Leistungsanpassung an nichtlinearem Widerstand

[Marte Schwarz]

Hi Peter,

??? Ich hab immer noch keine Vorstellung, was Dein eigentliches Ziel
ist: Leistungsanpassung kann man verwenden, um Reflexionen an
Leitungen zu verhindern, um maximale Leistung in ein System
einzukoppeln... Aber es ist ungeeignet fĂźr vieles.
Du schreibst, dass Du von einer 50 Ohm Quelle einspeisen willst. Was
soll dann mit dem Signal von der Quelle gemacht
werden?

das Signal soll auf die Quelle gegeben werden, 50 Ohm, bspw. 50 W.

Eine Quelle wĂźrde ich als die Stelle bezeichnen, von der ein Signal
kommt. Bisher war ich davon ausgegangen, dass diese Quelle 50 Ohm
Ausgangswiderstand haben solle. Mittlerweile bin ich einfach nur
verwirrt durch das, was Du schreibst. Ich gehe jetzt einfach mal davon
aus, dass Du eine Quelle mit einer maximalen Leistungsabgabe von 50 W
und einer Ausgangsimpedanz von 50 Ohm meinst. Das entspricht einer
Leerlaufspannung von 100 Veff, von denen bei Leistungsanpassung, die
Hälfte bei der Last von 50 Ohm ankommt.

> - der Gleichanteil soll per Shuntregler abgeschĂśpft werden

Was Du mir damit auch immer mitteilen magst. Gibt es von der Quelle
einen Gleichspannungsanteil mit Ăźberlagertem Wechselspannungsanteil? Was
meinst Du dann mit "abgeschĂśpft"? Genutzt? Verworfen?

> - die Leistung der Grundfrequenz (f1-Anteil) soll maximiert werden

Wenn der Gleichspannungsanteil so groß ist, dass der Wechselanteil nicht
in den Knickbereich vordringt und gem Skizze der Kennlinenbereich
dahinter linear ist, dann muss auf die differenzielle Steigung angepasst
werden, um maximale Leistung an diese Impedanz abgeben zu kĂśnnen.

In diesem Fall musst Du ein Anpassungsnetzwerk zwischen Quelle und Last
setzen, die diese Impedanztransformation vornimmt.

Aber Vorsicht: Deine Kennline war eine statische. Komplexe Anteile davon
sind darin nicht zu sehen, spielen aber beim Anpassungsnetzwerk immer
eine Rolle.

- Q durch hohe L und C hilft, dass die Quelle praktisch konstant 50 Ohm
sieht

??? Ich verstehe hier gar nicht, was Du schreiben willst. Von welchen L
und C schreibst Du? Bisher war von solchen keine Rede.

- die Oberwellen sollen eventuell abgefiltert werden, wie die
Gleichspannung

Wozu? Was willst Du denn wirklich machen?

Marte

 

[Peter Thoms]

Am 09.06.19 um 18:21 schrieb Marte Schwarz:

Hi Peter,
??? Ich hab immer noch keine Vorstellung, was Dein eigentliches

Ziel ist: Leistungsanpassung kann man verwenden, um Reflexionen an
Leitungen zu verhindern, um maximale Leistung in ein System
einzukoppeln... Aber es ist ungeeignet fĂźr vieles.

Du schreibst, dass Du von einer 50 Ohm Quelle einspeisen willst.
Was soll dann mit dem Signal von der Quelle gemacht werden?

das Signal soll auf die Quelle gegeben werden, 50 Ohm, bspw. 50 W.

Eine Quelle wĂźrde ich als die Stelle bezeichnen, von der ein Signal

kommt. Bisher war ich davon ausgegangen, dass diese Quelle 50 Ohm
Ausgangswiderstand haben solle. Mittlerweile bin ich einfach nur
verwirrt durch das, was Du schreibst. Ich gehe jetzt einfach mal davon
aus, dass Du eine Quelle mit einer maximalen Leistungsabgabe von 50 W
und einer Ausgangsimpedanz von 50 Ohm meinst. Das entspricht einer
Leerlaufspannung von 100 Veff, von denen bei Leistungsanpassung, die
Hälfte bei der Last von 50 Ohm ankommt.

Hallo,

exakt.

Am Anfang war mir noch weniger klar, das muß sich erst bilden.

- der Gleichanteil soll per Shuntregler abgeschĂśpft werden

Was Du mir damit auch immer mitteilen magst. Gibt es von der Quelle

einen Gleichspannungsanteil mit Ăźberlagertem Wechselspannungsanteil? Was
meinst Du dann mit "abgeschĂśpft"? Genutzt? Verworfen?

Ich gehe davon aus, dass durch den Kennlinienknick ein Gleichrichteffekt
eintritt, aber auch Oberwellen erzeugt werden.

- die Leistung der Grundfrequenz (f1-Anteil) soll maximiert werden

Wenn der Gleichspannungsanteil so groß ist, dass der Wechselanteil

nicht in den Knickbereich vordringt und gem Skizze der Kennlinenbereich
dahinter linear ist, dann muss auf die differenzielle Steigung angepasst
werden, um maximale Leistung an diese Impedanz abgeben zu kĂśnnen.

Was auch immer. Damit bspw. ein Akku nicht zusätzlich geladen bzw.
entladen wird, durch einen eventuellen Gleichrichteffekt.

Oder eine Triode kĂśnnte sich sonst selbst ihren Arbeitspunkt verschieben.
Keine Ahnung, wĂźrde die dann durchgehen oder dichtmachen?

In diesem Fall musst Du ein Anpassungsnetzwerk zwischen Quelle und
Last setzen, die diese Impedanztransformation vornimmt.

exakt
> Aber Vorsicht: Deine Kennline war eine statische. Komplexe Anteile
davon sind darin nicht zu sehen, spielen aber beim Anpassungsnetzwerk
immer eine Rolle.

- Q durch hohe L und C hilft, dass die Quelle praktisch konstant 50
Ohm sieht

??? Ich verstehe hier gar nicht, was Du schreiben willst. Von welchen
L und C schreibst Du? Bisher war von solchen keine Rede.

Eine Stanze, das Stanzwerkzeug, bspw. hat eine nichtlineare
Kraft-Verlust-Kennlinie.
Damit die Stanze der Quelle als "rund" erscheint bekommt sie eine
Schwungmasse (hier Q durch L und C) und gut.

- die Oberwellen sollen eventuell abgefiltert werden, wie die
Gleichspannung

Wozu? Was willst Du denn wirklich machen?

elektrisch analysieren

Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"EintaktrÜhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rßckwärts" gerechnet?

Das mßsste doch in der ersten Näherung passen, oder?


Peter

 

[Hartmut Kraus]

Am 09.06.19 um 19:46 schrieb Peter Thoms:

Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"EintaktrÜhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rßckwärts" gerechnet?

Absolut nicht. RÜhren sind nämlich das Paradebespiel fßr verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rßckwärts gerechnet.

 

[Peter Thoms]

Am 09.06.19 um 20:06 schrieb Hartmut Kraus:

Am 09.06.19 um 19:46 schrieb Peter Thoms:
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"EintaktrÜhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rßckwärts" gerechnet?

Absolut nicht. RÜhren sind nämlich das Paradebespiel fßr verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rßckwärts gerechnet.
Hallo,

ok ..., das gilt fĂźr einige RĂśhren.

Die 3-500z hat zum Beispiel bei +110 V Aussteuerung ca. 0,5 A
Gitterstrom (abhängig von der Anodenspannung (bei 110V Gitterspannung
ist die Anodenspannung relativ niedrig).

Oder eine 3cx3000 ...


Peter

 

[Hartmut Kraus]

Am 09.06.19 um 20:59 schrieb Peter Thoms:

Am 09.06.19 um 20:06 schrieb Hartmut Kraus:
Am 09.06.19 um 19:46 schrieb Peter Thoms:
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"EintaktrÜhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rßckwärts" gerechnet?

Absolut nicht. RÜhren sind nämlich das Paradebespiel fßr verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rßckwärts gerechnet.
Hallo,

ok ..., das gilt fĂźr einige RĂśhren.

Für den Großteil, im "vertretbaren" Aussteureungsbereich betrieben. Und
der liegt nun mal bei negativen Gitterspannnungen.

Die 3-500z hat zum Beispiel bei +110 V Aussteuerung ca. 0,5 A
Gitterstrom (abhängig von der Anodenspannung (bei 110V Gitterspannung
ist die Anodenspannung relativ niedrig).

Oder eine 3cx3000 ...

Von mir aus. Aber selbst mit solchen "Spezialfällen" wirst du nie auch
nur annährend Leistungsanpassung hinkriegen. Viel Erfolg weiterhin.

 

[Peter Thoms]

Am 09.06.19 um 21:53 schrieb Hartmut Kraus:

Für den Großteil, im "vertretbaren" Aussteureungsbereich betrieben. Und
der liegt nun mal bei negativen Gitterspannnungen.

Die 3-500z hat zum Beispiel bei +110 V Aussteuerung ca. 0,5 A
Gitterstrom (abhängig von der Anodenspannung (bei 110V Gitterspannung
ist die Anodenspannung relativ niedrig).

Oder eine 3cx3000 ...

Von mir aus. Aber selbst mit solchen "Spezialfällen" wirst du nie auch
nur annährend Leistungsanpassung hinkriegen. Viel Erfolg weiterhin.
Hallo,

das wäre nicht mein erster Fehlerfolg.

Was mir mittlerweile klar wurde:
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.


Peter

 

[Hartmut Kraus]

Am 10.06.19 um 10:34 schrieb Peter Thoms:

Was mir mittlerweile klar wurde:
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.

Dir ist Ăźberhaupt nichts klar geworden. Die simple Rechnung
"Leistungsanpassung -> Wirkungsgrad 50% / verlustlose Übertragung nur
leistungs- und damit stromlos mĂśglich" gilt /immer/, egal wie gerade
oder krumm die Kennlinien von Quell- oder Lastwiderstand nun sind. Und
egal, ob du nun mit Gleich- oder Wechselstrom hantierst.

> das wäre nicht mein erster Fehlerfolg.

Na, dann immer drauf.

 

[Hartmut Kraus]

Am 10.06.19 um 16:02 schrieb Rolf Bombach:

Hartmut Kraus schrieb:
Am 09.06.19 um 19:46 schrieb Peter Thoms:
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer
"EintaktrÜhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rßckwärts" gerechnet?

Absolut nicht. RÜhren sind nämlich das Paradebespiel fßr verlustlose
(also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit
Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rßckwärts gerechnet.

Und was nĂźtzt dir das bei:
- HF, dort ist die Ansteuerung alles andere als stromlos.
- passive grid Ansteuerung, dort wird im gewissen Sinne 100%
Steuerleistung an z.B. 50 Ohm verheizt.
- Bei Leistungs-Durchreichung, wie etwa bei der Gitterbasisschaltung
oder der Anodenmodulation. Bei Gitterbasis ist der Eingangs-Wirkwiderstand
durch die Leitfähigkeit der Steilheit gegeben.

Die stärksten NF-Endstufen, bis 1.2 MW, werden/wurden in der
Anodenmodulation
von Rundfunksendern eingesetzt.

Wäre die Ansteuerung tatsächlich verlustlos, gäbe es keinen Grund fßr
mehrstufige Verstärker, da jede Stufe fßr sich ja schon unendliche
Leistungsverstärkung aufwiese.

Schon, aber die nÜtige Spannungs- /und/ Stromverstärkung kriegst du kaum
mit einer Stufe hin. Hat schon seine GrĂźnde, dass die schon die
"legendären" einfachsten NF-Verstärker meistens mit so 'ner ECL / PCL
bestĂźckt waren / sind.

OK, dieses Argument ist etwas dĂźnn.

Ok, sagen wir: Auf ein eng begrenztes Gebiet beschränkt, also NF -
Kleinsignalverstärkung.

 

[Rolf Bombach]

Hartmut Kraus schrieb:

Naja, wie gesagt: Man darf gespannt sein, wie du die verlustlos hinkriegen willst. Bei Leistungsanpassung werden nun mal 50% im Innenwiderstand der Quelle verheizt.

Und wer genau bestimmt, dass der Innenwiderstand tatsächlich ein
ohmscher Widerstand ist und nicht eine Reaktanz? Siehe auch
Generatoren mit hoher Streuinduktivität, wie bei einfachen
Motorrad-Lichtmaschinen. Es mag dich unvorbereitet treffen,
aber die Welt kĂśnnte /etwas/ komplexer sein, als in Wikipedia
geschildert.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Rolf Bombach]

Hartmut Kraus schrieb:

Am 09.06.19 um 19:46 schrieb Peter Thoms:
Ist dieses Szenario nicht analog zur Anodenkreisberechung einer "EintaktrÜhre" im B- oder C-Betrieb, nur "rßckwärts" gerechnet?

Absolut nicht. RÜhren sind nämlich das Paradebespiel fßr verlustlose (also strom- und leistungslose) Ansteuerung. Also nix mit Leistungsanpassung, ob nun vorwärts oder rßckwärts gerechnet.

Und was nĂźtzt dir das bei:
- HF, dort ist die Ansteuerung alles andere als stromlos.
- passive grid Ansteuerung, dort wird im gewissen Sinne 100%
Steuerleistung an z.B. 50 Ohm verheizt.
- Bei Leistungs-Durchreichung, wie etwa bei der Gitterbasisschaltung
oder der Anodenmodulation. Bei Gitterbasis ist der Eingangs-Wirkwiderstand
durch die Leitfähigkeit der Steilheit gegeben.

Die stärksten NF-Endstufen, bis 1.2 MW, werden/wurden in der Anodenmodulation
von Rundfunksendern eingesetzt.

Wäre die Ansteuerung tatsächlich verlustlos, gäbe es keinen Grund fßr
mehrstufige Verstärker, da jede Stufe fßr sich ja schon unendliche
Leistungsverstärkung aufwiese. OK, dieses Argument ist etwas dßnn.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Hartmut Kraus]

Am 10.06.19 um 16:13 schrieb Rolf Bombach:

Hartmut Kraus schrieb:

Naja, wie gesagt: Man darf gespannt sein, wie du die verlustlos
hinkriegen willst. Bei Leistungsanpassung werden nun mal 50% im
Innenwiderstand der Quelle verheizt.

Und wer genau bestimmt, dass der Innenwiderstand tatsächlich ein
ohmscher Widerstand ist und nicht eine Reaktanz? Siehe auch
Generatoren mit hoher Streuinduktivität, wie bei einfachen
Motorrad-Lichtmaschinen.

Ach, und was hat das mit Leistungsanpassung zu tun: Geringer (oder
faktisch kein realer) Innenwiderstand der Quelle? Scheint mir Ăźbrigens
nicht nur bei Lichtmaschinen, sondern durchaus auch bei etwas
komplexeren "Quellen" der Fall zu sein: Also ich habe z.B. lange nicht
mehr erlebt, dass das Licht dunkler wird, wenn ich fix mal ein paar kW
mehr aus dem Netz ziehe ...

Es mag dich unvorbereitet treffen,
aber die Welt kĂśnnte /etwas/ komplexer sein, als in Wikipedia
geschildert.

Sag bloß. Das ist mir wirklich vollkommen neu.

 

[Peter Thoms]

Am 10.06.19 um 13:50 schrieb Hartmut Kraus:

Am 10.06.19 um 10:34 schrieb Peter Thoms:
Was mir mittlerweile klar wurde:
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.

Dir ist Ăźberhaupt nichts klar geworden.

Hallo,

das ist ein genetischer Fehlschluss.

Die simple Rechnung
"Leistungsanpassung -> Wirkungsgrad 50% / verlustlose Übertragung nur
leistungs- und damit stromlos mĂśglich" gilt /immer/, egal wie gerade
oder krumm die Kennlinien von Quell- oder Lastwiderstand nun sind. Und
egal, ob du nun mit Gleich- oder Wechselstrom hantierst.

Die Aussage Ăźberrascht mich nicht.

das wäre nicht mein erster Fehlerfolg.

Na, dann immer drauf.

Peter

 

[Hartmut Kraus]

Am 15.06.19 um 19:57 schrieb Peter Thoms:

Am 10.06.19 um 13:50 schrieb Hartmut Kraus:
Am 10.06.19 um 10:34 schrieb Peter Thoms:
Was mir mittlerweile klar wurde:
Ausnahmslos, also immer, einen Gleichstrompfad einplanen. Der Grund
liegt in eventuellen Nichtlinearitäten.

Dir ist Ăźberhaupt nichts klar geworden.

Hallo,

das ist ein genetischer Fehlschluss.

Die simple Rechnung "Leistungsanpassung -> Wirkungsgrad 50% /
verlustlose Übertragung nur leistungs- und damit stromlos möglich"
gilt /immer/, egal wie gerade oder krumm die Kennlinien von Quell-
oder Lastwiderstand nun sind. Und egal, ob du nun mit Gleich- oder
Wechselstrom hantierst.

Die Aussage Ăźberrascht mich nicht.

Na gut, jetzt sag' mir nur noch das Problem, fĂźr dass du eine LĂśsung
suchst. Von der du schon lange weißt, dass es sie nicht gibt.

 

[Peter Thoms]

Am 16.06.19 um 14:05 schrieb Hartmut Kraus:
....

Na gut, jetzt sag' mir nur noch das Problem, fĂźr dass du eine LĂśsung
suchst. Von der du schon lange weißt, dass es sie nicht gibt.
Hallo,

Leistungsanpassung an nichtlinearem Widerstand.
Aber das geht nur frequenzselektiv und mit etwas Q, mit breitbandig ist
da nichts.
Bspw. geht damit eine knackige MaterialprĂźfung an einem Bleiakku.


Peter

 

[Peter Thoms]

Am 16.06.19 um 14:05 schrieb Hartmut Kraus:

Na gut, jetzt sag' mir nur noch das Problem, fĂźr dass du eine LĂśsung
suchst. Von der du schon lange weißt, dass es sie nicht gibt.
Hallo,

wieso ich?

Auf mich triffts nicht zu, ich weiß es jetzt.
Es ist ungefähr der halbe "differentielle" Widerstand vom leitenden
Bereich der nichtlinearen Kennlinie.


Peter