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DESIGN ELEKTRONIK 04 2022 16 www designelektronik de Passive Bauelemente | HF-Verstärkerschaltungen Bild 6 Impedanzkurven der Kondensatoren WCAP-CSGP der Baugröße 1206 mit 100 μF dunkelblau der Baugröße 0805 mit 47 μF gelb der Baugröße 0402 mit 100 nF grün und der Baugröße 0402 mit 100 pF hellblau Frequenz TC @ 100 mA 100 MHz 500 MHz 6000 MHz Impedanz Z Ω 240 750 200 Induktivität LnH 382 239 5 3 2L nH 764 478 10 6 Tabelle 3 Berechnete Induktivitätswerte für den Multilayer-Ferrit WE-CBF HF 742863160 Bild 5 Impedanzkurven der HF-Drosseln WE-CBF 742792656 gelb WE-CBF HF 742863160 blau und WE-TMSB 74269262601 grün bei 0 1 A Bei Induktivitäten haben Faktoren wie der DC-Bias Sättigung durch Gleichstrom einen geringeren Einfluss auf den Erhalt der Induktivität solange die Induktivitäten nicht in Sättigung gehen Im Gegensatz dazu beeinflusst der DC-Bias die Multilayer-Ferrite stark und der Strom durch das Bauteil verändert die Induktivität über einen bestimmten Frequenzbereich Die Multilayer-Ferrite sättigen in Abhängigkeit des durchfließenden DC-Stroms Bias-Strom wodurch sich die Impedanzkurve im unteren Frequenzbereich <100 MHz ändert und sich gleichzeitig die Eigenresonanzfrequenz SRF zu höheren Frequenzen hin verschiebt Daher sollten Schaltungsentwickler die Impedanz in Abhängigkeit des Betriebsstromes annähern um die korrekte Induktivität bei der Anwendung anzunähern Mit der auf realen Messwerten basierten Online-Design-Plattform RedExpert von Würth Elektronik lassen sich die Impedanz und andere elektrische Eigenschaften beliebiger Multilayer-Ferrite bei jeder Betriebsfrequenz und jedem DC-Bias bestimmen Laut Datenblatt beträgt die Stromaufnahme des Verstärkers etwa 55 mA Wie Bild 5 zeigt beträgt der kleinste in RedExpert dargestellte Nennstromwert für alle ausgewählten Multilayer-Ferrite 100 mA Dies ist ein um den Faktor 2 höherer Strom als der in der Applika - tion verwendete sodass die dargestellte Kurve eine niedrigere Impedanz ergibt und damit einen ungünstigeren Fall darstellt Worst Case Der Multilayer-Ferrit WE-CBF HF 742863160 mit einem Bias-Strom von 100 mA soll als Beispiel die Situation verdeutlichen Der Induktivitätswert Ler - gibt sich durch die Impedanz Zzu 240 Ω bei einer Frequenz f von 100 MHz mit Lvon 382 nH Die für verschiedene Fre - quenzen berechneten Induktivitäten sind in Tabelle 3 aufgeführt und zeigen dass im Bereich von 100 MHz bis 500 MHz die Induktivität zwischen 382 nH und 239 nH liegt Obwohl dieser Induktivitätsbereich unter dem empfohlenen Bereich liegt lässt er sich durch Hinzufügen eines zweiten Multilayer-Ferrits in Serie kompensieren Dadurch wird der Wertebereich über der Frequenz im Bereich von 478 nH bis 764 nH erweitert Dies ist ein akzeptabler Bereich zumal ja auch die Impedanz in dem hier dargestellten Beispiel geringer ist da ein höherer Bias-Strom als Testbedingung TC angesetzt wurde Im HF-Bereich kann der einzelne WE-CBF HF eine Induktivität von 5 3 nH erreichen was deutlich unter dem empfohlenen Wert von 12 nH liegt Indem man zwei Ferrite in Reihe schaltet lässt sich jedoch das gesamte nutzbare Spektrum des Verstärkerblocks abdecken Insgesamt bieten Multilayer-Ferrite die Möglichkeit das größtmögliche Frequenzspektrum abzudecken Im Gegensatz dazu stehen die einzeln selektierten Induktivitäten die lediglich für unterschiedliche Frequenzbereiche geeignet sind Obwohl Multilayer-Ferrite und keramische Induktivitäten in Standardanwendungen unterschiedliche Aufgaben haben sind sie hier ein geeigne - ter Ersatz und können eine bessere Leistung als eine klassische Induktivität erzielen DC-Abblockkondensator auswählen Im HF-Pfad ist ein DC-Abblockkondensator erforderlich Dieser stoppt den Fluss von Gleichstrom während er die HF-Signale durchlässt Sie lassen sich als Hochpassfilter auffassen und werden in der Regel durch die Anordnung von Kondensatoren in Serie mit der HF-Übertragungsleitung