Wie baut man ein Dämpfungsglied in einen Verstärker

[Oxygen]

Hallo Forum,

ich hab im Keller eine alte Endstufe mit MRF455 Transistor gefunden. Es ist ein Pan Power Top 155 (gekauft ca. Ende 80er oder Anfang 90er Jahre).

Nun hab ich ein wenig am Dummy gemessen. Bei 12,5V entsprechen die Ergebnisse auch ungefähr den Herstellerangaben: http://pdf.datasheetcatalog.com/datashe ... MRF455.pdf

Das bedeutet:

Bei 0,5W Eingang bringt er bereits ca. 40W.
Bei 1W Eingang --> ca. 50W
Bei 2W --> ca. 60W
Bei 4 Watt --> um die 80 Watt

Ich möchte das Ding nun mobil betreiben und mit einer normalen 4 Watt Funke (nicht regelbar) ansteuern.
Allerdings wird das Teil ziemlich heiß. Und das bereits nach recht kurzer Betriebsdauer. Erfahrungsgemäß ist das bei allen Billig-Italo-Brennern so. Die Gehäuse (und somit die Kühlung) sind zu klein, gleichzeitig sind die Leistungen zu hoch. Ich möchte also Leistung reduzieren. Gleichzeitig werde ich noch nen Lüfter drauf packen, weil das Ding an einem schlecht belüfteten Platz verbaut wird

Nun hätte ich gerne eine 3db Dämpfung in den Brenner eingebaut, so dass die Eingangsleistung auf 2Watt gedämpft wird, was dann ca. 60-65W (je nach Spannung im KFZ) Ausgangsleistung auf FM entspräche. Auf AM wären es dann ca. 40W bei 0,5W am Eingang. Diese Dämpfung soll nur in den Sendeast des Verstärkers, damit der Empfang nicht gedämpft wird. Sie kann ruhig fest verdrahtet sein. Wegen der Dimensionierung möchte ich noch anmerken , dass ich nicht mehr als 4 Watt Ansteuerung in den Brenner reinschicken werde.


Kann mir jemand Tips geben, wie das zu realisieren ist... und ist es überhaupt machbar?


Gruß Wolle

[Mikado]

Moin!

Na klar ist das machbar. Da die Dinger aber offenbar recht unlinear sind, musst du natürlich auch damit rechnen, dass 'n ziemlicher Lattenzaun hinten rauskommt... Also denk evtl. auch an einen Tiefpass.

Ein 3dB-Dämpfungsglied (in Pi-Formation) erhältst du mit R1 = R3 330 Ohm (je 10x3k3 parallel) und R2 18 Ohm (10x180 Ohm).
Die Parallelschaltung erfordert dann nur handelsübliche Kohleschichttypen (oder Metallfilm) und sind somit lastfest, ausserdem werden ja durch die Parallelschaltung auch die Induktivitäten der Widerstände sehr stark reduziert. In den meisten "Ommas" findet sich noch Platz dafür.

Wenn du andere Dämpfungsglieder berechnen möchtest (und auch käufliche Werte von Widerständen einsetzen möchtest, dann hier die Seite aus meinen Bookmarks:
http://dk3red.homepage.t-online.de/de/s5a.htm

73 Mikado

[Oxygen]

Hallo Mikado,

danke für die Antwort

Jetzt hab ich geschaut, was ich so an Widerständen hier habe. Gleichzeitig hab ich mit dem Rechner gespielt.

Ich könnte realisieren: 4db Dämpfung

R1= 220 Ohm (10x2200 Ohm parallel) + R2= 24 Ohm (5x120 Ohm parallel).

Sind allerdings nur normale 1/4 Watt Widerstände. Reichen da 5 Stück für R2?

[Kobold0815]

Hi

an deinen Transceiver ist doch bestimmt die Leistung im Gerät regelbar, vielleicht nicht von aussen. Was ist es denn für ein Transceiver mit dem du die Entstufe ansteuern möchtest?

[Oxygen]

Na, ich möchte die Leistung gerne bei 4 Watt belassen.
Klar könnte ich die Kiste intern am Trimmer runter regeln... aber der Brenner soll auch nicht laufend in Betrieb sein.
Und dann hätte ich gern die normalen 4 W. Es ist übrigens eine Walker.

Gruß Oxygen

[Kobold0815]

Wenn du den Poti zur Leistungsregelung nach aussen baust? Zum Beispiel auf die Rückseite des Gerätes? Ich frage nur, weil es mir leichter erscheint als ein Dämpfungsglied zu bauen.

[mauline]

Hallo Mikado,
Ich könnte realisieren: 4db Dämpfung

R1= 220 Ohm (10x2200 Ohm parallel) + R2= 24 Ohm (5x120 Ohm parallel).

Sind allerdings nur normale 1/4 Watt Widerstände. Reichen da 5 Stück für R2?

Das reicht ziemlich sicher nicht. Bei 4dB bleiben 2.5 Watt im Dämpfungsglied und davon das meiste in R2. Wenn das Dämpfungsglied noch in einem Gehäuse steckt (= gut HF Abschirmung, aber schlechte Wärmeabfuhr), dann wird's noch kritischer.

Gruß, Mauline

[Oxygen]

Das reicht ziemlich sicher nicht. Bei 4dB bleiben 2.5 Watt im Dämpfungsglied und davon das meiste in R2.

Hallo Mauline,

macht es Sinn, verschiedene Widerstände zu mixen?

Z.B. 1KOhm mit in die Parallelschaltung zu stecken damit die Anzahl steigt?
Oder "fangen" diese höherohmigen Widerstände dann die meiste Leistung auf und erhitzen sich mehr als die anderen in der Parallelschaltung?

[Oxygen]

Also konkret gefragt:

Könnte ich 4x270 Ohm und 4x 150 Ohm parallel als R2 zusammen packen?

Das ergibt rechnerisch 24,11 Ohm.

[Mikado]

Hallo!

Du kannst die Widerstände mischen, sofern sie nicht allzuweit im Wert auseinanderliegen. 270 und 150 Ohm sollte gehen.
Dabei "fangen" aber die niederohmigeren auch die höhere Leistung auf. (P=U²/R) Bei Parallelschaltung liegt ja die gleiche Spannung an jedem der einzelnen parallelen Widerstände an.

Wenn du die blaugrundigen Metallfilmwiderstände da hättest, nimm die, die sind in der normalen Bauform leistungsfähiger. Also 1/2W statt 1/4W für die hellgrundigen Kohleschichtwiderstände.

Wenn du mit den Werten etwas in der Berechnung experimentierst, dann siehst du ja auch, dass du dich bei erträglichen Abweichungen gar nicht so weit vom gewünschten Wert von Wellenwiderstand und Dämpfung entfernst.

Gut wäre es, wenn du die Widerstände mit etwas Wärmeleitpaste mit an den Kühlkörper bekämst oder zumindest an ein Stück Gehäuseblech. Natürlich soll man solche Sachen so gut wie möglich machen, aber wenn man sieht, wie ferkelig das teils bei den Italobumms-Dingern gelöst ist, würde ich mir da auch nicht allzusehr nen Kopf machen. Die fahren manches voll auf Verschleiss, das geht natürlich besser. Wenn du dazu neigst, beim Senden "lange Fäden zu spinnen", solltest du auf jeden Fall etwas mehr Aufwand treiben!

73 Mikado

[Oxygen]

Hallo Mikado,

nochmals vielen Dank für die Aufklärung... das hat mir sehr weiter geholfen!


Um es vorweg zu nehmen... Die Sache hat geklappt!

Ich hab eine Dämpfung von 3,29db eingebaut. Ein Pi Dämpfungsglied mit R1=275 Ohm und R2= 20 Ohm.

Für R 2 habe ich mir gestern bei Conrad extra noch 6 Stück 0,5W Kohleschicht-Widerstände besorgt.
Für R1 habe ich je 8 Stück 2,2 KOhm mit 0,25W genommen.

Somit kommen rechnerisch bei 4W Leistung des Funkgeräts , nur noch ca. 1.85W an der Endstufe an.


Hier noch ein cooles Tool: http://chemandy.com/calculators/matchin ... ulator.htm

Zuerst gibt man im oberen Bereich die gewünschte Dämpfung ein und klickt auf Calculate.
Anschließend kann man im unteren Bereich (gelbe Felder) die Werte variieren und dort Widerstände eingeben, die man auch tatsächlich mit kaufbaren Teilen hinbekommt.
Rechts werden dann auch direkt die Auswirkungen auf Dämpfung und Stehwelle angezeigt. Sehr hilfreiches Tool.


Da ich keinen Schaltplan mehr für das alte Ding auftreiben konnte, hab ich die Leiterbahn vom Eingang aus nachverfolgt. Direkt hinter dem RX/TX Relais habe ich die Leiterbahn auf der Platine gekappt und das Dämpfungsglied eingesetzt.
Durch den Einbau hinter dem Relais wird nur im Sendebetrieb gedämpft. Der Empfang wird nicht berührt.

Anschließend habe ich die Stehwelle hinter und vor dem Brenner gemessen. Leider war sie vor dem Brenner ziemlich schlecht (knapp 1:2).
Durch Zupfen an den Luftspulen im Brenner habe ich sie aber auf knapp unter 1:1,2 herunter bekommen.


Hier mal ein Photo von dem Teil mit Dämpfungsglied:

Ich weiß, das sieht nicht gerade professionell oder schön aus... aber es funktioniert!

Wenn man mit drei Widerstands-Bündeln hantiert, merkt man, dass einem ganz schnell der Platz ausgeht.
Da das Gebilde sehr fragil war, habe ich es mit viel Heißkleber stabilisiert und an der Platine fixiert. Jetzt dürfte es gegen Erschütterungen und Kurzschlüsse im Mobil-Betrieb recht immun sein.


Hier die neuen Leistungsdaten des Brenners bei 13,8V Spannung (das entspricht ungefähr meiner Bordspannung bei laufendem Motor):

Auf FM mit 4W Eingangsleistung: 66W (vor der Modifikation waren es um die 80W)
Auf AM mit 1W Eingangsleistung: 37W


Bei 12.1V (ungefähre Bordspannung KFZ im Stand bei stehendem Motor):

Auf FM mit 4W Eingangsleistung: 55W
Auf AM mit 1W Eingangsleistung: 32W


Alles nur Werte meines SWR/Power-Schätzeisens, daher mit den üblichen Fehlertoleranzen.

Die Leistungskurve aus dem Datasheet des MRF455:

Hier kann man auch schön sehen, dass Theorie und Praxis manchmal ganz gut übereinstimmen!

Bleibt zum Schluss zu bemerken, dass der MRF455 trotz Dämpfungsglied und somit Ansteuerung von unter 2 Watt bei 13,8V immer noch über seinem Limit betrieben wird, denn der MRF455 ist für 60 Watt spezifiziert.
Bei Brennern mit SD1446 sieht die Kurve fast gleich aus... oder zumindest sehr ähnlich. Lediglich die Spezifikation liegt mit 70W um 10W höher.


Somit erübrigen sich doch wohl eigentlich die üblichen Fragen a la

"mit wieviel W kann ich den Italo-Bruzzler XY ansteuern?"

Denn wenn die Dinger mit einem von diesen beiden Transen bestückt sind, muss die Antwort eigentlich lauten:

Maximal 2W. Besser sogar nur 1,5W

Alles darüber quält den Transistor ganz massiv, weil er über dem Limit ist. Und das auch noch bei den kleinen Gehäusen der Italo-Geräte mit ihrer unzureichenden Kühlleistung


Und jetzt ist mir auch klar, weshalb ein (scheinbar gewissenhafter) Funkhändler auf seiner Webseite als Empfehlung zum Betrieb des HLA 150 schreibt:

Wichtiger Hinweis zum Betrieb:
Entgegen den Herstellerangaben empfehlen wir diese Endstufe nur mit geringer Sendeleistung anzusteuern (1-2 W).

Einfach mal Augen aufmachen... und verstehen. Der Mann hat Recht!


Gruß Oxygen

[Mikado]

Moin!

Dankeschön für deinen Bericht! ...steckt viel Wahres drin! Leider geht aus dem Graphen auch hervor, dass der MRF455 eher nicht sehr linear arbeitet, wenn es um sein Leistungspotential geht. Solche Empfehlungen wie die PA mit eher weniger Leistung anzufahren, treffen leider zu oft auf taube Ohren, denn es ist ja bei Leuten ohne tieferen Hintergrund doch eher wichtig, das letzte Milliwatt rauszuholen anstatt sich um so einen Blödsinn wie bessere Linearität und Oberwellen zu kümmern^^. Dabei fällt dann auch leicht unter den Teppich, dass der nutzbare Unterschied zwischen bspw. 50 oder 60W doch eher marginal ist, aber dafür umso mehr das Ego streichelt....

73 Mikado