बस उच्च VSWR आरएफ एम्पलीफायरों को कैसे नुकसान पहुंचाता है?


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बस यह कैसे होता है कि एक उच्च वीएसडब्ल्यूआर एक आरएफ पावर एम्पलीफायर में अंतिम ट्रांजिस्टर को नुकसान पहुंचा सकता है?

क्या ट्रांसमिशन लाइन महत्वपूर्ण प्रभाव से परे है जो दूसरे छोर पर लोड की बाधा को बदलने पर है? या एम्पलीफायर के उत्पादन में सीधे एक समान गांठ वाला प्रतिबाधा नुकसानदायक होगा?

सभी संभावित प्रतिबाधाओं के परिणामस्वरूप, जो दिए गए वीएसडब्ल्यूआर में परिणाम हैं, क्या वे सभी समान रूप से खराब हैं?

एम्पलीफायर द्वारा परिलक्षित शक्ति "अवशोषित" है? उदाहरण के लिए, अगर मुझे 100W परिलक्षित शक्ति मिल रही है, तो क्या यह कमोबेश एम्पलीफायर पर 100W हीटर लगाने के समान है?

मैंने यह भी पढ़ा है कि अत्यधिक वोल्टेज से क्षति हो सकती है। यह कैसे होता है कि आपूर्ति वोल्टेज से अधिक वोल्टेज दिखाई दे सकता है? क्या कोई सीमा है कि एक मनमाने बेमेल की उपस्थिति में यह वोल्टेज कितना अधिक हो सकता है?

जवाबों:


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बस यह कैसे होता है कि एक उच्च वीएसडब्ल्यूआर एक आरएफ पावर एम्पलीफायर में अंतिम ट्रांजिस्टर को नुकसान पहुंचा सकता है? क्या यह टर्मिनलों पर दिखने वाली गलत प्रतिबाधा (फीडलाइन द्वारा परिवर्तन के बाद) या विशेष रूप से ट्रांसमिशन लाइन है?

यह आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे एम्पलीफायर के डिजाइन पर निर्भर करता है।

यदि एम्पलीफायर द्वारा देखा गया प्रतिबिंब गुणांक -1 है (इस प्रकार ), जो शॉर्ट सर्किट को चलाने के बराबर है, और आप देख सकते हैं कि किसी भी प्रकार के एम्पलीफायर के लिए यह ओवरलोड स्थिति क्यों होगी? ।VSWR

यदि प्रतिबिंब गुणांक +1 है (फिर से ), तो यह एक खुले सर्किट को चलाने के बराबर है। यदि आप एम्पलीफायर का आउटपुट चरण प्रतिरोधक पुल-अप (उदाहरण के लिए एक सीएमएल बफर) के साथ एक आम एमिटर एम्पलीफायर की तरह दिखते हैं, तो यह एक समस्या नहीं है। प्रतिक्रियाशील तत्वों के साथ कुछ अन्य एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन में, बढ़ा हुआ आउटपुट वोल्टेज आउटपुट डिवाइस के टूटने का कारण बन सकता है, उदाहरण के लिए।VSWR

क्या यह परिलक्षित शक्ति को अवशोषित किया जा रहा है और ट्रांजिस्टर या कुछ और में घुल रहा है?

यदि आपके एम्पलीफायर के आउटपुट में इसके आउटपुट प्रतिबाधा का एक वास्तविक हिस्सा है, तो इसका मतलब यह होगा कि यह प्रतिबिंबित लहर को अवशोषित कर रहा है।

हालाँकि, परावर्तित तरंग की संभावना होगी कि जावक तरंग का प्रवर्धक उत्पादन कर रहा है। इस प्रकार यह संभव है कि दो तरंगों के बीच हस्तक्षेप प्रभाव एम्पलीफायर को नुकसान की संभावना को बढ़ाता है या कम करता है, जो उनके बीच चरण संबंध पर निर्भर करता है।

यदि आप एक लंबी लाइन चला रहे हैं, तो सिग्नल की आवृत्ति में छोटे परिवर्तन, या यहां तक ​​कि लाइन का तापमान, परावर्तित लहर चरण को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है, इसलिए यह धारणा पर डिजाइन करने का प्रयास करना बेहतर नहीं होगा। आप प्रतिबिंब के चरण को नियंत्रित कर सकते हैं।

यदि आप एक छोटी लाइन चला रहे हैं, तो लाइन की लंबाई को नियंत्रित करके एक प्रतिबिंब के चरण को नियंत्रित करना एक सामान्य अभ्यास है, हर बार जब हम एक स्टब या शंट का उपयोग एक मिलान फिल्टर के रूप में करते हैं, उदाहरण के लिए।


क्या आप विस्तार से बता सकते हैं कि आउटपुट वोल्टेज को कैसे बढ़ाया जा सकता है? मुझे एक कठिन समय मिल रहा है कि यह आपूर्ति वोल्टेज से अधिक कैसे हो सकता है।
फिल फ्रॉस्ट

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@Phil, एक अवरोधक के बजाय कलेक्टर को खींचने वाले एक प्रारंभकर्ता की कल्पना करें। पिछले दिनों किसी ने इस बारे में एक सवाल पूछा।
फोटोन

इस तरह से यह सही समझ में आता है, धन्यवाद
फिल फ्रॉस्ट

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यह एक प्रतिबिंब समस्या है। यदि विशेष रूप से एंटीना को फीड लाइन पावर के साथ मिलान नहीं किया जाता है, तो फीड लाइन के नीचे वापस परिलक्षित होता है। यह उच्च वोल्टेज के नोड्स की फीड लाइन पर एक स्थायी लहर की ओर जाता है जहां आने वाली लहर परावर्तित लहर को पुष्ट करती है।

एक वीएसडब्ल्यूआर मीटर संचरित लहर के अनुपात को पढ़ता है जो आपको समस्या के आकार का कुछ विचार देने पर वापस परिलक्षित होता है।

उच्च वोल्टेज वीएसडब्ल्यूआर उच्च वोल्टेज नोड्स पर उच्च है और यह ऐसा है जो ड्राइवर इलेक्ट्रॉनिक्स को नुकसान पहुंचाता है। इन दिनों अधिकांश उच्च शक्ति रेडियो VSWR का पता लगाते हैं और नुकसान से बचने के लिए बिजली बंद या कम करते हैं।


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वास्तव में केवल कुछ चीजें हैं जो आरएफ बिजली उपकरणों को मारती हैं:

  • वर्तमान पर (आप बांड तारों को जला सकते हैं)
  • ओवर वोल्टेज (100V (~ 50V रेल) ​​पर चलने वाला एक विशिष्ट उपकरण विफल हो जाएगा यदि Vds ~ 130V भी क्षण भर से अधिक हो जाए तो)।
  • ओवर ड्राइव (विशेष रूप से MOSFET और LDMOS शैली भागों, लेकिन टेट्रोड्स), गेट पंचर या नियंत्रण ग्रिड को ओवरहीटिंग करना।
  • ओवर हीटिंग, स्पष्ट होना चाहिए, लेकिन उच्च शक्ति वाले उपकरण अक्सर पूर्ण शक्ति पर विफलता के कुछ दसियों डिग्री के भीतर जंक्शन चलाते हैं।

वोल्टेज और धाराओं को स्पष्ट रूप से उचित संकेत वाले प्रतिबिंब द्वारा बढ़ाया जा सकता है, क्योंकि शक्ति (सुरक्षित संचालन क्षेत्र) के रूप में यदि प्रतिबिंब डिवाइस में उच्च वोल्टेज का उत्पादन करता है उसी समय बहुत अधिक प्रवाह होता है।

यदि डिवाइस स्थिरता में गलती से समझौता किया जाता है, तो ओवर ड्राइव आपको रिवर्स ट्रांसफर कैपेसिटेंस या फीडबैक नेटवर्क के माध्यम से हो सकता है।

अधिकांश आरएफ़ एम्प्स में अत्यधिक प्रतिक्रियाशील भार का सामना करने के लिए हेडरूम की कमी होती है, क्योंकि इसमें पैसा खर्च होता है।


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आमतौर पर, एक रेडियो-फ्रीक्वेंसी पावर एम्पलीफायर कुछ प्रकार के प्रतिबाधा-मिलान नेटवर्क (इंडिकेटर्स और कैपेसिटर सहित) के बाद लोड प्रतिरोध को कुछ इस तरह से बदलने के लिए होता है कि पावर ट्रांजिस्टर अपने वोल्टेज और वर्तमान हैंडलिंग क्षमताओं को देखते हुए सामना कर सकता है। एक ट्रांसमिशन लाइन भी इस नेटवर्क से जुड़ी हो सकती है। लेकिन आखिरकार, ऑपरेटिंग आवृत्ति पर, पावर ट्रांजिस्टर एक वांछनीय लोड प्रतिरोध देखता है।
एक एम्पलीफायर डिजाइनर यह भी सुनिश्चित करता है कि अन्य सभी आवृत्तियों पर मिलान नेटवर्क पावर ट्रांजिस्टर के लिए एक प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है जो कोई भी सहज दोलनों को सुनिश्चित नहीं करता है। एक उदाहरण 7 मेगाहर्ट्ज एम्पलीफायर
तीन भार (1, 50, 1000 ओम) के साथ पावर MOSfet एम्पलीफायर । एक MOSfet L के कम पास फिल्टर और C's के मेल वाले नेटवर्क के माध्यम से 50 ओम लोड करता है। यह 3 ए के चरम वर्तमान, और 90 वी के शिखर वोल्टेज से निपट सकता है। 50 ओम लोड (नीला) के साथ, यह इन सीमाओं के भीतर संचालित होता है। लेकिन 1 ओम लोड (हरा) पीओएस करंट का कारण बनता है और MOSfet टूटने के लिए चरम वोल्टेज होता है। इस मामले में 1000 ओम लोड (लाल) स्वीकार्य है।

ध्यान दें कि यह स्पाइस न तो धुआं बनाता है, न ही दिखाता है कि क्या होता है जब नाली वोल्टेज या वर्तमान सीमा से अधिक हो जाती है। यहां कोई ट्रांसमिशन लाइन शामिल नहीं है। एक अलग मिलान नेटवर्क के लिए, या एक संचरण लाइन जिसकी लंबाई भिन्न हो सकती है, ये परिणाम काफी बदल सकते हैं, संभवतः 1000 औंस भार के लिए सीमा से अधिक हो सकते हैं। एक रूढ़िवादी डिजाइनर एक बड़ी सीमा वाले MOSfet को नियोजित कर सकता है, एक स्थिर एम्पलीफायर की पैदावार जो किसी भी लोड प्रतिबाधा के लिए सीमा के भीतर रहता है।

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