Szerokopasmowe transformatorowe wzmacniacze mocy klasy AB na zakres fal krótkich i UKF

• Autorzy: Modzelewski J. , Bartosik A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.7.11

Warianty tytułu

EN

Class-AB wide-band transformer power amplifiers for HF and VHF band

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym problemem przy projektowaniu, budowie i uruchamianiu liniowych szerokopasmowych przeciwsobnych wzmacniaczy na zakres fal krótkich i UKF są obwód wejściowy i obwód wyjściowy realizujące dopasowanie impedancji i symetryzację/desymetryzację obciążenia. Transformatory z magnetycznym sprzężeniem uzwojeń mogą być używane jedynie do kilku MHz, ponieważ pojemności pasożytnicze pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym powodują asymetrię napięć między każdym z zacisków symetrycznego wejścia (wyjścia) a ziemią. Dla większych częstotliwości muszą być używane transformatory z dopasowaną linia transmisyjną. Niestety transformator wyjściowy wzmacniacza przeciwsobnego wymaga co najmniej dwóch elementarnych transformatorów z taką linią o przekładni 1:1. Dodatkowo konieczne są dwa kondensatory sprzęgające o dużej dobroci, przystosowane do dużych prądów w zakresie w. cz. Przedstawiono doświadczalny liniowy przeciwsobny wzmacniacz o mocy 100 W i paśmie – 30 MHz z transformatorami na liniach transmisyjnych.

EN

The main problem in design, construction, and tuning of wide-band linear push-pull HF and VHF amplifiers are the input and output circuits to the impedance matching and balancing/unbalancing the load. Magnetic-coupled transformers can be used only up to a few MHz because parasitic capacitances between their primary and secondary windings cause asymmetry of voltages between each terminal of their balanced input (output) and ground. At the higher frequencies the matched transmission-line transformers must be applied. Unfortunately, the output transformer of the push-pull amplifier needs at least two elementary 1:1 transmission-line transformer, and two highcurrent, high Q-factor, high-frequency coupling capacitors. An experimental 100 W 3–30 MHz linear push-pull Class-AB power amplifier with the transmission-line transformers in the input and output circuits is presented.

Słowa kluczowe

PL

wzmacniacz szerokopasmowy; wzmacniacz liniowy; wzmacniacz przeciwsobny; wzmacniacz transformatorowy; klasa AB; transformator z linią transmisyjną

EN

wideband amplifier; linear amplifier; push-pull amplifier; transformer amplifier; class AB; transmission-line transformer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 7
• Strony: 52--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il.

Twórcy

autor

Modzelewski J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

autor

Bartosik A.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

Bibliografia

• [1] “Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Transmitting equipment for the Digital Radio Mondiale (DRM) broadcasting service; Part 1: Technical characteristics and test methods”, ETSI EN 302 245-1, V1.1.1 (2005-01), European Standard (Telecommunications series).
• [2] K. Ulovec: “Measurement on DRM transmitter”, Radioelektronika 2006 – Conference Proceedings. Bratislava: Slovak University of Technology, 2006, s. 129–132.
• [3] J. Horevajová, K. Ulovec: “Measurement of AM Transmitters for Digital Audio Broadcasting”, MEASUREMENT SCIENCE REVIEW, Vol. 4, Section 3, 2004, pp. 12–16.
• [4] “RF transmitting transistors and power amplifier fundamentals”, Philips Semiconductors, 1998, Mar. 23.
• [5] St. Ryżko, J. Ebert: „Wzmacniacze rezonansowe i generatory mocy wielkiej częstotliwości”, WNT Warszawa 1971.
• [6] HF 300-0130M: 300 W HF Amplifier, WWW.RES-Ingenium.com.
• [7] Noty aplikacyjne STMicroelctronics: AN1229, AN1256, AN4016.
• [8] Noty aplikacyjne POLYFET: nr 104, nr 105, nr 206. [9] М.В. Росланов (UA4UDF): „Линейный широкополосный усилитель мощности”, www.cqham.ru/amp1.htm.
• [10] J. Modzelewski: „Obliczanie mocy traconej w tranzystorach wzmacniacza liniowego klasy AB”, Elektronika, konstrukcje, technologie, zastosowania, nr 09/2014, str. 51–54.
• [11] J. Modzelewski: „Udoskonalona metoda obliczania mocy traconej w tranzystorach wzmacniacza klasy AB”, XIV Krajowa Konferencja Elektroniki, Darłowo, 8-12.06.2015, (referat przyjęty).
• [12] J. Osiowski, J. Szabatin: „Teoria obwodów”, t. 1, WNT Warszawa 1992.
• [13] E.T.Red, Funkemfänger Schaltungstechnik Praxisorientiert, Franzis, München 1985.
• [14] C. Trask: “Designing Wide-band Transformers for HF and VHF Power Amplifiers”, QEX, March/April 2005, pp. 3–15.
• [15] A. Bartosik: „Analiza ograniczeń parametrów liniowych wzmacniaczy o mocy do 100W w paśmie 1–30MHz wynikających z właściwości tranzystorów mocy i elementów biernych”, praca magisterska, Instytut Radioelektroniki Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2014.
• [16] A. Białkowski: „Szerokopasmowy przeciwsobny wzmacniacz mocy na zakres UKF-FM (87,5¸108MHz”, praca magisterska, Instytut Radioelektroniki Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2013.
• [17] C. Trask: “Wideband Transformers: An Intuitive Approach to Models, Characterization and Design”, APPLIED MICROWAVE & WIRELESS, No 13, 2001, pp. 30–41.
• [18] J. Biernacki, D. Czajkowski: “High frequency transformer modeling Circuits and Systems”, The 2001 IEEE International Symposium on ISCAS 2001, pp. III-676 – II-679.
• [19] C. L. Ruthroff: “Some Broad-Band Transformers”, Proc. IRE, August 1959, pp. 1337–1342.
• [20] G. Guanella, “Novel matching systems for high frequencies,” Brown-Boveri Rev., vol. 31, pp. 327–329, Sep. 1944.
• [21] A. Orłowski: „Transformatory szerokopasmowe z wykorzystaniem linii długich, Przegląd Telekomunikacyjny, nr 10/1978, str. 306–311.
• [22] NCO 8701 Philips Semiconductors Application Note.
• [23] NCO 8703 Philips Semiconductors Application Note.
• [24] J. Modzelewski, A. Bartosik: Liniowy wzmacniacz mocy na pasmo 26–29 MHz z tranzystorami przełącznikowymi, Elektronika, konstrukcje, technologie, zastosowania, nr 09/2013, str. 131– 134.
• [25] www.polyfet.com.