Ersatz für 3SK48 im IC211E

    Hallo OMs,


    ich habe vor den Frontend-FET in meinem IC211E zu ersetzen.
    (Steigerung der Empfindlichkeit, besserer Schutz des Eingangs
    durch eingebaute Schutzdioden und kleinere Rauschzahl)


    Zur Verfügung stehen mir die Dual Gate Fets BF992, BF996, BF998,
    (BF1005, BF1009, BF2030).


    Ursprünglich wurde in Web der DG-MOS-FET BF982 als Ersatz vorgeschlagen, dieser steht mir jedoch nicht zur Verfügung.


    Meine persönliche Wahl fällt auf den BF998.


    Uds liedt beim Eingangs-FET im IC211E bei 8V.
    Ud liegt auf 8,5V, Ug1 auf 0,1V Potential und Ug2 wird via RF-Control
    Poti am Frontpanel zwischen 0,5 und 4,5V verstellt.


    Was ist Eure Meinung zu diesem Vorhaben.
    Was wäre der optimale FET aus der Liste für diese Modifikation?


    Schon mal schönen Dank, für Eure Hinweise.


    vy73
    Markus
    DL9MBY

    Hallo Markus,

    Zitat von DL8MBY

    Ursprünglich wurde in Web der DG-MOS-FET BF982 als Ersatz vorgeschlagen, dieser steht mir jedoch nicht zur Verfügung.

    gugst Du hier.


    73/72 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power!

    Hallo Ingo,


    danke für die schnelle Antwort.
    Es ist nicht das Problem den FET zu beschaffen,
    sondern zu Beurteilen, welcher der Kandidaten sich am besten eignet.


    Ausgehend von den Daten ist der BF998 sehr ähnlich zum BF982.
    Bei Vds10V und Ugs2 von 4V bekommt man eine Steilcheitvom ca. 20 bis 25 mS.


    Rauschzahl ist auch ähnlich.


    Interessant wird es bei der Intermodulation, dazu steht leider nichts im Datenblatt.


    Ich habe gehofft, von den "alten Hasen" eine Tipp diesbezüglich zu bekommen.


    Gruß
    Markus
    DL8MBY

    Sowohl BF981/982 als auch der BF998 sind hervorragend geeignet.
    Insbesondere der BF998 im SMD Gehäuse hat sich in unzähligen VHF/UHF Schaltung bewährt. Er ist günstig, gut, sehr rauscharm und linear und vor allem bei guter Steilheit stabiler als ein GaAs Fet. Die NXPVersion soll angeblich noch etwas bessere Rauschdaten aufweisen als die äquivalenden Typen der Wettbewerber.


    Wenn du etwas über die Schaltungsdimensionierung und die Performance des BF998 in 144 und 432 MHz Vorverstärkern wissen willst schau bei Dragoslav, YU1AW, er hat praktische Schaltungen mit Layout und Messungen veröffentlicht. Darauf aufbauend ein Dokument in Deutsch mit vergleichenden Daten diverser Transistoren auch in Bezug auf Intermodulationsverhalten findest du in dem Dokument: "2m Vorverstärker" von DL6MFI.

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    3 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Hallo Markus,


    vor 30 Jahren haben wir in IC-202 und vereinzelt in IC-211den BF981 eingebaut. Die BF99x- Typen sind SMD- Gelump und passen m.E. mechanisch nicht doll.
    Ich würde den BF982 oder BF988 nehmen.
    Bahnbrechende Ergebnisse erwarte bitte nicht, wenn Du die Original- Umgebung nicht änderst.
    Es gab für den IC-211 mal ein MUTEK- Front End ;)


    73


    Volker

    Hallo DL4ZOA, hallo Volker,


    danke für Eure Postings und Meinungen.
    Habe den BF998 verbaut und bin auf den ersten Eindruck sehr zufrieden.
    Rauschen wurde geringer bei aufgedrehter RF-Gain und halber Lautstärke
    gemessen am DSO.


    Die Empfindlicheit ist um 6dB gestiegen.


    Ein -80dBm Generatorsignal mit -40db ATT am RX Eingang (also -120dBm)
    erzeugt am Speaker Ausgang eine vier mal so großes Ausgangssignal am DSO.


    Einziger Vehrmutstropfen ist die Gehäusebauweise des BF998, das nicht geschirmt ist.


    Gruß
    Markus

    Wenn das Ausgangssignal 4 mal grösser ist, sagt dies aber nur, dass die Verstärkung gestigen ist. Ein klares Indiz zur Empfindlichkeitssteigerung und um wieviel die Empfindlichkeit gesteigert wurde, ist dies nicht.


    73, Peter - HB9PJT


    Zitat von DL8MBY

    Die Empfindlicheit ist um 6dB gestiegen.


    Ein -80dBm Generatorsignal mit -40db ATT am RX Eingang (also -120dBm)
    erzeugt am Speaker Ausgang eine vier mal so großes Ausgangssignal am DSO.

    Allen Dual Gate FETs gemeinsam ist eine hohe Exemplarstreuung des Drainstromes. Wenn du auf gutes Intermodulationsverhalten Wert legst, ist es ratsam zu prüfen, ob ein Drainstrom von 10 ...15 mA fließt und ggf. dan Arbeitspunkt anpassen.


    Ein interessanter Ansatz kommt aus dem legendären Javornik Transverter für 144 MHz. Er schaltet mehrere BF998 parallel und erhält dadurch ein verbessertes Intermodulationsverhalten und bessere Rauschzahl: http://lea.hamradio.si/~s53ww/4xbf998/4xbf998.htm


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Peter,


    vielleicht habe ich mich unglücklich ausgedrückt und nicht alle Details erwähnt.


    Das Grundrauschen (bei mit 50 Ohm abgeschlossenem RX-Eingang mittels Abschlußwiderstend)
    ist von 1,4Vpp bei halber LS und aufgedrehtem RF-Gain auf 0,65V nach der Modifikation gefallen.


    Gleichzeitig ist das -120dBm Signal, das gerade noch mit dem Kopfhörer gut aufnehmbar war deutlich
    lauter geworden bei weniger verrauschtem Signal (subjektiver Höreindruck) und der Sinus am DSO
    ist größer geworden und von seiner Form sauberer, da weniger Rauschen darin überlagert ist.


    Um den alten Höreindruck zu erlangen und auch ein ahnliches Bild am DSO zu bekommen, muss ich
    ein Att von 6 bis 10 dB dazuschalten, um die ursprünglichen Verhältnisse vor der Modifikation zu sehen.


    Aus diesem Umstand schließe ich, dass ich nun Signale hören kann, die mindestens 6dB swächer sein können
    als beim original IC211E, sofern man Blocking-Aspekte durch benachbarte Signale nicht in Betracht zieht.


    Diese Messungen kann ich aber Mangels zweier Gereratoren noch nicht Daheim machen.


    Nach diese Modifikation möchte ich noch das PLL-Loop Filter nach dem Vorschlag von SM5BSZ anpassen,
    um das Seitenband-Rauschen zu verringern.


    Siehe Ahang.


    vy73


    Markus
    DL8MBY

    Hallo Markus,


    wenn Du den BF998 so eingebaut gekriegt hast und das ganze nicht schwingt :D , einfach so lassen....
    Was Peter zu Deiner Empfindlichkeitsmessung schreibt,teile ich. Hier kann man nur eine MDS-Messung machen (Ziel: weit < -140dBm),da Rauschzahl-Messplätze für die meisten von uns (wie auch mir) leider nicht zugänglich sind.
    Der Hinweis von DL4ZAO zum Ruhestrom ist m.E. sehr wichtig. 10mA sind gut. 5mA sind das absolute Minimum.
    Zum Großsignalverhalten (ähem...): Da der neue Transistor vermutlich (habe jetzt die Datenblätter nicht verglichen, das hast Du sicherlich gemacht) einige dB mehr Verstärkung macht, wird dieses bestimmt nicht besser. Die Javornik- Schaltung ist im Zusammenhang mit dem IC-211 unnötig. Das ist eine ganz andere Umgebung.


    Der IP3 ist auf 2m nicht alleinig Maß der Dinge. Wenn Du Dich ernsthaft mit der Verbesserung des Großsignalverhaltens dieser alten Möhre auseinandersetzen willst, mach was am Oszillator (Siehe SM5BSZ).


    73


    Volker
    DL4ZBG

    Zitat von DL8MBY

    Einziger Vehrmutstropfen ist die Gehäusebauweise des BF998, das nicht geschirmt ist.


    Wie wahrscheinlich ist es wohl, dass externe Felder den Chip im SMD Gehäuse beeinträchtigen, ausgenommen die Möglichkeit der Einstrahlung über zu lange Anschlussdrähte?
    Was sollte also eine Schirmung an Verbesserung bringen?
    Meines Erachtens nur eine Verschlechterung aller Kapazitäten und Vieles dessen, was den BF998 um Klassen besser macht als den betagten 2SK48.


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Günter,


    den Gedanken mit der Parallelschaltung zweier DG-FETS hatte ich bereits auch im Kopf.
    Zu diesem Zweck muss ich aber doch eineige Exemplare durchmessen, um ein gleiches
    Paar zu finden.


    Werde ich im nächsten Ansatz probieren.


    Bei dem Gerät, ist es ja reletiv einfach zu berwerkstelligen, da das RX-FE relativ einfach zugänglich ist.


    Das Gerät habe ich mir bei Ebay als defekt ersteigert und war angenehm überrascht, wie gut es sich
    reparieren lässt.


    Es gibt sogar eine Remote-Control dazu, mit der sich die Freguenzen und Ablagen etwas komfortabler
    programmieren und Speichern lassen.


    Aufbauend auf diesem Interface und der Dokommentation dazu, möchte ich mir einen kleinen Controller
    programmieren, der eine Schnellwahl von Frequenzen ermöglicht und auch CTCSS Töne für Repeater erzeugt.


    Danke für Deinen Beitrag und die Infos!


    vy73
    Markus
    DL8MBY

    Zitat von DL8MBY

    Das Grundrauschen (bei mit 50 Ohm abgeschlossenem RX-Eingang mittels Abschlußwiderstend)
    ist von 1,4Vpp bei halber LS und aufgedrehtem RF-Gain auf 0,65V nach der Modifikation gefallen.


    Gleichzeitig ist das -120dBm Signal, das gerade noch mit dem Kopfhörer gut aufnehmbar war deutlich
    lauter geworden bei weniger verrauschtem Signal (subjektiver Höreindruck) und der Sinus am DSO
    ist größer geworden und von seiner Form sauberer, da weniger Rauschen darin überlagert ist.


    Dieser Vergleich ist vollkommen korrekt, um eine Verbesserung des S/N Verhältnisses überschlägig zu quantifizieren. Für eine vergleichende Messung braucht man nicht unbedingt einen Rauschmessplatz in der Preisklasse eines Mittelklassewagens. Es kommt nämlich in diesem Falle nicht drauf an, die Absolutwerte von Empfängerrauschzahl oder des MDS aufs zehntel dB zu bestimmen.


    Die höhere Verstärkung muss auch nicht zwangsläufig eine Verschlechterung des Großsignalverhaltens mit sich bringen. Das kann sogar besser sein, denn der BF998 ist um Einiges linearer als der 2SK48, wenn man ihm genug Drainstrom gibt und die Arbeitsimpedanz passend macht.


    73, Günter.

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Zitat von DL4ZBG

    Der IP3 ist auf 2m nicht alleinig Maß der Dinge. Wenn Du Dich ernsthaft mit der Verbesserung des Großsignalverhaltens dieser alten Möhre auseinandersetzen willst, mach was am Oszillator


    Die Verbesserung der Rauschseitenbänder des Oszillators hat keinen Einfluss auf das Großsignalverhalten des Empfängers, da lerne ich gerne noch was dazu? Es verbessert vielmehr den Dynamikbereich des Empfängers nach unten hin durch eine Reduktion des reziproken Mischens in Trägernähe. Das heißt: schwache Empfangs-Signale werden nicht mehr vom der Rauschglocke des eigenen Oszillators überlagert.


    Auf der Senderseite verbessert diese Maßnahme die "soziale Verträglichkeit" des IC211. Es ist immer wieder ärgerlich, wenn ein derartiger "Rauschgenerator" über zig Kiloherz das Band zumülllt und schwache Stationen deswegen unhörbar werden..


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Günter,


    über die Anpassung an das Eingangsfilter habe ich mir noch keine
    Gedanken gemacht, da ich nach einem FET gesucht habe, der
    eine sehr ähnliche KL zum 3SK48 hat.


    Dies trifft auf den BF998 sehr gut zu was die Steuerung des G2
    angeht und die zugehörigen Uds und Ids.


    Zudem ist das Eingangsfilter mit 47 Ohm am Source des Fets abgeschlossen.


    Bei der Parallelschaltung zweier BF998 in Huckepack-Art, werde
    ich wohl Rds an den Strom und den originalen AP anpassen müssen.


    Muss noch den Widerstandswert im Schaltplan finden, was jedoch
    etwas schwirig ist, da ich einen Schaltplan als PDF in teilen habe,
    die sich nicht genau überlappen.


    Der Drain liegt aber auf 8,5V und bei einem Ids von 10-20 mA
    und einer Versorgungsspannung von 12,5V (Mein Akku, der beim
    Messen angeschlossen war um das DSO zu schützen) liegt der
    Wert wohl bei 200 bis 400 Ohm.


    Es wird wohl reichen den selben Widerstand ebenfalls parallel
    zu schalten, wenn der Strom sich verdoppelt.


    Ich könnte auch den Rg von 47 Ohm durch ein SMD Poti mit 60 Ohm
    ersetzen, um das Optimum der Anpassung zu suchen.


    Als Messmöglichleit würde mir der NWT und der VNA vom Funkamateur
    zur Verfügung stehen.


    vy73
    Markus
    DL8MBY

    Zitat von DL8MBY

    über die Anpassung an das Eingangsfilter habe ich mir noch keine
    Gedanken gemacht,


    Ich denke es macht auch keinen Sinn im Helix Filter herumzustochern, die Gefahr etws zu verschlimmbessern ist zu groß. Allenfalls kann es nötig sein, den ersten Kreis (L51) vorsichtigst nachzugleichen, um ggf. geänderte Tranistor-Kapazitäten zu kompensieren. Durchwobbeln bis zum Quarzfilter wäre m.E. zu aufwändig, da erst einmal breitbandig ein 50 Ohm Abschluss geschaffen werden müsste, der das möglich macht.


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Günter,


    ich habe auch nur den R101 47Ohm (Rs) und den R195 22 Ohm (Rd) gemeint, der
    geändert werden müsste.


    Für den R101 würde ich das 60 Ohm SMD Poti nehmen, um den AP etwas zu verschieben.
    R195 hätte ich durch eine identischen Widerstand parallel dazu halbiert.


    Möglicherweise habe ich aber Übersehen, dass das FE nur mit 9V versorgt wird und nicht direkt
    mit Ub, was einen Id von (9V - 8,5V)/22 Ohm = 23mA bedeuten würde, sofern nicht noch ein
    weiterer Widerstand vor Rd in Serie liegt (muss noch ausmessen).



    Markus

    Hallo Markus,


    R101 beeinflusst den Ruhestrom. R195 ist diesbzüglich wirkungslos.


    73, Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Hallo Günter,


    kannst Du mir bitte erklären, warum der R195 für den Id (AP) nicht von Bedeutung ist?
    Nach meinem Verständniss wird Uds durch R101und R195 beeinflußt.


    Siehe Anhang.


    Zwar teilt sich der Strom nach dem R195 auf, verursacht aber am R195 einen
    Spannungsabfall, der Uds beeinflußt.


    Oder übersehe ich da etwas?


    Danke vorab für Deine Erklärung.


    Markus


    Nachtrag!


    Oder hält Q48 die Spannung am rechten Anschluß von R195 konstant (5,7 x 0,7V)?


    Markus

    Zitat von DL8MBY

    kannst Du mir bitte erklären, warum der R195 für den Id (AP) nicht von Bedeutung ist?
    Nach meinem Verständniss wird Uds durch R101und R195 beeinflußt.


    Zwar teilt sich der Strom nach dem R195 auf, verursacht aber am R195 einen
    Spannungsabfall, der Uds beeinflußt.


    Das ist schon richtig beobachtet, je nach Größe der Widerstandes R195 verringert sich Uds in Abhängkeit von Id um einige hundert Millivolt.
    Trotzdem ändert dies nichts am Id, denn ein Dual-Gate Mosfet hat eine abknickende Ausgangs-Kennlinie wie eine Röhren-Pentode (Bild)


    Wie man an der Kennlinienschar sieht, ist ab Uds >4,5V der Strom durch den Transistor ausschließlich von der Gate 1 Steuerspannung Ugs1 abhängig (bei konstanter Gate 2 Spannung).
    Oder anders: Uds nimmt keinen Einfluss auf den Strom Id, so lange Uds über dem Abknickpunkt von 4,5 V liegt.


    Es ist also egal ob Uds wegen des Widerstands R195 statt 9V nur noch 8,7V beträgt. Es hat keine Auswirkung auf den Drainstrom.


    Anders verhält es sich mit R101. Der Spannungsabfall über diesen Widerstand hebt das Sourcepotential gegenüber GND. Da Gate 1 über die Spule L52 auf GND Potential fest liegt, entspricht dies de Facto einer negativen Vorspannung von Ugs1. Und Ugs1 ist wie man in der Kennlinienschar sieht, verantwortlich für die Steuerung des Drainstroms.


    Das kannst du ganz einfach experimentell nachprüfen. Nimm einen Dual Gate Mosfet und hänge sein Drain an ein regelbares Netzgerät. Source über einen Widerstand von 20 ..... 200 Ohm an Masse. Wenn du nun Gate 2 auf konstant 4V legst und Gate 2 auf Masse, dann kannst du die Betriebsspannung variieren und wirst feststellen, dass der Spannungsabfall über dem Sourcewiderstand (und damit Id) nahezu konstant bleibt. Bis du unter die Abknickspannung kommst, dann ändert sich erst Id. Mit einem Multimeter zwischen G1 und Source kannst du den Spannungsabfall über dem Sourcewiderstand als negative Gatevorspannung messen.


    73, Günter