Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

Transferul maxim de putere activã cãtre sarcinã

Valerica Costin YO7AYH

 

Anul trecut am scris articolul "Teorema transferului maxim de putere activ?", articol care a ap?rut pe www.radioamator.ro înainte de atacul care a avut loc asupra acestui sait. De aceea, comentariile asupra acestui articol s-au pierdut. Unele dintre comentarii au fost foarte "acide". Cu unii dintre cei care au f?cut comentariile respective am continuat s? corespondez prin e-mail. Am încercat s? dau r?spunsuri la întreb?rile puse, dar probabil nu am convins. De aceea m-am hot?rât s? rescriu un articol despre acelasi subiect. Pentru c? în articolul precedent am utilizat scrierea în forma complex? a m?rililor sinusoidale si am fost "criticat", în acest articol am utilizat scrierea în domeniul real si probabil c? voi fi din nou criticat.

 

Am c?utat pe internet articole cu continut asem?n?tor. Cel care mi-a pl?cut în mod deosebit se intituleaz? "Output impedance and maximum power transfer", scris de Dr. David Knight-G3YNH, articol care poate fi g?sit la urm?toarea adres?: http://www.g3ynh.info/zdocs/AC_theory/part_4.html#1-28#1-28 .

 

Trebuie s? recunosc c? ideea reprezent?rii grafice a puterilor care se disip? în circuitul analizat (graficele din paragraful 3 a acestui articol) am luat-o din articolul mentionat mai sus, scris de G3YNH.

 

Paragraful 4 al acestui articol, intitulat "Concluzii", este tradus integral din articolul Dr. David Knight. Pentru publicarea acestui paragraf am primit acceptul de la Dr. David Knight.

 

1. Introducere

Radioamatorii sunt interesati s? transfere un maxim de putere de la emit?tor spre anten?. Scopul acestui articol este de a g?si conditiile în care se produce transferul maxim de putere.

 

În general un emit?tor poate fi considerat un generator de putere cu tensiune alternativ?, iar antena poate fi privit? ca un consumaor de energie electric?.

Orice generator electric sau consumator de energie electric? are rezistente, inductante si capacit?ti interne. Uneori aceste elemente de circuit nu sunt dorite, situatie în care le numim "parazite", dar ele exist?. Este de dorit, de exemplu, ca rezistenta ohmic? a înf?sur?rilor unui generator electric de tensiune alternativ? s? fie cât mai mic?, pentru ca puterea disipat? pe aceast? rezistent? s? fie, deasemenea, cât mai mic?. La un amplificator de putere de RF cu tuburi este de dorit ca valoarea capacit?tii dintre anod si gril? s? fie cât mai mic? pentru a evita autooscilatiile. Exemplele pot continua.

Modul în care sunt interconectate aceste elemente interne de circuit este practic necunoscut. Dar orice form? ar avea un astfel de circuit el va fi totdeauna echivalent cu un circuit R, L, C serie. Este unanim acceptat ca analiza diverselor circuite s? se fac? luând în considerare schema echivalent? serie.

De aceea, în figura 1 este prezentat? schema echivalent? a unui consumator conectat la un generator de tensiune alternativ?.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Fig. 1 Schema echivalent? a unui consumator conectat la un generator de tensiune alternativ?

 

În tabelul 1 sunt prezentate simbolurile si ecuatiile de definitie ale m?rimilor care intervin în circuitul din figura 1.

 

Tabelul 1

Nr.

Crt.

Simbolul

m?rimii si ecuatia de definitie

Denumirea m?rimii

Unitatea de m?sur?

1

Valoarea efectiv? a tensiunii electromotoare a generatorului

V

2

Rezistenta intern? a generatorului

3

Inductanta intern? a generatorului

H

4

Reactanta inductiv? intern? a generatorului

5

Frecventa tensiunii generatorului

1/s = Hz

6

Capacitatea intern? a generatorului

F

7

Reactanta capacitiv? intern? a generatorului

8

Rezistenta consumatorului (a sarcinii)

9

Inductanta consumatorului

H

10

Reactanta inductiv? a consumatorului

11

Capacitatea consumatorului

F

12

Reactanta capacitiv? a consumatorului

13

Valoarea efectiv? a tensiunii la bornele generatorului

V

14

Impedanta total? a circuitului

15

Valoarea efectiv? a curentului prin circuit, în cazul în care reactanta total? a circuitului nu este nul?,

A

16

Valoarea efectiv? a curentului prin circuit, în cazul în care reactanta total? a circuitului este nul?,

A

 

Într-un circuit serie, reactanta total? din circuit este egal? cu diferenta dintre reactanta inductiv? si cea capacitiv?. Astfel, pentru generator si pentru sarcin? se poate scrie:

 

(1)

 

Dac? în relatiile (1) se va obtine , înseamn? c? reactanta net? a generatorului este capacitiv?, iar în cazul , reactanta net? a generatorului este inductiv?. Acelasi rationament se aplic? si pentru recatanta net? a consumatorului. Reactanta total? din circuitul prezentat în figura 1 este , iar rezistenta total? din circuit este . Cu aceste preciz?ri, circuitul din figura 1 este echivalent cu circuitul din figura 2.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Fig. 2. Schema echivalent? a circuitului din Fig. 1

În general tensiunea generatorului este alternativ?. În acest caz, limitarea curentului prin circuit se face de impedanta total? din circuit, impedant? prezentat? la pozitia 14 în tabelul 1.

 

La pozitia 15 din tabelul 1 este prezentat? expresia valoarii efective a curentului prin circuit, în conditiile neadapt?rii dintre generator si sarcin?, adic? în cazul în care si . Am folosit acelasi indicele ca si pentru impedanta total? a circuitului, .

 

[A] (2)

 

Puterea activ? este consumat? doar de rezistentele din circuit, reactantele nu consum? putere, dar contribuie la limitarea curentului. Deci puterea generatorului va fi disipat? doar pe rezistentele din circuit, adic? pe rezistenta intern? a generatorului si pe rezistenta sarcinii.

 

Puterea consumat? numai de rezistenta sarcinii, notat? cu , în cazul în care si , (cu conditia ) este dat? de relatia:

 

(3)

 

 

 

2. Reactantele din circuit sunt nule sau conjugate

Este posibil ca circuitul analzat s? nu aib? reactante, situatie în care si . În acest caz în circuit vor r?mâne numai cele dou? rezistente între care se doreste s? se fac? adaptarea.

 

Deasemenea, dac? este îndeplinit? conditia:

 

, sau (4)

 

se spune c? reactanta net? a generatorului este conjugata reactantei nete a consumatorului. Aceasta înseamn? c? dac? reactanta net? a generatorului este inductiv?, atunci reactanta net? a consumatorului este capacitiv?, si invers. În acest? situatie cele dou? reactante se vor anula reciproc si în circuit vor r?mâne din nou numai cele dou? rezistente între care se doreste s? se fac? adaptarea.

 

Din punct de vedere al analizei circuitului, cele dou? situatii în care reactantele din circuit sunt nule sau conjugate sunt echivalente. De aceea în continuare, în aceast articol, se va p?stra doar conditia (sau ).

 

În acest caz se vor analiza puterile disipate în circuit si randamentul de transfer:

a) puterea disipat? pe rezistenta de sarcin?;

b) puterea disipat? pe rezistenta intern? a generatorului;

c) puterea total? disipat? în circuit;

d) randamentul de transfer al puterii active de la generator la sarcin?.

 

a) Puterea disipat? pe rezistenta de sarcin?

Pentru ca puterea disipat? pe rezistenta sarcinii s? fie maxim? trebuie ca valoarea numitorului expresiei (3) s? fie minim?. Din punct de vedere al reactantelor, acest lucru se întâmpl? atunci când (). Considerând îndeplinit? acest? condie, puterea din relatia (3), disipat? pe rezistenta sarcinii va avea o alt? expresie, de aceea va fi notat? cu si este dat? de relatia:

 

(5)

 

unde

 

(6)

 

reprezint? valoarea efectiv? a curentului prin circuit în cazul în care .

 

b) Puterea disipat? pe rezistenta intern? a generatorului

Aceast? putere, notat? cu , este dat? de relatia:

 

(7)

 

c) Puterea total? disipat? în circuit

Aceast? putere, notat? cu , este dat? de relatia:

 

(8)

 

d) Randamentul de transfer al puterii al puterii active de la generator la sarcin?

Randamentul transferului puterii active este definit ca raportul dintre puterea disipat? pe rezistenta de sarcin? si puterea total? disipat? în circuit:

 

(9)

 

 

 

2. Conditiile de adaptere a sarcinii la generator

Se consider? în continuare satisf?cut? conditia .

Prelucrând expresia (5) se obtine:

 

(10)

 

Primul termen al numitorului expresiei (10) este , care este constant, în sensul c? generatorul este dat si nu-si poate modifica rezistenta intern?. Rezult? c? numitorul este minim numai dac? al doilea termen al numitorului, , este minim. Cum produsul dintre si este constant (), suma acestor termeni este minim? numai atunci când termenii sunt egali, adic? atunci când: .

 

Rezult? c? cele dou? conditii ale transferului maxim de putere activ? de la generator la sarcin? sunt:

 

si (11)

 

Conditiile g?site pentru adaptare se exprim? în cuvinte astfel:

 

Pentru ca o sarcin? s? absoarb? maximum de putere activ? de la un generator trebuie ca rezistenta sarcinii s? fie egal? cu rezistenta intern? a generatorului, iar reactanta sarcinii s? fie egal? si opus? cu reactanta intern? a generatorului; dac? reactanta intern? a generatorului este inductiv?, atunci reactanta sarcinii trebuie s? fie capacitiv? si invers, dar ambele s? aib? aceeasi valoare absolut?. Se spune c? receptorul este adaptat cu generatorul din punct de vedere al puterii maxime.

 

Si în acest caz se vor analiza puterile din circuit si randamentul de transfer:

a) puterea maxim? ce poate fi transferat? sarcinii la conditiile de adaptare;

b) puterea total? disipat? în circuit la conditiile de adaptare;

c) randamentul corespunz?tor transferului maxim de putere.

 

a) Puterea maxim? ce poate fi transferat? sarcinii la conditiile de adaptere

Dac? în relatia (5) se pune si conditia se obtine valoarea puterii maxime, , ce poate fi transferat? de la generator la receptor, la conditiile de adaptare:

 

(12)

 

b) Puterea total? disipat? în circuit la conditiile de adaptare

Dac? sunt îndeplinite simultan conditiile de adaptare, si , atunci puterea total? disipat? în circuit, notat? cu , se obtine din relatia (8) în care se pune suplimentar conditia . Rezult?:

 

(13)

 

Interpretarea expresiei (13) este urm?toarea: în cazul adapt?rii, jum?t?te din puterea generatorului se consum? pe propria rezistent? intern? si cealalt? jum?tate pe rezistenta de sarcin?.

 

c) Randamentul corespunz?tor transferului maxim de putere

Randamentul corespunz?tor transferului maxim de putere este dat de relatia:

 

(14)

 

 

3. Reprezent?ri grafice

În cazul în care este îndeplinit? conditia , este util de reprezentat grafic, în functie de rezistenta de sarcin? , urm?torii parametri:

- puterea total? disipat? în circuit , relatia (8);

- puterea disipat? pe rezistenta intern? a generatorului , relatia (7);

- puterea disipat? de rezistenta de sarcin? , relatia (5);

- randamentul transferului puterii active de la generator la sarcin?, relatia (9).

 

În fiecare dintre relatile (5), (7) si (8) apare termenul , care nu este cunoscut. Pentru ca totusi s? se poat? reprezenta grafic puterile mentionate mai sus, acestea vor fi raportate la puterea maxim? ce poate fi transmis? sarcinii,, dat? de relatia (11). În aceste fel se obtin urm?toarele puteri raportate:

 

 

; ; (15)

 

În relatiile (15) de mai sus, variabila este rezistenta sarcinii . O simpl? reprezentare a puterilor raportate mentionate, în functie de valoarea în ohmi a rezistenei sarcinii nu ne spune nimic. Va trebui s? m?sur?m rezistenta sarcinii în multiplii ai rezistentei interne . De aceea, în abscisa graficelor trasate va fi reprezentat? rezistenta sarcinii pân? la valoarea de .

 

Înainte de a reprezenta grafic puterile raportate mentionate, este util s? se întocmeasc? tabelul 2.

 

Tabelul 2

0

4

4

0

0

3.200

2.560

0.640

0.200

2.666

1.777

0.888

0.333

2.285

1.306

0.979

0.428

2

1

1

0.5

1.333

0.444

0.888

0.666

1

0.250

0.750

0.750

0.800

0.16

0.640

0.800

 

În tabelul 2 sunt calculate puterile raportate , si în functie de rezistenta de sarcin? , care este exprimat? în submultiplii si multiplii ai rezistentei interne a generatorului. Valorile din tabelul 2 se reg?sesc si în graficele din figura 3.

 

În figura 3 sunt reprezentate graficele puterilor raportate , si .

 
 

 


Fig. 3. Curbele puterilor raportate , si în functie de rezistenta de sarcin? .

 

Din figura 3 se vede c? pentru se obtine , adic? . Aceast? relatie exprim? rezultatul deja cunoscut si anume c? puterea maxim? transferat? sarcinii are loc atunci când si , adic? la adaptarea sarcinii la generator.

 

 

Tot pentru , din figura 3 se vede c? , adic? si . Acest rezultat se exprim? în cuvinte astfel: în cazul în care sunt îndeplinite conditiile de adaptare, si , jum?tate din puterea disponibil? în circuit se disip? pe rezistenta sarcinii si jum?tate pe rezistenta intern? a generatorului.

 

Deasemenea, tot din figura 3 se vede usor c? pentru (rezistenta sarcinii este nul?) puterea va fi disipat? doar pe rezistenta intern? a generatorului si va fi de 4 ori mai mare decât puterea maxim? ce poate fi transferat? sarcinii.

 

În figura 4 este reprezentat graficul randamentului transferului puterii active de la generator la sarcin?.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Fig. 4. Curba randamentului transferului puterii active de la generator la sarcin?, trasat? cu conditia ca reactanta total? din circuit s? fie nul?, .

 

Se observ? c? pentru randamentul de transfer este de numai 50%, ceea ce înseamn? c? 50% din putere se transmite si se disip? pe sarcin? si 50% din putere se disip? pe rezistenta intern? a generatorului.

 

 

4. Concluzii

Din datele tabelului 2 si din graficele prezentate în figura 3 se observ? c? pe m?sur? ce rezistenta de sarcin? creste si devine mai mare decât rezistenta intern? , puterea furnizat? sarcinii scade usor. Acest lucru se petrece pentru c? pe m?sur? ce curentul absorbit de la generator scade, tensiunea de iesire creste; rezult? c? sistemul posed? proprietatea de autoreglare atunci când este usor înc?rcat. Atunci când rezistenta de sarcina devine de dou? ori mai mare decât rezistenta intern? a generatorului, puterea livrat? sarcinii înc? este 89% din puterea maxim? ce poate fi transmis?, ceea ce reprezint? o sc?dere de numai 0.51 dB.

 

Avantajul major al unei sarcini mici se vede din curba randamentului prezentat? în figura 4. La conditiile de adaptere ( si ) randamentul este de numai de numai 50%, dar acesta creste la 67% (2/3) atunci când si atinge 80% (4/5) când . Aceasta înseamn? c? în cazul în care reactantele din circuit sunt conjugate () si când sarcina generatorului este mic?, puterea disipat? pe rezistenta interna a generatorului este deasemenea mic? (trebuie observat c? o rezistent? de sarcin? mare înseamn? sarcin? mic? si invers).

 

În domeniul radio generatorul este emit?torul. Dac? emit?torul este proiectat pentru o sarcin? mic?, atunci consumul s?u de la baterie sau de la retea va fi mic, iar radiatoarele de r?cire ale tranzistorilor din etajul final vor fi, deasemenea, de dimensiuni mici, în comparatie cu un emit?tor proiectat pentru o sarcin? conjugat?. În consecint? cifra care reprezint? "impedanta de iesire" a emit?torului radio (cea mai frecvent? fiind 50 ) nu reprezint? nimic alteceva decât rezistenta de sarcin? preferat? a emit?torului sau altfel spus rezistenta de sarcin? proiectat?.

 

Rezistenta de sarcin? preferat? a unui amplificator de band? larg? cu tranzistor este de obicei mai mare decât impedanta de iesire, si încercarea de a-i oferi unui astfel de amplificator o adaptare conjugat? va conduce la o disipare intern? excesiv?, supraînc?lzind sau chiar distrugând amplificatorul.

 

Din fericire, majoritatea amplificatoarelor moderne sunt prev?zute cu circuite de protectie care previn supraînc?lzirea. Aceste circuite îi ofer? emit?torului o astfel de caracteristic? de sarcin? care fac s? par? c? rezistenta emit?torului ar fi mai mare decât este în realitate. Caracteristica de sarcin? va fi diferi de curba puterii transferat? sarcinii (curba din figura 3), pentru c? ea este obtinut? cu ajutorul unor elemente neliniare de circuit (detectoare de nivel, etc.) si în acest fel rezistenta de sarcin?, care corespunde regiunii centrale a ferestrei de operare permise, este cunoscut? ca impedant? de iesire fals? ("pseudo output-impedance" sau "pseudo-source impedance").

 

În figura 5 este prezentat cum ar putea ar?ta curba transferului de putere cu fereastra de operare centrat? pe o rezistent? de sarcin? de dou? ori mai mare decât rezistenta intern? a generatorului (functia de transfer neprotejat? este ar?tat? de linia mai subtire, cea de culoare albastr?).

 

Este de observat c? circuitele de protectie functioneaz? si în cazul în care rezistenta de sarcin? este mai mare decât valoarea preferat?. Acest lucru nu este neap?rat necesar pentru protejarea amplificatoarelor de putere cu tranzistori în push-pull; dar aceste circuite ajut? ca filtrul de suprimare a armonicelor amplasat dup? amplificator s? functioneze corect. Impedanta de sarcin? este în mod traditional detectat? utilizând un circuit punte care se echilibreaz? pentru o valoare particular? a rezistentei. Acest circuit punte este adesea denumit reflectometru sau punte SWR, dar în realitate este o punte de impedante.


Fig. 5. Caracteristica de sarcin? a emit?toarelor moderne, centrat? pe o rezistent? de sarcin? de dou? ori mai mare decât rezistenta intern? a generatorului

 

 

Dac? circuitele de protectie sunt corect proiectate si reglate, pseudo impedanta de iesire trebuie s? fie aceeasi cu rezistenta de sarcin? preferat?. În cazul în care se determin? efectul impedantei sursei asupra factorului Q al sistemuli de anten? si a filtrelor trece band? se va lua în considerare impedanta real? de iesire si nu se va tine cont de rezistenta de sarcin? preferat?. Din nefericire aceast? valoare este aproape imposibil de obtinut din datele produc?torilor de emit?toare, dar poate fi m?surat? cu ajutorul a dou? rezistente de sarcin? artificiale de valori diferite.

 

O discutie interesant? despre efectul impedantei de sarcin? asupra eficientei amplificatorului de putere si asupra conditiilor care provoac? distrugerea tranzistorilor este tratat? în "How Big is a Bad SWR?" de Bob Pearson, G4FHU, Rad Com (RSGB Journal), March 1993, p64-65, April 1993, p62-63.

 

O descriere sumar? a acestui articol este f?cut?, deasemenea, tot de Dr. David Knight:

"Cel mai mare pericol pentru amplificatoarele cu tranzistori în push-pull se ascunde în rezistenta de sarcin?. Pentru o valoare dat? a SWR-ului, efectul unei rezistente de sarcin? cu valoare sc?zut? este mai periculos decât efectul reactantei. Criteriul de obtinere al adaptarii utilizând un SWR-metru este destul de slab pentru c?, el nu indic? dac? m?rimea impedantei de sarcin? este prea mare, situatie care nu creaz? probleme, sau prea mic?, situatie în care pot apare deranjamente. În absenta unor informatii referitoare la sarcin? cel mai bine este s? se opereze cu cel mai mic SWR posibil."

Valerica Costin YO7AYH

Articol aparut la 22-2-2008

16093

Inapoi la inceputul articolului

  • Postat de Mihai YO3CTK la 2008-02-22 16:43:53 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.66
    Daca acesta ar fi fost un site de invatamint la distanta, probabil ca aceasta prelegere si-ar fi avut rostul sau. Insa autorul nu arata in ce mod subiectul tratat este important din punct de vedere practic pentru radioamatori. Am inteles din articolele anterioare, de aceeasi factura, ca autorul este foarte bine pregatit din punct de vedere teoretic, tot respectul, insa personal as prefera sa vad aplicatii practice in lumea reala. 73 Mihai, YO3CTK

  • Postat de Ilie Matra YO3BBW la 2008-02-22 20:43:44 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.162
    Felictari pentru articol, la fel ca si cel anterior foarte bine documentat si prezentat dupa toate regulile pedagogiei. Concluziile de la punctul 4, desi scurte, prezinta un mod de abordare a raportului intre rezistenta de iesire si cea de sarcina intr-un mod mai putin tratat pina acum insa cu clare concluzii practice. Pentru Mihai, YO3CTK, cu tot respectul, sint multe carti si articole cu scheme practice de adaptare, chiar si in revista noastra aproape in fiecare numar, dar un articol de claritatea acestuia se intilneste mai rar. Multumesc Valerica. 73,Ilie YO3BBW

  • Postat de Pit, YO3JW la 2008-02-23 08:44:01 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.42
    Buna! Iata cum vede articolul un radioamator si cum il vede un specialist. Poate ar fi trebuit venit cu concluzii concrete adaptate la conditiile existente. De ce si cum.
    73
    Pit

  • Postat de Mircea YO9ALY la 2008-02-23 22:48:21 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.52
    Concluzia este data de ultimele cuvinte: "...cel mai bine este sã se opereze cu cel mai mic SWR posibil."

  • Postat de Emil YO5DND la 2008-02-26 13:47:10 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.86
    Articolul este interesant pentru ca iti ofera niste consideratii teoretice cu consecinte practice privind constructia etajului final de putere si transferul puterii in sarcina. Am inteles ca pentru un randament energetic mare al etajului final,Ri trebuie sa fie cit mai mic, iar pentru un transfer maxim al puterii din etajul final in sarcina, Ri trebuie sa fie egal cu R.Ce compromis au facut proiectantii de etaje finale cu tranzistoare cind au ales rezistenta de sarcina preferata 50 ohm? De ce nu au ales 75 ohm? Ca utilizator de etaje finale (radioamator) cred ca ar fi interesant de concluzionat pe baza teoriei prezentate, in ce conditii practice, intr-un caz etajul final cu tranzistoare se supraincalzeste iar in altul se distruge instantaneu? (facind abstractie de functionarea protectiilor) 73! Emil

  • Postat de Dan YO3GH la 2008-02-27 14:59:33 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.170
    Pentru Emil , gasesti explicatii de ce 50 ohms la http://www.epanorama.net/documents/wiring/cable_impedance.html , cam spre sfarsitul articolului . '73

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-02-27 20:39:39 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru Emil, YO5DND,
    La adresa http://www.microwaves101.com/encyclopedia/why50ohms.cfm
    se gãseste o explicatie completã despre standardizarea impedantelor preferate de iesire ale emitãtoarelor.
    În rezumat, standardizarea impedantelor preferate de iesire ale emitãtoarelor îsi are originea în modul în care au trebuit sã fie fabricate cablurile coaxiale, prin anii 1930, când aceste cabluri s-au utilizat pentru transmiterea energiei de RF între emitãtoarele cu puteri de ordinul kilowatilor si antenele aferente. Un rãspuns scurt este acela cã valoarea de 50 ohmi este un compromis între cablurile coaxiale care puteau transmite cea mai mare putere si cele cu pierderile minime. La linkul mentionat mai sus se demonstreazã matematic cã pierderile minime se gãsesc la cablurile coaxiale cu impedanta caracteristicã de 77 ohmi, iar puterea maximã transmisã o asigurã cablurile coaxiale cu impedanta caracteristicã de 30 ohmi. Media aritmeticã între 30 si 77 este 53.5 ohmi, iar media geometricã a acelorasi valori de 30 si 77 este 48 ohmi. S-a standardizat valoarea de 50 ohmi, care este un compromis între a transmite o putere cât mai mare si a avea pierderi cât mai mici.
    Referitor la etajele finale de radiofrecventã, acestea se construiesc fãrã a avea ca scop obtinerea unei anumite valori a rezistenti interne. Dacã aceste etaje finale pot suporta jumãtate din puterea disipatã în circuit, atunci se poate transmite maximum de putere cãtre antenã si nu ne intereseazã cã randamentul este de numai 50%. În acest caz se poate functiona cu un raport de unde stationare de 1:1. Dacã însã sunt probleme, si etajul final nu poate disipa jumãtate din puterea disponibilã, atunci este preferabil sã nu se functioneze cu un raport de unde atationare de 1:1, ci cu un raport mai putin bun, de exemplu 2:1, dacã emitãtorul respectiv nu are circuitele la care se face referire în articol (cu fereastrã de operare centratã pe o rezistentã de sarcinã de douã ori mai mare decât rezistenta internã). Daca se noteaza cu k coeficientul de unde reflectate, atunci acesta va avea valoarea 0.3333: k=(2xRi-Ri)/(2xRi+Ri)=0.3333, Raportul de unde stationare va fi: SWR=(1+k)/(1-k)=(1+0.3333)/(1-0.3333)=2, adicã 2:1. De obicei, emitãtoarele moderne au un transformator la iesire pentru a face o primã adaptare între rezistenta internã a etajului final si o impedantã preferataã de 50 ohmi. Urmeazã apoi un transmatch între emitãtor si intrarea în linia de transmisie. Sper sã mã fi fãcut înteles. Cu salutãri, Valericã Costin, YO7AYH

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-02-27 20:45:30 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru domnul Ilie Matra, YO3BBW. Domnule Matra, comentariul dumneavoastrã este printre putinele comentarii de apreciere de care am avut parte. Vã multumesc! Cu salutãri, Valericã Costin, YO7AYH

  • Postat de Emil YO5DND la 2008-02-28 12:25:23 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.86
    Domnule Valerica, va multumesc pentru explicatiile date si va apreciez pentru competentele in domeniu.Consider ca orice provocare pe marginea subiectului prezentat,poate fi benefica pentru cei interesati.Succes,73, Emil.

  • Postat de Florentin F/YO9CHO la 2008-02-28 20:45:22 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.200
    Valerica, articolul este bun, nu incerca sa raspunzi la atacuri, ele vor exista totdeauna.Important este a pune o "caramida" la cunostintele radioamatorilor.
    Este foarte greu a defini "varianta optima" pentru ca , (virgula)cultura tehnica este eterogena.
    Importante sunt concluziile!
    P.S.Articolele tale sunt binevenite!Scrie, de obicei critica apare de la cei care nu indrasnesc sa comunice "experienta" lor celorlalti.Hai sa spunem ca sunt timizi dar se trateaza prin comentarii.
    73!

  • Postat de Florin Cretu YO8CRZ la 2008-03-01 19:37:02 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.173
    Chiar daca teoria mai da dureri de cap (sau de sale pentru unii...hi,hi..), teoria isi are totusi rostul ei. Articolul este bun. Daca-mi este permisa o sugestie, poate ar trebui abordata diagrama Smith intr-un viitor articol. Este simpla si permite lucrul deosebit de usor cu linii de transmisie si impedante, iar daca se mai floseste si un program de calcul “freeware” se poate sari usor peste partea laborioasa de calcul. Periodic, exista campanii de popularizare prin QST, QEX sau Radcom, insa nu cred ca am vazut nimic despre asta pe la noi. Cineva care a dat recent examen de radioamtor mi-a spus ca nu reusea sa meomoreze rapunsul la o intrebare legata de valoarea unei impedante pur rezistive vazuta la capatul unei linii de transmisie in lambda/4. Cat de simlu este cand poti vizualiza asa pe diagrama!
    73s de Florin

  • Postat de tepelus viorel YO4RHY la 2008-03-04 17:53:25 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.178
    excelent!...cu ani in urma a mai aparut ceva asemnator in ''tehnium''
    utilitate!??
    ...aplicata!...(teoria),ar mai aduce pe unii cu ''impedantele pe la locul lor''
    cine nu a incercat sa faca un liniear,cu pretentia de a si sti ce a mesterit ...nu v-a intelege ''utilitatea''....nu vreau sa numar comentariile negative ...felicitari ptr. articol!

  • Postat de Oproescu Gheorghe YO4BKM la 2008-03-05 23:55:20 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.124
    Dr OM YO4AYH urmaresc cu interes articolele ce le publici si, desi am cu totul alta calificare profesionala (mecanica), cred ca le inteleg bine. Referitor la spinoasa problema a adaptarii sarcinii la etajul final iata care este experienta mea de 100% amator. Am experimentat cu ani in urma un etaj final pe 14 MHz cu un singur tranzistor alimentat la 13V care absorbea in jur de 2,3A. Sarcina de 50 Ohm era cuplata printr-un filtru T cu capacitatea variabila intre 300---700 pF, inductanta spre colector 0,3 microH, inductanta spre sarcina 0,55 microH. Puterea masurata pe sarcina rezistiva de 50 Ohm la acordul optim facut cu capacitatea variabila a filtrului a fost de 14W, puterea consumata din sursa de alimentare fiind cca 30W (13volti ori 2,3 amperi). Rezulta ca daca cca jumatate din putere s-a gasit pe sarcina (14W din 30 W), cealalta jumatate trebuie sa se fi consumat pe tranzistor. Stind ca tensiunea pe tranzistor este de 13 V rezulta ca pentru 15W disipati intern ar trebui sa aibe o rezistenta interna de cca 11,2 Ohm. Cred ca cei 2,3 amperi absorbiti de etajul amplificator se ramifica dinamic o parte prin tranzistor iar alta parte prin sarcina, legata paralel fata de tranzistor prin filtrul T (tranzistorul fie conduce si preia mai mult curent decat sarcina, fie nu conduce si lasa mai mult curent spre sarcina, fie orice alta stare intermediara).
    De aici mai trag o concluzie: dispozitivele de adapare a impedantelor, fie ele transformator balun, fie filtru PI, T sau altele, fie trasmatch, care sunt dispozitive pur reactive, deci nu disipa energie activa, fac ca o anumita sarcina concreta sa fie "vazuta" de etajul final la valoarea modificata prin raportul de transformare al dispozitivului de adaptare astfel incat aceasta valoare modificata sa satisfaca conditia de egalitate a rezistentelor ohmice. In cazul meu, cei 50 Ohm ai sarcinii au fost "vazuti" ca 11,2 Ohm de catre colectorul tranzistorului.
    Felicitari pentru articole si 73!

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-03-06 17:50:01 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru domnul Florentin, F/YO9CHO. Aveti dreptate, cel mai bine este sã nu rãspund la atacuri. Nu voi accepta totusi impolitetea si obrãznicia! Voi continua sã mai scriu. Vã multumesc pentru încurajãri!

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-03-06 17:51:25 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru domnul Florin Cretu, YO8CRZ. Am impresia cã mi-ati mai sugerat si altã datã sã scriu un articol despre diagrama Smith. Voi încerca sã scriu un astfel de articol. Dificultatea constã în faptul cã acolo va trebui sã definesc notiunile de admitantã, susceptantã conductantã si altele, notiuni pe care unii dintre radioamatori nu le cunosc.

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-03-06 17:52:19 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru Viorel YO4RHY. Multumesc pentru aprecieri!

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-03-06 17:54:54 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru domnul profesor Oprescu Gheorghe YO4BKM. În comentariul dumneavoastrã referitor la articolului precedent, intitulat “Impedanta la intrarea într-o linie de transmisie” am remarcat afirmatia “am câstigat enorm de mult de pe urma scrisului”. Atunci m-am dus pe Google si am tastat numele dumneavoastra. Asa am despre cariera dumneavoastrã stiintificã, activitatea politico-socialã si am fost impresionat de lucrãrile pe care le-ati scris. Sincere felicitãri! Referitor la prezentul articol ati remarcat perfect mecanismul disipãrii puterii în amplificatoarele de RF. Va multumesc pentru aprecieri!

  • Postat de Valericã Costin YO7AYH la 2008-03-06 17:58:27 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Pentru domnul profesor Oprescu Gheorghe YO4BKM. Corectie! În comentariul dumneavoastrã referitor la articolului precedent, intitulat “Impedanta la intrarea într-o linie de transmisie” am remarcat afirmatia “am câstigat enorm de mult de pe urma scrisului”. Atunci m-am dus pe Google si am tastat numele dumneavoastra. Asa am aflat despre cariera dumneavoastrã stiintificã, activitatea politico-socialã si am fost impresionat de lucrãrile pe care le-ati scris. Sincere felicitãri! Referitor la prezentul articol ati remarcat perfect mecanismul disipãrii puterii în amplificatoarele de RF. Va multumesc pentru aprecieri!

  • Postat de Mircea YO4SI la 2008-03-19 23:13:16 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.9
    Citesc si recitesc si nu mi-e clar. Si va respect si nu stiu cum sa-mi expun nelamuririle, ca sa nu va supar. E o placere sa va urmaresc expunerea matematica. Dar fenomenul fizic imi scapa. Expunerea este perfecta pentru un generator de energie electrica. 50, 60 sau 400 hz. Amplificatoarele de putere de RF au aparut putin mai tarziu. Fabricantul spune: 100 W RF pe 50 ohmi pur rezistivi. Ce sa cred: ca mai sunt inca 100 W de RF care sunt disipati pe rezistenta interna a generatorului ? TCVR-ul se incalzeste prin disiparea acestora ? Pana acum se vorbea de randamentul etajului final: cat % din puterea absorbita din sursa de alimentare este transforma in putere utila de RF. Si de aici toata teoria etajelor finale cu lampi sau tranzistori. Cu clasele de functionare, cu alegerea punctului de functionare, cu dreapta de sarcina, cu valoarea rezistentei optime de sarcina pentru putere utila si randament maxim si distorsiuni minime. Si apoi cu grija de a transporta aceasta putere de RF obtinuta spre antena: Randamentul circuitului de sarcina, al celui de adaptare cu fiderul, al fiderului, al circuitului de adaptare cu antena si, in final, al antenei insasi. Cu stima, yo4si.
  • Scrieti un mic comentariu la acest articol!
    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "Transferul maxim de putere activã cãtre sarcinã"
    Nu uitati sa completati numele, adresa E-mail si eventual indicativul YO (daca sunteti radioamator). Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse.
    Nume *
    E-mail
    Indicativ YO *
    Acesta trebuie sa fie valid
    Nu introduceti indicative care contin bare de fractie (din mobil, portabil, din alta tara etc)

    La acest articol nu sunt permise comentarii decat de la radioamatori YO autorizati.
    Comentariu *
    Introduceti *
       * Camp obligatoriu


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact