza di circuiti accordati sia in ingresso che in uscita, ma presenti, ovviamente, i filtri passa basso a piu' poli, significa tempi zero nel cambio banda, qsy da un estremo all'altro della banda senza dover ritoccare l'accordo del P-L network. Si pensi solo al timer di accensione, in genere ben oltre il minuto, per riscaldare i filamenti delle valvole al fine di allugarne la vita. Allego immagini dei due testi di riferimento citati in precedenza il primo "first edition -second printing 1977 - 1962; il secondo piu' recente scritto da membri dell'engineering staff Rockwell (Collins) Corporation (1995 - MC Graw Hill) e chi non riconosce tra gli autori William Sabin noto radioamatore W0IYH deceduto all'età di 88 anni nel 2014 che ha realizzato varie pubblicazioni di articoli per radioamatori che vorrei pure ricordare (dal sito ARRL: "he moved to Iowa in 1964 to work for Collins Radio Company as an engineer, he became W0IYH. In 1973, he received his BS in electrical engineering from the University of Iowa. A master’s degree in EE from the same institution followed in 1976. He retired from Rockwell Collins Company in 1990. Sabin was a Life Senior Member of the IEEE). Saluti.

[I5SPO]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Perfetto Piero, mi fa piacere che pensavamo allo stesso lineare (pietra miliare, e sogno di radioamatori nei decenni scorsi, dalla mitica Collins) come riferimento. Con Eraldo (SBX) non abbiamo quasi mai trattato del tema amplificatori a valvole, ma grazie a lui abbiamo duplicato, su suo progetto, un accoppiatore RF di due toni di potenza (sino a 100W) con caratteristiche intriseche di bassa distorsione, per poter eseguire misure di IMD su lineari a RF usando due transceiver in tune contemporaneo per generare i due toni di ingresso, direttamente a RF, e lineare ovviamente posto su dummy load Bird con accoppiatore Bird all'analizzatore di spettro, per poter misurare accuratamente la IMD di amplificatori lineari sia a valvole che a mosfet. Eraldo era lo specialista delle misure di laboratorio, questo è certo!.

Bene, hai puntualizzato, molto meglio di me, i vantaggi ( grandissimi ) delle apparecchiature moderne, che, per molti versi, certamente superano le vecchie costruzioni a tubi.

Vorrei porre l'attenzione del lettore su una tua frase : l'uso di DUE transceiver contemporaneamente per le misure di IMD... Tu lo sai certamente, quindi ti prego di far rispondere altri, dell'uso di 2 RTX per questa misura invece di usare un RTX con un generatore BF a due toni. PERCHE' ??? ( mongolino dorato a chi risponde per primo e giustamente ).
Eraldo era un vero specialista, pignolo, e con capacita' di "pensiero diverso" rispetto alle soluzioni classiche per le misure. Quando glielo dicevo, si schermiva, ma lo pensavo e lo penso tuttora !
Mi interessa la realizzazione dell'accoppiatore da 100 watt progettato da Eraldo e realizzato da Tuo Padre, se vuoi, mandami info al riguardo, eventualmente per non appesantire la discussione, con mail privata...

Riguardo agli IRF510, come avete fatto a farli lavorare fino a 30 MHz ? Con un push-pull di 4+4 IRF510, non sono riuscito a superare i 10 MHz ...

Vorrei anche ringraziare I4LEC che ha iniziato questa discussione interessante.

73, Piero.

[IK4AUY]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Piero, per l'accoppiatore RF in potenza (HF) è un inedito di Eraldo il quale non è riuscito o non ha voluto farne un articolo, fatto un po' sollecitato da noi per poter eseguire prove di IMD dirette a RF (alternativa al metodo two tones audio, non do la risposta al quesito tuo, lascio a qualcuno che ci legge svelare questo "radio quiz"). Mi riesce molto difficile darti informazioni costruttive sia su come sono avvolte le ferriti, tipo, sia la tecnica un po' particolare di costruzione, realizzato da mio padre su progetto di Eraldo, ma non ho nulla di scritto se non l'esemplare in mio possesso. Anche se visibile un bnc ovviamente ve ne sono altri 2 (due ingressi Pin ed una uscita Pot combinata, con n. 3 cavetti BNC e PL259 dall'altro capo). Posso allegare foto del contenitore stesso in cui è visibile sotto un raffreddatore. Internamente vi sono anche delle resistenze film di potenza. Normalmente usato con 2 x 50W in max. Ora ho pero' venduto l' FT-2000 che avevo per cui ho solo un transceiver e non ne ho piu' fatte di prove simili ove occorrono due TX in tune in contemporanea.
Per l'ampli a mosfet è un 2 + 2 x IRF510 pertanto ad alto guadagno (Pin attorno a 10mW se ricordo bene per una Pout decente attorno ai 10W) l'articolo è su Radio Rivista un estratto nel mio sito web http://ik4auy.xoom.it/article_4.htm
Cordiali saluti.

[IZ0IEN]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Vorrei porre l'attenzione del lettore su una tua frase : l'uso di DUE transceiver contemporaneamente per le misure di IMD... Tu lo sai certamente, quindi ti prego di far rispondere altri, dell'uso di 2 RTX per questa misura invece di usare un RTX con un generatore BF a due toni. PERCHE' ??? ( mongolino dorato a chi risponde per primo e giustamente ).

Uh, la prima cosa che mi viene in mente è che misurare una imd con due toni es. 400 e 1800 hz iniettati in un rtx in usb a 14000 khz è la stessa cosa che trasmettere con due rtx due carrier non modulate a 14000.4 e 14001.8
La seconda è che la misura è più pulita e risente meno sia della linearità in termini di guadagno del modulatore alla BF in ingresso (uno dei due toni potrebbe essere più o meno esaltato rispetto all'altro) sia di eventuali non linearità dovute allo sfasamento dei due toni BF iniettati.
La terza è che posso fare misure imd anche spaziate di 10 kHz

[I5SPO]

Re: Disaccordiamo l'amplificatore

Buongiorno Cris,

ci sei arrivato al 100%. Se si fa la prova con 2 toni audio, interviene la IMD del TX a falsare la misura, inoltre il segnale audio iniettato dal generatore a 2 toni di solito ha una distorsione bassa, ma non nulla, che fa peggiorare la IMD del TX.
Con IMD dell'ordine di 30 dB dell'eccitatore è evidente che si limitano i dati ottenibili dalla misura.
Per evitare la non linearità della banda audio del TX, si usano 2 toni NON in relazione armonica tra loro e centrati tra gli 800 e i 1800 Hz ( in questo intervallo è difficile che ci siano diversità tra i 2 toni ). Inoltre spesso il livello della IMD NON è identico anche se i 2 toni BF iniettati sono identici.

Con 2 TX che generano le portanti, CW, si abbassa la molto la IMD iniettata sull'amplificatore lineare, permettendo quindi la misura anche con bassa IMD da lui generata. La terza risposta è proprio per distanziare i 2 toni oltre quelli generabili dal singolo TX. La cosa difficile da ottenere è che l'accoppiatore ibrido non generi IMD lui stesso, oltretutto con potenze dell'ordine di 50-100 watt in ingresso. Posso solo immaginare un accoppiatore con toroidi grossi, del tipo da -3 dB, ma la difficoltà principale resta l'isolamento dei 2 TX eccitatori, se è basso, i 2 TX si accoppiano e generano intermodulazione, proprio quello che vogliamo evitare ! Ho trovato uno schema che non ho ancora avuto tempo di provare, che disaccoppia i 2 generatori, a dire dell'autore, di circa 90 dB, ma per basse potenze.
Sono curioso di provarlo con toroidi T200 o anche più grossi...
Userò dei toroidi e non delle ferriti, perchè le ferriti sopportano minori potenze prima di generare intermodulazioni esse stesse. Lo svantaggio sarà la minor estensione di banda dell'accoppiatore.
C'è un altro sistema che si può usare per la misura, costruendo un TX per DSB che sia pilotato da un singolo generatore BF in modo da ottenere 2 portanti separate di frequenza doppia rispetto al generatore BF e se l'amplificatore audio modulante ha una banda larga e non distorce, si ottengono 2 toni RF ben distanziati tra loro.

Una cinquantina di anni fa, modificai un TX autocostruito che aveva 2 tubi 814 come finali, facendo un push-push con G1 in parallelo e placche in push-pull creando così un modulatore bilanciato ad alto livello, 150 watt DSB, hi!

Ringrazio Sergio per il link al suo articolo, me lo leggerò con molto piacere.