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magneto81

31.01.2011,
11:21
 

Verständnissproblem HF Verstärker... (Elektronik)

Hi Leute ,

wollte mal fragen ob jmd weis wie genau man so ein Transistorverstärker (Q2+Q3)berechnen kann.

was ich nicht an meinem Beispiel HF verstärker begreife ist wie zb Q2 und Q3 an die Basis Spannung von 0,7V kommen.

Die Generatorspannung wird von den Kondensatoren abgeschirmt.
wie sehen die Formeln zur Berechnung aus ?

vielen Dank im vorraus euer


el-haber

31.01.2011,
11:53

@ magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

Hi,
um die Schaltung in Ihrer Dimensionierung zu verstehen
sollte eine klar sein. Es handelt sich nicht um die
klassischen Beschaltungen eines Transistors als Strom-
oder Spannungsverstärker in Emitter oder
Kollektorschaltung. Auch nicht die aus beiden gemischte
Schaltung mit Emitterwiderstand zur Verstärkungseinstellung.

Hier wird mit Q1 in Basisschaltung ein Oszillator
aufgebaut, bei dem die Basis aus HF-Sicht auf ein festes
Potential (+Ub 5) gelegt wird und der Oszillator über CE
zum Emitterwiderstand schwingt.
Die Audio-Eingangsspannung dagegen verstimmt über die in
Basisschaltung anzutreffende BE-Kapazität den Oszillator.
Der dafür nötige Strom am Q1 wird vom 39kOhm-Widerstand
gegen den 100Ohm Er geliefert.

Bei Q2 ist es ähnlich - Wieder Basisschaltung, da mit dem
BC549 bei 100MHz sonst nichts anzufangen wäre.
Die Spulen L1, L2 und L3 haben hier aber mit Sicherheit
einen gemeinsamen magnetischen Bezug, der im Schaltbild
aber nicht abgebildet wurde.
HF-Mäßig liegt die Basis an +Ub, in Gleichstrombetrachtung hat sie Massebezug.

gast

31.01.2011,
12:27

@ magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» Hi Leute ,
»
» wollte mal fragen ob jmd weis wie genau man so ein Transistorverstärker
» (Q2+Q3)berechnen kann.
»
» was ich nicht an meinem Beispiel HF verstärker begreife ist wie zb Q2 und
» Q3 an die Basis Spannung von 0,7V kommen.
»
» Die Generatorspannung wird von den Kondensatoren abgeschirmt.
» wie sehen die Formeln zur Berechnung aus ?
»
» vielen Dank im vorraus euer
»
»
»

Q2 und Q3 arbeiten nicht in Basisschaltung wie el-haber schreibt. Das ist beide Male durchaus eine Emitterschaltung. Beide Stufen arbeiten im C-Betrieb. Das heisst ohne Ansteuerung fliesst kein Strom durch den Transistor. Bei der positiven Halbwelle fängt an Basisstrom zu fliessen und der Transistor schaltet durch. Bei der negativen Halbwelle sperrt er. Er arbeitet somit eigentlich als Schalter. Die Ausgangsspannung ist nahezu rechteckförmig. Dadurch entstehen zwangsläufig sehr viele Oberwellen, die durch entsprechende Filter beseitigt werden müssen.

Nun aber zu deiner Schaltung. Vorweg erstmal: das ist der übliche Murks, den man haufenweise im Internet findet. Zunächst einmal sind die BC549 denkbar ungeeignet um HF bei 100 MHz zu verstärken, auch wenn die Grenzfrequenz genügend hoch erscheinen mag. Es sind NF-Transistoren. Dann zu den Oberwellen: die werden in keinster Weise in irgendeiner Form abgeschwächt. D.h. der ganze Müll, den so eine Stufe im C-Betrieb erzeugt wird ungefiltert auf eine etwa angeschlossene Antenne gegeben. L7, L8, C17 und C18 sind völlig unzureichend. Dann der Oszillator: Richtig, hier haben wir tatsächlich eine Basisschaltung. Anders würde dieser Transistor wahrscheinlich sowieso nicht als Oszillator für 100 MHz arbeiten. Bloß, ein Oszillator sollte zunächst mal stabil arbeiten. Das tut dieser hier natürlich nicht. Schon gar nicht wenn dahinter ein Verstärker im C-Betrieb folgt. Verstärkerstufen im C-Betrieb haben die größten Rückwirkungen vom Ausgang auf den Eingang. Hier sollte zunächst eine Pufferstufe im A-Betrieb folgen. Anderenfalls wird jede Laständerung am Ausgang mit einer Frequenzänderung vom Oszillator beantwortet. Da reicht es dann schon aus, wenn man mit der Hand in die Nähe der Antenne kommt. Naja, usw. usw.....

Ich werde dich vermutlich nicht davon abbringen können diesen Unsinns-Sender trotzdem nachzubauen (mich hat man damals auch nicht davon überzeugen können). Ich möchte nur noch darauf hinweisen, dass du so ein Teil ohnehin nicht in Betrieb nehmen darfst. Ach ja, und glaub ja nicht, das da 500 mW "rauskommen". Guck dir mal das Datenblatt vom BC549 an, dann weisst du für welche "Leistungsklasse" diese Transistoren bestimmt sind.
Noch viel Spaß beim Schwarzfunken. :-(

magnto81

31.01.2011,
12:28

@ el-haber

Verständnissproblem HF Verstärker...

Danke für die schnelle Antwort!

allerdings hätte ich noch ein paar dinge festgestellt.

-Warum wird das Eingangssignal über die Basis eingespeißt?
bei einer Basisschaltung wird doch normalerweise über
den Kollektor eingespeißt oder ?

wenn man aber eine Basisschaltung betrachtet ist die Basis immer (zu mindest in der Theorie)
Wechselspannungsmäßig Kurzgeschlossen.Wie in meinem Beispiel auch.

Allerdings muss man ja auch irgendwie sein Arbeitspunkt einstellen.
Was bedeutet daß es ein Zustangd geben sollte an der die Ube >0,7V beträgt.

Wie nennt man denn diesen Arbeitsbetrieb einer Basisschaltung ?
Ich finde keine beschreibung der Grundlagen im Intenet um diese Betriebsart " nachbauen bzw berechen zu können "

gast

31.01.2011,
12:40

@ gast

Verständnissproblem HF Verstärker...

Noch was, ich möchte dich keineswegs aus diesem wirklich tollen Forum vertreiben, aber mit deinem Ansinnen und wenn du dir unbedingt den Unwillen der Bundesnetzagentur (BNA) zuziehen willst, bist du vermutlich bei:
http://forum.mysnip.de/list.php?15777
besser aufgehoben. Da sind die ganzen Piratensenderbetreiber aus dem deutschsprachigen Raum versammelt, einschliesslich der in diesem "Hobby" besonders aktiven Holländer. Sind allerdings durchaus fähige Köpfe darunter. :-P

Warum machst du nicht einfach eine Amateurfunk-Lizenz? Dann darfst du dir ganz offiziell auch deine Sender selber bauen und betreiben. Allerdings nicht im UKW-Rundfunkband.

Magneto81

31.01.2011,
12:55

@ gast

Verständnissproblem HF Verstärker...

Hallo,

also eigendlich habe absolut kein Interresse sowas nachzubauen mein Focus liegt in dem Bau eines Antennen Verstärker Schaltung um ein Radio zu bauen.

Ich habe schon zb mit dem BCY58-10/ BC140 experimentiert aber bei höheren Freuqenzen ( ab 10Mhz... ) im Emitterbetrieb mit Stromgegenkopplung. Sinkt meine Verstärkung sehr deutlich. Obwohl im Datenblatt (siehe anhang)100Mhz steht.

Ich weis einfach nicht ob das an der Betriebart liegt oder ob es am Transistor liegt.

und bei solchen schaltungen nehmen sie Immer minderwertige Transistoren und bekommen eine angemessene Verstärkerleistung herraus.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20110131125533.pdf

Altgeselle(R)

E-Mail

31.01.2011,
13:05

@ Magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» Ich habe schon zb mit dem BCY58-10/ BC140 experimentiert aber bei höheren
» Freuqenzen ( ab 10Mhz... ) im Emitterbetrieb mit Stromgegenkopplung. Sinkt
» meine Verstärkung sehr deutlich. Obwohl im Datenblatt (siehe anhang)100Mhz
» steht.
»
» Ich weis einfach nicht ob das an der Betriebart liegt oder ob es am
» Transistor liegt.
Hallo,
Transitfrequenz ist nicht gleich Grenzfrequenz, siehe:
http://de.wikipedia.org/wiki/Transitfrequenz

Grüße
Altgeselle

Magneto81

31.01.2011,
13:21

@ magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

gibt es Faustformeln, oder Werte aus dem Datenblatt wo man erkennen kann ob es sich hierbei um ein Standart Transistor oder um ein hi end Bauteil handelt ?

im angegebenen link ist die Formel:

fc = fT / β aufgefürht wo steht den im Datasheet das β ?

Magneto81

31.01.2011,
13:22

@ Magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» gibt es Faustformeln, oder Werte aus dem Datenblatt wo man erkennen kann ob
» es sich hierbei um ein Standart Transistor oder um ein hi end Bauteil
» handelt ?
»
» im angegebenen link ist die Formel:
»
» fc = fT / ß aufgefürht wo steht den im Datasheet das ß ?


ß = beta

gast

31.01.2011,
13:28

@ magnto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» Danke für die schnelle Antwort!
»
» allerdings hätte ich noch ein paar dinge festgestellt.
»
» -Warum wird das Eingangssignal über die Basis eingespeißt?
» bei einer Basisschaltung wird doch normalerweise über
» den Kollektor eingespeißt oder ?

Über den Kollektor wird nichts eingespeist, das ist der Ausgang. In diesem Falle, also bei der ersten Stufe, dem Oszillator, wird sowieso nichts eingespeist. Der erzeugt ein Signal. Zu diesem Zweck wird eine Rückkopplung herbeigeführt, die bei dieser Stufe in Basisschaltung zwischen Kollektor und Emitter stattfindet. Und zwar über C6. Den Emitter könnte man in weitestem Sinne hierbei als Eingang betrachten.
»
» wenn man aber eine Basisschaltung betrachtet ist die Basis immer (zu
» mindest in der Theorie)
» Wechselspannungsmäßig Kurzgeschlossen.Wie in meinem Beispiel auch.

Die Basis ist über C3 in der Tat HF-mäßig auf Massepotential gelegt. Aber eben nur für die HF. Für NF ist der 1nF Kondensator nicht groß von Bedeutung. Die NF ist ja auch nicht das Signal, das irgendwie verstärkt werden soll, die NF dient nur dazu den Arbeitspunkt des Transistors, der über R2 eingestellt ist, zu verändern. Mit der Änderung des Arbeitspunkts geht auch eine Änderung der inneren Transistor-Kapazitäten einher, die irgendwie immer parallel zum Schwingkreis liegen und somit eine Frequenzmodulation hervorrufen.

»
» Allerdings muss man ja auch irgendwie sein Arbeitspunkt einstellen.
» Was bedeutet daß es ein Zustangd geben sollte an der die Ube >0,7V
» beträgt.

Bei einem Transistor wird der Arbeitspunkt nicht über die Spannung an der Basis eingestellt sondern über den Strom in die Basis. Der beginnt natürlich erst dann zu fliessen wenn zwischen Basis und Emitter ein Spannungsunterschied von mind. 0,5...0,7 V ist.

»
» Wie nennt man denn diesen Arbeitsbetrieb einer Basisschaltung ?
» Ich finde keine beschreibung der Grundlagen im Intenet um diese
» Betriebsart " nachbauen bzw berechen zu können "

Wo du jetzt Genaueres dazu findest müsste dir vielleicht mal jemand anderes erzählen. Meine Mittagspause ist leider zu ende und ich hätte erst heute Abend wieder Zeit dazu.

Altgeselle(R)

E-Mail

31.01.2011,
14:02

@ Magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» » gibt es Faustformeln, oder Werte aus dem Datenblatt wo man erkennen kann
» ob
» » es sich hierbei um ein Standart Transistor oder um ein hi end Bauteil
» » handelt ?
Faustformel: Die Transitfrequenz sollte mindestens 10mal
größer sein als die höchste Signalfrequenz.
Hochfrequenztransistoren für kleine Leistung heissen
zum Beispiel BF...

Grüße
Altgeselle

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
31.01.2011,
15:02

@ Magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» gibt es Faustformeln, oder Werte aus dem Datenblatt wo man erkennen kann ob
» es sich hierbei um ein Standart Transistor oder um ein hi end Bauteil
» handelt ?

Man sollte sich als erstes die Beschreibung ansehen. Wenn da steht "switching transistor" dann ist er vorzugsweise für diesen Zweck.
Also nimm einen HF Kleinsignaltransistor (weil Antennensignal verstärken und keinen 100W Sender) Wie Altgeselle schon bemerkte, die fangen oft mit BF... an.

Sinnvoll ist es auch, sich eine fertige Schaltung zu suchen - incl. mechanischen Angaben, wo und wie Schirmbleche zu ziehen sind.
Gute Adresse: der DARC. Und bitte Antennenverstärker - nicht PA Endstufe ;-)

hws

el-haber

31.01.2011,
16:02

@ magnto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» -Warum wird das Eingangssignal über die Basis eingespeißt?
» bei einer Basisschaltung wird doch normalerweise über
» den Kollektor eingespeißt oder ?
Kann auch der Emitter sein.
Aber hier haben wir eine Mischung aus Basisschaltung (HF-Ozilator) und Modulations-Eingang, der die Sperrschichtkapazität des Transistors verändert und im Wesentlichen über den Emitterwiderstand den Strom moduliert, der dann als Spannung wieder auf die Basis zurückwirkt. (NF also doch Emitter-Schaltung).

»
Die Basis hängt beim ersten Transistor kapazitiv an +Ub - das ist gleichbedeutend wie wenn Sie an Masse hängen würde - Das konstante Potential ist hier wichtig.
BTW- Die Blockkondensatoren hinter dem LM7805 fehlen !!!!!

»
» Allerdings muss man ja auch irgendwie sein Arbeitspunkt einstellen.
Wird, wie GAST schon schreibt etwas unsymmetrisch, über den den Basisstrom aufmoduliert. In der 2. Stufe sind dafür die Induktivitäten L2, L3 und L4 verantwortlich, daß zusammen mit dem Kondensator am Verstärker-Stufeneingang ein Arbeitspunkt etwas oberhalb des Diodenknicks einstellt. Allerdings bleibt der Knick voll wirksam - wie GAST schon feststellt. Da hilft auch die Drossel im Arbeitskreis am Kollektor nichts.

»

Bernard Tenconi

E-Mail

97990 Weikersheim,
31.01.2011,
16:16

@ magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» Hi Leute ,
»
» wollte mal fragen ob jmd weis wie genau man so ein Transistorverstärker
» (Q2+Q3)berechnen kann.
»
» was ich nicht an meinem Beispiel HF verstärker begreife ist wie zb Q2 und
» Q3 an die Basis Spannung von 0,7V kommen.
»
» Die Generatorspannung wird von den Kondensatoren abgeschirmt.
» wie sehen die Formeln zur Berechnung aus ?
»
» vielen Dank im vorraus euer
»
»
»

Oszillator Q1:
Q1 ist ein Oszillator im Grund Basis, spricht für sich selbst, die Basis ist HF kalt über C3 = 1nF.
Mitkopplung C6 c5
Der Arbeitsstrom Q1, ist über R2, und R3 bestimmt, wobei der Strom ist von Beta Q1 sehr
verschiedene Größe annehmen kann!
(wesentliche besser wäre ein Widerstandteiler, R2 und Rx Basis Masse mit ein ausreichen klein
Innenwiderstand damit der Strom Verstärkungsstreuung von Q1 keine nachteilige roll spielt)

Der Oszillator wird hier leicht angekoppelt durch C8 = 2,2pF, und mitC12 und C13 bilden ein
Kapazitiv Impedanz Transformation, wobei durch L1, C4, C5, C6, C7, C8, C12, C13, L2, L3,
ein Band-Pass Kapazitiv gekoppelt Filter.

Die Frequenz wird durch die Änderung der Kapazitiv Parameter Q1 ausgeführt.
( Bricolage >> Bastler Lösung) Dafür sind Kapazitiv Diode zuständig, z.B. BB112 !!!)

*** Zwischen Stufe Q2:

Q2 wird durch L2, L3 induktiv HF Spannung -Impedanz Anpassungsteiler gesteuert.
Q2 arbeitet als Schalter, Klasse C betrieb, das bedeutet daß er nur kurzschaltet bei jeder positiv
HF halbe welle (bei 100MHz wird der Transistor ca 4,0 bis max. 5,0 nS Leitend).

Im Kollektorkreise Q2, bilden L4, C14, und L5, ein Parallele Resonanz Kreise.

Elektrische Model:
Da L4 an U_Batterie beschaltet ist für HF als GND zu
betrachten, L4 und L5 bilden, wenn nicht magnetische
gekoppelt ein gesamt Resonanz L_g = L4 + L5.

Resonanz = 1/ (2x PI x ( (L4+L5)x C5 )^0,5 )

Wiederum bilden C14 und L5 einer Impedanz- Anpassung um die Basis von Q2 zu steuern.

Last Impedanz Kollektor Q2 wie auch Ausgangsimpedanz können auch berechen werden…
RLC Kombination Knoten Berechnung. ( Elektrotechnik)

*** Ende Stufe Q3:

Q3 ist wie gerade erwähnt über die Spannung über L3 gesteuert, und arbeitet wie
Q2 als Schalter im Klasse C betrieb.

Die Spule L6 und C15, C16 bilden ein Tiefepaß Siebglied, somit ist der
Knote (L6), (C15, C16) +9V und HF gesehen (Elektrische Modellierung) = GND = NULL!

L7, L8, C7, C8, Antenneimpedanz bilden ein LC Resonanzkreise und zugleiche ein Impedanz
Anpassung für die Antennenkreise.
Wie oben schon erwähnt, Bandpaß Filter mit Impedanz Anpassung.

Bemerkung: VHF Transistor BF959 oder ähnliche und nicht BCxxx!

Dieser Schaltung ist ein Multi Harmonische Piraten Störsender, lach.

Mein Vortrage Siehe >>
Oszillator dimensionieren? (Elektronik)
von Bernard Tenconi am 24.01.2011 um 16:37
und Shaltplan:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20110124163604.pdf

Grüsse an alle, und viele Spaß!!!!!

Für weitere Frage stehe ich zu Verfügung.

Bernard Tenconi, 97990 Weikersheim, 31. Jan. 2011-01-31

rumtummler

31.01.2011,
16:58

@ Bernard Tenconi

Verständnissproblem HF Verstärker...

Sooo übel ist die Schaltung gar nicht. Immerhin sind auch einstufige Sender im Umlauf ohne PI-Filter am Ausgang.


Ich denke mit BF wird der Modulator nicht vernünftig arbeiten. Bernard hat die Funktionsweise ja schon erklärt.

Die Stufen in C-Betrieb puffern den Oszillator was die Frequenzstabilität steigert und
AM wegbegrenzt.

Für den nicht so HF-Erfahrenen ( Zielgruppe: Kinder/Jugendliche ) ist der BC eine sichere Wahl, die vor Dezischwingungen bewahrt.

Ich hoffe nur, dass derartige Sender weit weit weg entfernt von mir arbeiten und wenn dann nur kurz um Erfahrungen zu sammeln und ein HF-Erfolgserlebnis zu bekommen.

Kendiman

31.01.2011,
17:28

@ magneto81

Verständnissproblem HF Verstärker...

» Hi Leute ,
»
» wollte mal fragen ob jmd weis wie genau man so ein Transistorverstärker
» (Q2+Q3)berechnen kann.
»
» was ich nicht an meinem Beispiel HF verstärker begreife ist wie zb Q2 und
» Q3 an die Basis Spannung von 0,7V kommen.
»
» Die Generatorspannung wird von den Kondensatoren abgeschirmt.
» wie sehen die Formeln zur Berechnung aus ?
»
» vielen Dank im vorraus euer
»
»
»

Hallo Magneto81
selbst der Hersteller ist auf seiner Homepage
www.electronics-diy.com/tx500.php
der Meinung, dass die Transistoren nicht die beste Wahl sind, aber sie sind preiswert. Er hat aber Vorschläge.
Die Transistoren Q2 un Q3 arbeiten im sogenannten C-Betrieb.
Die positive Amplitude des HF-Signals muß so groß sein, dass sie die 0,7 V an der Basis überschreiten
und damit die Transistoren ansteuern.
C-Betrieb ist in der HF-Technik eine häufige Anwendung.
Hat aber den Nachteil, dass auch Oberwellen entstehen.
Diese Oberwellen werden, so weit es geht, durch das Pi-Filter L8,C17 ( Kollektorkapazität Cce) herausgefiltert.
Gruß Kendiman