Amplificatori lineari

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IW5AFV
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Amplificatori lineari

Messaggio: #20442 IW5AFV
08/10/2016, 17:08

Buongiorno,
stamattina chiacchierando con alcuni amici del Crosem al mercatino di Scandicci, mi è venuto in mente un quesito simpatico che ho sottoposto agli amici. Vista la reazione che ho suscitato lo sottopongo anche a chi legge.
La domanda è questa: perchè un amplificatore lineare HF a banda larga ( ad esempio a transistor o mosfet) è fatto sempre con lo stadio finale in push pull mentre i classici lineari a valvole con il pigreco in uscita sono comunemente fatti con una sola valvola (o con 2-3 valvole in parallelo)?

Paolo

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roberto burdese
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20443 roberto burdese
08/10/2016, 18:27

Paolo, questo più che un quesito, è una "provocazione"!!!!!!!!!.............e poi bisognerebbe ridurre "la carne al fuoco". Comunque ottimo argomento, sentiamo gli esperti, e ce ne sono !!! "BR"
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iz0mfi
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20444 iz0mfi
08/10/2016, 20:05

Ciao Paolo,
Allora, provo a darti una possibile analisi semplice della questione: La impedenza di uscita di un transistore RF è molto bassa dell'ordine dei 3-5 ohm quindi per portarla al valore dell'antenna a 50 ohm bisogna trasformarla o con dei filtri adattatori a bobine e condensatori che trattando correnti molto elevate devono essere di ottima fattura per il fattore di merito della trasformazione e costerebbero un'occhio (porcellana, mica e piattine argentate) oppure, con un trasformatore a larga banda fatto con tubi di ferrite fili isolati e tubi d'ottone che non costano quasi niente. Le configurazioni dei trasformatori a larga banda più efficienti però sono con un rapporto di trasformazione d'impedenza pari a 1:4 oppure 1:9 e quindi se vuoi trasformare i 3 ohm dei transistori o FET più potenti, ottieni moltiplicando per 9 solo 27 ohm quindi mettendone due in controfase i 27 diventano 54 ohm e la configurazione riduce pure le armoniche pari ;-) Per le valvole invece si parte da impedenze dell'ordine delle migliaia di ohm e quindi a parte di rari TX cazzutissimi USA navali degli anni 60 con tante 4CX250 in push-pull 2-30 Mhz, si usano con successo le trasformazioni a filtro di banda risonante con l'impiego di componenti ben isolati ma non necessariamente ad altissimo fattore di merito specie per le configurazioni che usano il pigreco meglio se con diverse valvole in parallelo (EL509) che abbassano l'impedenza sotto i mille ohm. I trasmettitori più efficienti però impiegano anche la configurazione in push-pull mediante l'utilizzo di grosse bobine a presa centrale e condensatori variabili doppi ben isolati, adattando l'antenna con una trasformazione d'impedenza a Link ad accoppiamento variabile ottenendo adattamenti d'impedenza a valori paragonabili al pigreco ma con molta meno potenza dissipata e quindi più potenza d'uscita e i vantaggi di stabilità e armoniche del push-pull spesso, senza la necessità di alcuna neutralizazione. https://www.qrz.com/db/IZ0MFI ;)
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20445 IW5AFV
08/10/2016, 21:25

Buonasera Marco,
il motivo è molto, molto più semplice....
Bene, ho innescato la discussione, vediamo se qualcuno si avvicina di più alla soluzione.

Paolo

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IK0QDQ
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20446 IK0QDQ
08/10/2016, 22:07

Non fare il difficile, che implicitamente lo ha gia detto Marco....... se la resistenza raddoppia, a parità di potenza, la tensione diventa doppia e la corrente la metà. Supponiamo di lavorare con i classici 700 V delle 807, già si hanno rogne per l'isolamento con le valvole in parallelo se fai il pushpull come ti ritrovi???? Non parliamo poi se lavori con i 2000 della 813!!) Sempre per lo stesso motivo della alta impedenza si avrebbero problemi per adattare l'antenna a 50 Ohm. un solo P-greco no basta, e bisognerebbe usare più di un circuito riduttore di impedenza in cascata introducendo così ulteriori perdite o sistemi a link (come ha fatto Paolo) che prevedono complicazioni meccaniche. Difficile faticoso, costoso.... e pericoloso!!!!!!!

Buon Lavoro

Edoardo

PS: Marco, ho visto il tuo lavoro, da fare invidia, è un capolavoro. Comprendo perfettamente " l'emozione" di uscire in aria con un oggetto del genere, quando oggi l'unica cosa che si sente dire è " come vado con questo microfono???"
Ultima modifica di IK0QDQ il 10/10/2016, 22:02, modificato 1 volta in totale.
Immagine # ARO 440/0 Immagine Edoardo IK0QDQ

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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20447 ik4jol
08/10/2016, 22:41

Be, Paolo come vedi ti hanno dato una serie di risposte tecnicamente ineccepibili,sia sotto il profilo tecnologico che costruttivo per evidenzioare le peculiarità delle due piu classiche circuiterie per transistor/mos o tubi.
Però,Paolo il tuo interlocutore ha scordato che una nota casa japan commercializzava un pa da 1 KW con la configuraione mista dei mosfet in single ended pushpull (SEPP)
Ottimo funzionamento,perche permetteva la collocazione di piu moduli usando materiali non prettamente per rf,linearità eccellente ,ma!!!!! la 2a°armony per spegnerla ci voleva un suo accordatore dedicato di generose dimensioni
Tornando al quesito iniziale,per transistor mosfet o tubi sarà colpa del produttore dei materiali,per venderteli ti suggerisce anche come usarli,cosi ti,,,,fidelizza- :mrgreen:
Mendes
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20449 IW5AFV
09/10/2016, 9:25

Buongiorno Mendes, grazie per il tuo contributo, che si aggiunge a quello degli amici che ti hanno preceduto.
Però tutti vi siete dedicati ad analizzare, con competenza, il problema della modalità di adattamento di impedenza nei due casi, ma non è questo il motivo per cui un amplificatore lineare HF a larga banda utilizza un finale in push pull.
Un aiutino: gli amplificatori lineari, sia a valvole che a semiconduttori, lavorano tutti in classe AB (solo teoricamente in classe B) per avere il massimo rendimento e la necessaria linearità....

Paolo IW5AFV

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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20451 iz0mfi
09/10/2016, 11:43

Proprio ieri stavo vedendo il "TenTec scout 555" che dopo il filtraggio delle armoniche a 5 W amplifica con un addendum posteriore a larga banda da 100W ma che gliene fa uscire solo 50 per tenere le armoniche basse ;) Non ho fatto nemmeno l'offerta :roll:
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20465 iz0mfi
10/10/2016, 14:15

Allora Paolo su, non tenerci sulle spine :P
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Re: Amplificatori lineari

Messaggio: #20467 IW5AFV
10/10/2016, 16:50

Vabbè Marco,
aspettavo per vedere se sarebbe intervenuto qualche altro amico.
La risposta è questa: il lineare a larga banda lavora in classe AB (per massimizzare il rendimento), quindi lo stadio amplificatore amplifica solo mezza sinusoide del segnale RF, ad esempio il semiperiodo positivo. Se si usasse uno stadio singolo in uscita avremmo un segnale pulsante come quello in uscita da un diodo raddrizzatore. Per ricostruire la sinusoide si deve usare il push pull, come si fa anche negli amplificatori di bassa frequenza.
Il pigreco in uscita del classico amplificatore a valvole ha la funzione di adattare l'impedenza della valvola al carico, ma è anche un circuito risonante. Il circuito risonante, eccitato da un segnale pulsante, ricostruisce la sinusoide alla sua frequenza di risonanza. Quindi non serve il push pull (anche se si potrebbe comunque usare).
E' come spingere un'altalena (o un pendolo): si spinge solo da una parte, ma l'altalena fa l'oscillazione completa.
A proposito mi ero dimenticato di congratularmi per la tua costruzione veramente professionale: mi sembra di vedere quei montaggi che ci facevano fare all'Istituto Tecnico negli anni 60, quando se c'era qualche filo storto o un saldatura fredda erano guai...Qui avresti preso un 10!!

Paolo


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