Messung der Ausgangsleistung am 630m Transverter...

    Hallo,


    im Moment experimentiere ich an einem Transverter für das 630m Band. Die Schaltung habe ich von G3XBM übernommen und kleine Änderungen gemacht.


    Der Transverter wird mit 100 mW auf 3.752 MHz gespeist (Blue Cool Radio) und liefert 120Vss an einem 50 Ohm Dummyload.


    Nach meiner Rechnung müsste das einer Ausgangsleistung von ca. 35 Watt entsprechen. Der Transverter wird mit 19V betrieben und hat einen Eingansstrom von 1,5A. Die Eingangsleistung beträgt demnach 19V x 1,5A = 28,5 Watt.


    Wie kann aus einer Eingangsleistung von 28,5 Watt eine Ausgangsleistung von 35 Watt entstehen? Wo liegt der Denkfehler oder der Messfehler?


    Die Messleitungen (50 Ohm) haben eine Länge von ca. 20 cm vom Transverter zum Dummyload und ca. 20 cm zum Oszilloskop (Hameg HM 303-4).
    Auch eine Messung mit einem 10:1 Tastkopf (HP10014A) liefert das gleiche Ergebnis.


    Transverter


    Ich würde mich über eine Aufklärung dieses Sachverhaltes sehr freuen.


    73 de Frank
    DD2NU

    Hallo Frank,


    die 36 Watt Ausgangsleistung sollten so etwas 75 W Eingangsleistung benötigen.


    Ich denke dein DDM ist bei der Strommessung zu langsam und 'sieht' den pulsierenden Strom nicht.


    Idee
    Nimm mal für die Strommessung einen externen Shuntwiderstand von 0,22 Ohm, bei I=4A fallen dann 0,9V ab.


    Mit einem Oszilloskop könntest Du versuchen die diff. Spannung über dem Shuntwiderstand zum Messen.


    Mach mal ein Bild.

    73 de Uwe
    DC5PI

    @ Uwe: Danke für die Anregung, aber ein Drehspulmesswerk misst doch immer den arithmetischen Mittelwert, der angezeigte Wert sollte dann auch stimmen. Ich werde es aber mal mit einem Widerstand probieren.


    @ Peter: Das Oszilloskop ist auf 20V/cm eingestellt, dass sind dann 120 Vss.
    Die PA sollte auch einen Wirkunkungsgrad von > 80 % haben, es ist ja eine Klasse E PA.


    Edit: siehe Klasse-E Verstärker


    73 de Frank
    DD2NU

    Zitat von DD2NU

    aber ein Drehspulmesswerk misst doch immer den arithmetischen Mittelwert,


    Der arithmetische Mittelwert ist aber nicht gleich dem Effektivwert bzw. dem Gleichrichtwert. Den misst nur ein Dreheiseninstrument.
    Ich vermute deinen Fehler auch in der Impulsform der Gleichstrommessung.


    73, Günter

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

    Hallo Günter,


    danke für den Hinweis, das ist natürlich richtig.


    Den Strom habe ich jetzt mit einem Shunt-Widerstand und dem Oszilloskop gemessen, das Netzteil war dazu mit einem Trenntrafo
    von Netz getrennt.


    Das Ergebnis: Der Strom hat keine Impulsform sondern ist ein ganz normaler Gleichstrom, die gemessenen Werte haben sich bestätigt.
    Ich denke der Strom wird durch die dicken Elkos geglättet.


    Möglicherweise ist das Ausgangssignal kein richtiger Sinus und die Leistung dann bei 120Vss keine 35 Watt.


    Gibt es noch andere Erklärungen?


    73 de Frank
    DD2NU

    Hallo die Runde


    zwei mögliche Fehler die sich eingeschlichen haben könnten. Das Strommessgerät zeigt falsch an , also zu wenig. Könnte man mit einem zweiten Messgerät in der Plusleitung prüfen.
    Die andere Möglichkeit ist das Oszilloskop. Dieses hat bestimmt eine Grob und eine Fein - Einstellung. Die Grobeinstellung sagt zwar 20Volt , aber dazu muss die Feineinstellung voll
    aufgedreht sein. Wenn sie das nicht ist , sondern auf Minimum, dann haben wir den nächst kleineren Bereich. Kann man prüfen wenn man sich einen einfachen Tastkopf mit einer
    Diode mit entsprechender Spannungsfestigkeit herstellt. Als Ladekondensator sollten 100nf ausreichen und dann mit einem hochohmigen Multimeter die Spannung messen.
    Also am Besten erstmal die Spannung am Lastwiderstand mittels anderer Technik messen.


    73 de

    Manfred , dl3arw

    Hallo , bin gleich noch mal da


    habe mir das Oszibild der Sinusspannung angesehn.... ich sehe alle 5mm eine Teilung... das sind 3cm mal 20V je cm sind 60Volt
    also Oszi in Ordnung , gemessener Strom und Spannung auch in Ordnung... und die 9Watt sind dann auch in Ordnung.


    73 de

    Manfred , dl3arw

    Hallo Manfred,


    danke für Deine Hinweise, die Messungen mit dem Oszilloskop sind aber alle ohne "Feineinstellung" gemacht. Das Oszilloskop wurde mit dem internen Testgenerator überprüft, alles ok. Den Strom habe ich mit drei verschiedenen Geräten gemessen, mit normalem analogen Drehspulinstrument, Digital-Multimeter und auch mit einem Shunt-Widerstand/Oszilloskop. Die Ergebnisse sind immer gleich! Die gemessene Spitze-Spitze Spannung von 120 Vss stimmt auch, das Oszi ist auf 20V/div eingestellt -> 6x 20V = 120Vss und keine 60Vss!


    Ich denke es liegt wirklich an der Kurvenform des Ausgangssignals.


    Edit: Ich denke, dass am Tiefpassfilter noch gearbeitet werden muss, wird doch das Ausgangssignal durch das Filter stark beeinflusst.


    73 de Frank

    Einmal editiert, zuletzt von DD2NU ()

    Hallo Frank


    Ein Vorschlag.... nimm eine Diode mit genügend Sperrspannung, bei dieser Frequenz funktionieren die Dioden aus Schaltnetzteilen von der Primärseite. Den HF - Ausgang mit 50 Ohm abschließen. Diode direkt drann , einen
    Ladekondensator... und einen Lastwiderstand von ein paar hundert kilo. Mit einem hochohmigen Digitalmultimeter die Spannung messen. Du kannst auch als Diode die 1N4148 nehmen, musst aber einen Spannungsteiler davor schalten.
    Geeignet 10K in Reihe mit 1K . den 1K gegen Masse un den 10K gegen die 50 Ohm Last. Ander zusammenschaltung von 1k und 10k die Diode...
    dies ergibt eine Spannungsteilung von 11 . Wenn am Ausgang 120V spitze / spitze anliegen , dann würdest du etwa 60V messen müssen, na ja eigendlich minus Flußspannung der Diode, aber wir wollen nur das Grobe messen.
    Bei einem Teiler würdest du etwa 60V durch 11 = 5,45 minus 0,7 Flußspannung = 4,75 V . diese Spannung verträgt die 1N4148 auf jedenfall.
    Bei nur 60V spitze spitze am Ausgang misst du dann 30V , oder über den Teiler dann nur 2V .
    Frank , versuch es einfach mal , mit Eigenbau messmitteln etwas herauszufinden.
    Wünsche Dir viel Erfolg


    de

    Manfred , dl3arw

    Hallo Manfred,


    das hast Du sehr schön beschrieben.


    Hier noch ein Bild vom Amateurfunklehrgang Technik A (von E. Moltrecht, DJ4UF):


    http://www.dj4uf.de/lehrg/a16/a16.html



    [Blockierte Grafik: http://www.dj4uf.de/lehrg/a16/TJ831.gif]



    Manfred, du könntest noch ein Bild von unserem Edel Diodel-Leistungsmesser (100W) mit LCD Anzeige und Mikrocontroller einstellen.


    Man kann mit einfachen mitteln eine Genauigkeit von <1% bei einem Messbereich von ca. 5 Watt bis 100 Watt erreichen.

    73 de Uwe
    DC5PI

    Hallo Manfred,


    nun habe ich eine Messung wie bei GW3UEP beschrieben gemacht, das ist doch in etwa was Du beschrieben hast. Also ich messe am Digitalmeter 55V, was der Spizen-Spannung entspricht also 110Vss.


    Irgendwie komme ich immer auf das gleiche Ergebnis.


    73 de Frank

    Hallo Frank,



    könntest Du deine Leistungsmessungen an deinem TRX auf 160m wiederholen.



    Vielleicht macht der so ca. 10Watt, 20Watt, 30Watt, 40 Watt und 50 Watt ?



    Zum einem am 50R Dummyload mit Oszilloskop und zum zweiten, mit dem HF-Tastkopf am Dummyload,
    dann könntest Du die Messwerte auf Plausibilität überprüfen.



    Den HF-Tastkopf könntest Du mit Gleichspannung von Us=31,63V an 50R Widerstand überrpüfen, das entspricht dann einer Leistung von 10Watt .



    Berichte bitte uns von Deinen Ergebnissen.



    _

    73 de Uwe
    DC5PI

    Hallo Frank


    Danke für die Messung. Habe mir mal die Schaltung von der Technik angesehen, soweit das möglich ist. Eine Frage zum Lastwiderstand.... kann es sein, dass dieser aus 4 Stück je 50 Ohm
    Einzelwiderständen besteht ? ? ?
    Dabei je zwei parallel ergeben dann zwei Widerstände von je 25 Ohm. Diese dann in Reihe macht wieder 50 Ohm. Aber die Belastbarkeit ist das 4-Fache gegenüber dem Einzelwiderstand.


    Was ist, wenn 1 Stück davon defekt ist ??? dann addieren sich nicht 25 Ohm plus 25 Ohm, sondern 25 Ohm plus 50 Ohm, welches das dann 75 Ohm ergeben würde....
    Die gemessenen 110Vss ergeben effektiv etwa 39V . dass macht 39x39 geteilt durch 75 gleich etwa 20W HF. und rein gehen 1,5A bei 19V gleich etwa 28W, macht etwa einen
    Wirkungsgrad von 71 % , würde sagen ein guter Durchschnitt.
    Frank mach Deinen Lastwiderstand auf, oder messe mal nach. Es kann auch ein schöner Wärmefehler vorliegen. Also Ohmmeter oder mal an Gleichspannung hängen und mal beobachten.


    viel Erfolg...


    übrigens , früher.... also schon lange her habe ich mir mal mit dem Lötkolben die Hand verbrannt , er sollte ja nicht runter fallen und kaputt gehen... ich fasse aber trotzdem noch nen
    Lötkolben an , sehe aber zu , dass es immer der Griff ist..


    de

    Manfred , dl3arw

    Hallo,


    @ Manfred: den Abschlusswiderstand habe ich geprüft, er hat genau 50 Ohm. Ich nutze jetzt wieder meinen 1KW (Eimer) Dummyload, die Messergebnisse sind gleich.


    @ Uwe: Die Messungen auf 160m mit Kenwood TS-570DG ergeben ungefähr das gleiche Bild. Am Gerät 35 Watt eingestellt Mit Oszi 110Vss gemessen mit Gleichrichtung 54 V am Multimeter. Bei 10 Watt mit Oszi 60Vss und Multimeter 28,2V (bei den Gleichspannungsmessungen muss noch wegen der 2x1N4148 -> 1,4V addiert werden).


    Die Messergebnisse sind also soweit ok.


    HW?


    73 de Frank

    Hallo,


    der für die Messungen verwendete Dummyload hat zwar 50 Ohm, aber auch eine Induktivität. Bei den Messungen mit dem TS-570DG stellte sich ein schlechtes SWR von 1:2,5 ein, nach dem Austausch des Dummyloads gegen den "1KW Eimer" ist es 1:1. Die mit dem Eimer gemessenen Werte haben ja ca.10 Vss weniger, also 110Vss was ja einer Leistung von ca. 30 Watt entspricht. Da das Signal aber kein richtiger Sinus ist, muss man von einer etwas geringeren Leistung ausgehen. Nehmen wir die 19V und 1,5A kommen wir auf 28,5 Watt Input, bei einem Wirkungsgrad der Klasse-E PA von ca. 85% liegt die tatsächliche Ausgangsleistung im Bereich von 25 Watt.


    Ich denke, dass die Messwerte so langsam einen Sinn ergeben und ich von einer Ausgangsleistung von ca. 25 Watt ausgehen kann, diese Angaben werden auch bei GW3UEP genau so gemacht.


    Danke für die vielen Beiträge.


    73 de Frank

    Guten Morgen Frank,

    Zitat von DD2NU

    @ Uwe: Die Messungen auf 160m mit Kenwood TS-570DG ergeben ungefähr das gleiche Bild. Am Gerät 35 Watt eingestellt Mit Oszi 110Vss gemessen mit Gleichrichtung 54 V am Multimeter. Bei 10 Watt mit Oszi 60Vss und Multimeter 28,2V (bei den Gleichspannungsmessungen muss noch wegen der 2x1N4148 -> 1,4V addiert werden).


    Die Messergebnisse sind also soweit ok.

    Ok, dann wäre das Messen auch gesichert.


    Evtl. hast kannst Du noch einen weiteren TP PI-Filter an die PA anschließen ?


    Danach sollte es mehr ein Sinus sein, wobei das Schirmbild doch einen 'guten' Sinus darstellte ?.

    73 de Uwe
    DC5PI