tranzystorowy wzmacniacz kf
Witam wszystkich konstruktorów którzy polegli podczas budowy tranzystorowej końcówki mocy do transceivera

Postaram się obrazowo przedstawić szczegóły pozwalające uzyskać wzmocnienie  ( + / - 1 dB)  w całym zakresie KF

Na początek schemat układu po wszelkich modyfikacjach. Użyte tranzystory to 2 x 2sc2078 a następnie 2 x 2T931A.

Mniejsze rdzenie to  Amidon  BN-43-202 i rdzeń od symetryzatora anteny radiowej, a wyjściowy BN-43-3312. Dławiki w zasilaniu są  dość przypadkowe - indukcyjność  10-50 mikrohenrów

 

 

Zastosowanie dość tanich półprzewodników, uzyskanie 30-40 wat, liniowość pracy , jak najmniejsza ilość harmonicznych oraz zasilanie 12 volt były  założeniem priorytetowym. Po zmontowaniu z innymi wartościami przełożeń transformatorów w wykonaniu wielodrutowym  i rezystorów o innych wartościach układ działał poprawnie do 10-15 MHz. Powyżej, a w szczególności na 30 MHz zaczynał całkowicie tracić wzmocnienie oraz moc maksymalną - nawet po przyłożeniu 1 wata do wejścia. Sądziłem, że mam trefne tranzystory - sporo takich malowanek się spotyka - ale pożyczyłem  z serwisu CB inne egzemplarze i nic się  nie zmieniło. Tak wyglądał układ w pierwszej wersji

Podszedłem  do sprawy teoretycznie. Na początku pomiary pierwszego trafa  4zw/2zw  nawiniętego krosówką -przełożenie impedancji 4:1. Na wejście podłączyłem krótkim kablem analizator antenowy, a wtórne obciążyłem 13 omowym rezystorem z podłączoną sondą w.cz.-V640 . No i klapa. Powyżej 16 Mhz  dziwne oporności i reaktancja. Zaczęła się walka. Najpierw  po jednym zwoju szeregowo  tak jak balun  4:1 no i wszystko idealnie czyli rdzenie w porządku  -- ale nasz transformator musi  odseparować i  symetryzować  pierwszy stopień przeciwsobny dostając niesymetrycznym wejściem sygnał. Wykorzystując praktykę z nawijaniem transformatorów antenowych postanowiłem zastosowaćcienki teflonowy przewód koncentryczny.

 

Jako uzwojenie pierwotne robi żyła środkowa - 2 zwoje, a jako uzwojenie wtórne ekran  ze zdjętą izolacją zewnętrzną  - 1 zwój z przylutowanym na środku ekranu drutem tak, aby było  2x po 1/2 zwoju  dla każdego tranzystora. No i prawie zwycięstwo.

 

Prawie - ponieważ dla 25-30 Mhz drobna reaktancja  -- X około 15-20. Akurat nie zrobiłem fotki. Pomógł równoległy kondensator 47 piko równolegle z uzwojeniem pierwotnym. Teraz w zakresie 1,5-33 Mhz swr max 1,25 bez reaktancji i napięcie na rezystorze IDEALNE (+-0,2dB) w całym zakresie częstotliwości. "W tym szaleństwie jest metoda" - jak najmniejsza ilość zwojów przy zachowaniu  indukcyjności wystarczającej do pracy w dolnym zakresie-czyli rdzenie ferrytowe o dobrej przenikalności. W tym wypadku AMIDON BN-43-202.

 

 

Przyszła kolej na zmontowanie w ulubionym "pająku" pierwszego stopnia, ponieważ płytka całej końcówki mogła by się odparzyć od prób.
Tutaj użyłem tranzystorów bardziej wytrzymałych (20 wat) tylko do sprawdzenia układu.

 

 

Obciążenie układu rezystorem 3,9 om symulującym obciążenie tranzystorami mocy dało średni efekt - czym wyżej tym gorzej. Również częściową  przyczyną okazał się transformator wyjściowy najpierw nawinięty drutami. Został, więc wykonany w podobnej technologii jak  pierwsze trafo - lecz przy większej przekładni (3zw/1zw) oraz konieczności podłączenia zasilania w połowie uzwojenia pierwotnego. Zostały tu wykorzystane dwa odcinki przewodu koncentrycznego połączonego w taki sposób, że uzwojenie pierwotne stanowią w sumie trzy zwoje  połączonych żył środkowych koncentryka, a uzwojenie wtórne stanową dwa połączone równolegle ekrany tego przewodu. Nie dałem rady przewlec tych dwóch przewodów przez otwory w amidonie, więc użyłem dwutorowego rdzenia od starego symetryzatora radiowego - ma większą średnice otworów. Po wykonaniu pomiarów okazało się, że ma o 1/3 mniejszą przenikalność, – ale doskonale nadaje się do naszych celów. Proszę się dokładnie przypatrzeć zdjęciom.

 

 

Po takim zamontowaniu został problem oporności wejściowej.  Użyte na początku rezystory 33 om między bazą i emiterem  okazały się dużo za duże...   . Efekt był taki, że dla niskich częstotliwości  miałem większe wzmocnienie, ale i oporność wejścia  nawet 120 om.  Zblokowanie złącza baza-emiter po próbach wartościami 13 om spowodowało  BARDZO dobre dopasowanie  dla  całego zakresu częstotliwości  oraz pokonało oddziaływanie pojemności własnej złącz  kolektor - baza  rzędu 50 pF  działającej dla wyższych częstotliwości jako doskonałe sprzężenie zwrotne powodujące spadek wzmocnienia w tym zakresie. Do pełni sukcesu przydał się  kondensator 27 piko między kolektorami.  Teraz  te dwa tranzystory mimo nie dużego wzmocnienia napięciowego  po przeliczeniu na wzmocnienie mocy  dają  20 razy większą moc na rezystorze obciążenia 3,9 om  od mocy doprowadzonej (na 50 omach). Układ zaczął przenosić równo w całym paśmie do 33 MHz- taką częstotliwością kończy się poprawna praca mojego analizatora. Mam nagrany film z tej próby -lecz ze względu na jego pojemność nie będę  go zamieszczał - mogę wysłać  na e-mail.
Przyszedł czas na przeniesienie modyfikacji na płytkę docelową.

 

 

Efekt był od razu - moc na 3,5 dochodziła do  80 wat  a na 28  do 50 wat. Ażeby wyrównać  wzmocnienie  po dokonaniu pomiarów napięć w.cz. przyszło mi zwiększyć pojemność między kolektorami pierwszego stopnia do 68 piko oraz  stłumić końcowe tranzystory  rezystorem między bazami . Dołożenie nawet pojedynczego  3,9 om  do istniejącego układu nie spowodowało znacznego spadku mocy na 28 - ale wyrównało wzmocnienie w całym zakresie. Rezystor się dość mocno nagrzewał, więc postanowiłem dołożyć szeregowo następną sztukę.  No i wilk syty i owca cała. Na dolnych pasmach do 70 wat na górnych do 50. Warto zwrócić uwagę na pętlę  między tranzystorami a transformatorami. Płynie tam duży prąd w.cz. Należy zachować możliwie najmniejsze odległości między pętlą  - uzwojenie wtórne  trafa T2 i bazami tranzystorów końcowych, oraz kolektorami i uzwojeniem pierwotnym trafa wyjściowego. Proszę również zwrócić uwagę na wykonanie transformatora wyjściowego 0,5/0,5/3 zwoje. Zamiast " rurek " miedzianych, jako uzwojenie pierwotne robią ekrany trzech odcinków teflonowego przewodu koncentrycznego. Są  razem przewleczone  przez rdzeń  i zalutowane tak, aby stworzyły uzwojenie pierwotne. Żyły gorące są polutowane szeregowo i stanowią 3-zwojowe uzwojenie wtórne. Tak wykonany transformator przenosi moc nawet  do 50 MHz. Prądy spoczynkowe  wynoszą :  około  80 mA  dla pierwszych tranzystorów  i około 150 mA dla  tranzystorów końcowych . Ogólny prąd spoczynkowy  około 500 mA.  Wartości rezystorów   nie są  krytyczne . można  je zmienić  w zależności od posiadanych zapasów w granicach 10 % podanych wartości  i nie powinno to mieć  wpływu na działanie układu, pomijając samą tolerancję  elementów.

 

Poniżej jeszcze troszkę zdjęć transformatorów w.cz.

 

Powiększenie pokazuję  ręce  człowieka pracującego przy obróbce metali i nie tylko  HI

Życzę udanych konstrukcji - pozdrawiam  sp2ofp