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Donnerstag, 21. Mai 2015, 21:43

Frage zu MMIC SGA6489

Hallo,

im Datenblatt dieses MMIC steht:

Signal Gain: 21 dB
Output Power 1dB Compression: 21 dBm

Verstehe ich es richtig, dass das Eingangssignal < 0 dBm sein muss, damit keine unnötigen Verzerrungen/Oberwellen etc. entstehen.
Andererseits ist die maximale Eingangsleistung +18dBm.

Das Datenblatt findet man hier als pdf

Ich benötige ca. 20mW = +13dBm zum Ansteuern einer PA.

oder wäre es hier besser einen BFR96 zu nehmen.

Danke.
»DF5SF« hat folgendes Bild angehängt:
  • bf.jpg
72/73 de Uli
DF5SF

2

Freitag, 22. Mai 2015, 08:57

Hallo Uli,

ich denke Du hast alles richtig zusammen gefasst. Ich gehe mal von S21 = 21dB bei 100MHz aus.

Eine weitere Idee für mehr Ausgangsleistung ist, zwei SGA6489 im Gegentaktbetrieb zu betreiben.

Da die Ausgangsanpassung kann man müber eine Zwangsanpasssung mit eine 3dB Dämpfungsglied verbessern.

Wo liegt ein Zielfrequenzbereich, evtl. gibt es noch andere und dort bessere MMIC.

Falls du den SGA6489 frei aufbauen möchtest, denke an viel - sehr viele - Durchkontaktierungen um die Masseanschlüsse nach.
Die Bandbreite ist so groß, dass der SGA6489 sonst schwingen könnte.
73 de Uwe
DC5PI

  • »DF7DJ« ist männlich

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3

Freitag, 22. Mai 2015, 09:07

Moin Uli,

ich verstehe es so, dass das MMIC 21 dB Verstärkung macht. Bei max. 21 dBm output betragen die Verzerrungen 1 dB..

Da Du nur 10 dBm brauchst würde ich den MMIC mal probieren. Schließlich läßt er sich mit weniger Aufwand integrieren als der BFR96. Der gewünschte Output hängt von der Ansteuerung ab und läßt sich sicher mit einem Dämpfungsglied am MMIC Eingang steuern..

Herbert, DF7DJ

PS: ich war zu langsam. Uwe war schneller..

4

Freitag, 22. Mai 2015, 09:25

Hallo Uli,

Die absolute Maximum Rating von 18dBm Eingangsleistung beschreibt keinen normalen Betriebszustand, sondern ist der Grenzwert, bei dessen Überschreitung mit einer Zerstörung des Bauteils gerechnet werden muss.

Der 1dB Kompressionspunkt ist die Ausgangsleistung, bei der der Verstärker in die Sättigung geht. Bis zum Erreichen des Kompressionspunktes steigt die Ausgangsleistung linear mit der Eingangsleistung um den Betrag der Leistungsverstärkung. Irgendwann gerät der Ausgang "and den Anschlag", hier bei 21dBm. Wenn ich dann die Eingangsleistung um 1dB erhöhe, steigt die Ausgangsleistung nicht mehr auch um 1dB, sondern bleibt gleich. Das ist der 1dB Kompressionspunkt.

Andere nichtlineare Verzerrungen, die bei Großsignal Aussteuerung mit zwei (oder mehreren) Trägern entstehen können, treten nicht urplötzlich beim Erreichen eines bestimmten Ausgangspegels auf, sondern schon vorher kontinuierlich, mit einem rechnerisch genau definierbaren Abstand zum Nutzsignal.

Besonders störend, sind die Verzerrungen 3. Ordnung (2·f1 - f2 sowie 2·f2 – f1), weil sie nahe dem Nutzsignal auftreten und meist nicht wegzufiltern sind. Im Allgemeinen geben die Datenblätter daher das Maß der Verzerrungen als IP3, als Interceptpunkt dritter Ordnung an. Das ist bei der Aussteuerung mit zwei Trägern ein durch Interpolation ermittelter fiktiver Schnittpunkt , bei dem der Ausgangspegel der Intermodulationsprodukte 3. Ordnung genauso groß wird, wie der Pegel des Nutzsignals. Da man die Formeln für das Bildungsgesetz der Intermodulationsprodukte kennt, kann man aus dem Wert des IP3 für jeden beliebigen Pegel darunter den Abstand des Nutzsignals zu den tatsächlich zu erwartenden Verzerrungen berechnen. Außerdem erlaubt die Angabe des IP3 den einfachen Vergleich von MMIC oder Verstärkern.

Eine gut verständliche Zusammenfassung in englisch, wie sich Kompressionspunkt und Interceptpunkt unterscheiden findet man hier.

Die Werte sind auch etwas von der Frequenz abhängig. Aus deiner Frage geht leider nicht hervor in welchem Frequenzbereich du verstärken willst und ob es sich um Eintonaussteuerung (CW, FM) oder Mehrtonaussteuerung (SSB, AM, TV etc..) handelt.

Wenn du mit einem diskreten Transistor verstärken willst, rate ich dir zu einem Typen neuerer Generation wie dem BFG591 oder eines NE46134 an Stelle eines BFR96. Die können mehr Strom und Leistung bei geringerer Kapazität und sind daher auch leichter stabil zu betreiben. Eine Stufe mit einem Transistor verstärkt aber nur etwa um die Hälfte dessen was der SGA6489 kann.

73
Günter

Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von »DL4ZAO« (24. Mai 2015, 09:16)


5

Freitag, 22. Mai 2015, 09:39

Siehe auch eine Uebersicht bei http://electronicdesign.com/what-s-diffe…mpression-point.

73 de Andreas

6

Samstag, 23. Mai 2015, 22:19

Vielen Dank für die Hinweise. man lernt nie aus.
Der Frequenzbereich ist 1-30 MHz.

Sobald ich noch ein paar Messungen gemacht habe, melde ich mich wieder.
72/73 de Uli
DF5SF

7

Sonntag, 24. Mai 2015, 09:15

Hallo Uli,

für den Umgang mit MMIC nochmal Hinweise, wie sie Uwe schon im Vorpost angesprochen hat.

MMIC mögen allgemein keine reaktiven Lasten und kein hohes SWR. Sie quittieren das mit wildem Schwingen und verabschieden sich im ungünstigen Fall ins Nirwana. Dagegen hilft meist ein 3dB Widerstandstdämpfungsglied am Ausgang als Zwangsanpassungsmassnahme. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn nach dem MMIC ein Filter folgt, dessen Impedanz im Sperrbereich hohe Blindanteile aufweisen kann.

Es sind Darlington Transistoren, die breitbandig hohe Verstärkung bis in den Gigahertz Bereich bereitstellen. Auch wenn du nur bis 30MHz verstärken willst, muss der Aufbau nach UHF/SHF Gesichtspunkten ausgelegt werden, wenn die Schaltung stabil arbeiten soll. Das heißt: kurze Anschlussführung, keine Rückkopplungen zwischen Aus- und Eingang, die Masseführung sollte auch bei 3GHz noch saubere Massverhältnisse gewährleisten.

73
Günter

8

Montag, 25. Mai 2015, 23:27

Hallo,

mein Projekt ist ein FA-SDR mit Ansteuerung über DsPIC (als PC-Ersatz). Funktioniert auch soweit.

Im FA-SDR ist der MMIC SG5289. Dieser kann bei minimalen Änderungen durch einen SG6489 ausgetauscht werden, welcher ca. 6dB mehr Leistung bringen soll.
Dies habe ich jetzt gemacht.

Der MMIC wird im FA-SDR als Empfangsverstärker und Sendeverstärker benutzt.

Bei RX:
Eigenbau Bandfilter (400kHz bei 3dB) -> MMIC -> Schaltmischer -> DsPIC

Bei TX:
DsPIC -> Schaltmischer -> Eigenbau Bandfilter (400kHz bei 3dB) -> MMIC -> PA

Testweise habe ich die I/Q-Signale über eine Soundkarte direkt in den FA-SDR eingespeist.
Ergebnis siehe Bild.
Die rote Kurve ist das Signal vor dem MMIC. Die blaue Kurve ist das Signal nach dem MMIC mit einem Dämpfungsglied von 20dB gemessen.
Beachte hier diesen Beitrag IMD3-Messung mit FA-NWT.

Ergebnis:
Verstärkung ca. 30dB und IMD3 ca. -40dB

In der Beschreibung vom FA-SDR steht:
"IP3 am Empfängereingang > +15dBm ohne Dämpfungsglied am Eingang, auch noch bei 2 Signalen mit 2kHz Frequenzabstand; der IP3 des eingesetzten Mischers ist > +30dBm, die Verstärkung des Preselektors reduziert ihn."

Bringt es eine Verbesserung, wenn ich den MMIC durch einen NE46134 ersetze? Oder evtl. Sende- Empfangszweig aufspalte.
Der KX3 hat ihn im Eingang mit 20dB Verstärkung. Ich finde aber keine Angaben zu IP3 beim KX3.

KX3:
Bandfilter -> NE46134 -> Schaltmischer ->
»DF5SF« hat folgendes Bild angehängt:
  • MMIC.jpg
72/73 de Uli
DF5SF

9

Dienstag, 26. Mai 2015, 08:44

Bringt es eine Verbesserung, wenn ich den MMIC durch einen NE46134 ersetze?


Das schwächste Glied in der Kette bestimmt maßgeblich die Gesamt IMD. Mit einem IP3 von 33dBm unter 100MHz ist der SGA6489 sehr gut aufgestellt. Ich vermute mal, dass der Tayloe-Schaltmischer mit den Mini-Trafos einen größeren Anteil an den IMD verursacht als der MMIC.

Ob die IMD Messungen plausibel sind, lässt sich überschlägig testen. „Reduziert man den Pegel beiden intermodulierenden Signale um jeweils 1 dB, so müssen Intermodulationsprodukte 2. Ordnung um 2 dB und solche 3. Ordnung um 3 dB zurückgehen. IMD Messungen sind nicht trivial und man sollte sicher ausschließen, dass die IM Produkte im Prüfling und nicht in der Messanordnung entstehen.

Aus einer Stufe mit einem oder zwei parallelgeschalteten NE46134 ließen sich gegenüber dem SGA6489 noch einige dB an IP3 rausholen, das wird aber am Gesamtergebnis m.E. nichts maßgeblich ändern. DK7JB hat intensive Untersuchungen der IMD an derartigen Verstärkern für die Verwendung als "Trennverstärker 1-100MHz" gemacht und erreichte IP3 Werte von über 40dB. Ob es den hohen Aufwand im Falle des FA-SDR rechtfertigt sei dahingestellt.

Die lesenswerten pdf-Dateien gibt es hier:
IP3 Messungen DK7JB

Es gibt übrigens ein kurzwellentaugliches MMIC, das einen IP3 von 41,6dBm und 24,5dB 1dB-Kompression im Datenblatt angibt: Triquint ECG008B

73
Günter

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »DL4ZAO« (26. Mai 2015, 12:25)


10

Dienstag, 26. Mai 2015, 10:50

Danke Günter für die weiteren Erläuterungen.

Den TriQuint ECG008B-G möchte ich auch mal testen, wo kann man den beziehen?
73 de Uwe
DC5PI

11

Dienstag, 26. Mai 2015, 12:22

TriQuint ECG008B-G möchte ich auch mal testen, wo kann man den beziehen?


Hallo Uwe,

Ich hatte meine über Aliexpress bekommen: http://www.aliexpress.com/item/ECG008B-G…2327549430.html

Alternativ über den Distributor Mouser. Dort in Einzelstück aber wesentlich teuerer.

73
Günter

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