W okresach słabej propagacji robienie łączności mocą QRP jest utrudnione. Potrzebna jest wtedy troche większa moc nadawcza.

Wykonanie 50-watowego wzmacniacza na elementach półprzewodnikowych w obecnych czasach nie jest problemem. Konstruktorzy mają do dyspozycji różne tranzystotry, począwszy od tanich tranzystorów przełączających do nowoczesnych tranzystorów w.cz.

Ten projekt przeznaczony jest dla tych którzy lubią lampy. Nostalgia, no i dokąd z lampami, ktore w dużych ilościach zalegają na półkach.

Wzmacniacz ten jest przeznaczony do pracy z urządzeniami QRP, dlatego powinien mieścić się w kompaktowej obudowie.



Założenia konstrukcyjne:

- praca emisja SSB (dobra liniowość)
- moc sterująca QRP
- możliwie kompaktowe wymiary
- zasilacz w tej samej obudowie


Odpowiednia dla tego typu urządzenia jest lampa EL504 (PL504). Jest to jakby “mniejsza siostra” popularnych lamp EL509, EL519 i 6P45S.



Lampy te były kiedyś stosowane w telewizorach w układach poziomego odchylania. Odznaczaja się one wysoka wydajnością prądową katody, co jest korzystne dla pracy impulsowej (emisja SSB). Sterować należy w siatce, ponieważ w lampie katoda połączona jest z siatką trzecią. Wybrany został koncept opracowany przez G2DAF. Temu systemowi przypisywana jest dobra liniowość. Odznacza się on również prostotą zasilania. Zasilacz dostarcza tylko napięć anodowego oraz żarzenia. Neutralizacja nie jest potrzebna gdyż siatka pierwsza połączona jest z masą układu rezystorem niskoomowym. Do zasilacza anodowego można wykorzystać transformator seperujący 230V/230V. Takie trafa są łatwe do zdobycia. Napięcie 230V jest podwajane. Otrzymujemy wtedy ok. 650V napięcia anodowego. Wyliczona minimalna pojemność kondensatorów podwajacza to ok. 88uF. Dla tej pojemności napięcie tętnień wynosi ok. 16V. Do dyspozycji miałem cztery jednakowe elektrolity 100uF/400V, dlatego wykonałem taki zasilacz. Napięcie tętnień jest wtedy na poziomie 7V.



Napięcie anodowe jest załączane z kilkunastosekundowym opóźnieniem. Uklad ten jest wykonany na tranzystorze T1. Elementami ustalającymi czas zwłoki są C1,C2 i R2. Sterowanie wzmacniacza odbywa się za pomocą VOXa zrealizowanego na tranzystorach T3 i T4.
Czas działania można ustawić za pomocą rezystora regulowanego R14. Układ ten jest zamontowany na płytce o wymiarach 70mm x 55mm, umieszczonej w pobliżu gniazd wejściowego i antenowego.



Podczas odbioru wzmacniacz znajduje się w klasie C. W momencie pojawienia się sygnału sterującego zostaje otwarty tranzystor T2, który zwiera katodę lampy do masy, co wywołuje przepływ prądu spoczynkowego. Lampa jest cały czas nadmuchiwana małym wentylatorem o średnicy 60mm. Obroty zostały zredukowane rezystorem R21 do tego stopnia, żeby szum nie przeszkadzal podczas odbioru.



Z danych katalogowych lampy EL504 możemy odczytać że maksymalny prąd anodowy w impulsie wynosi 420mA, a maksymalny prąd siatki drugiej 37mA. Teoretyczna moc wyjściowa wynosi w tym przypadku:

Pwej = (Ia max + Is2 max) x 0,707 x Udc
= (0,42 + 0,037) x 0,707 x 650
= 210 W
Pwyj = Pwej x 0,65
= 210 x 0,65
= 136 W


W praktyce musimy się zadowolić znacznie mniejszą mocą użyteczną. Jest to podyktowane tym, że napięcie polaryzujące siatkę drugą nie osiąga maksymalnej wartości. Potrzebne napięcie w.cz dla pełnego wysterowania lampy EL504 wynosi 20V. Przeliczając to na moc sterującą dla rezystancji 50 Ohm otrzymujemy 8W.
Maksymalne teoretyczne napięcie siatki drugiej wynosi wtedy:

Us2 = (20 x 1,41 x 4) - 5V
= 108V

W praktyce napięcie to jest niższe, ponieważ kondensatory C15 - C17 mają małe wartości.

Do obliczenia wartości elementow Pi-Filtra został użyty program TTL-Piel. Uklad ten zmontowany jest na płytce o wymiarach 120mm x 65mm. Cewka nawinięta jest na rdzeniu Amidon T157-2. Przełączanie zakresów odbywa się za pomocą przekaźników, co umożliwia łatwe zwieranie niepotrzebnych sekcji cewki. Zastosowany kondensator anodowy miał tylko 185pF pojemności, dlatego konieczne bylo dla pasma 80m dołączenie dodatkowego kondensatora stałego o wartości 150pF. (Nie jest to uwzględnione na schemacie ideowym.)



Układ wejściowy jest bardzo prosty. Dla pasm dolnych SWR jest niższy od 1,5. Budując wzmacniacz przeznaczony również dla wyższych pasm należy zastosować układ dopasowujący, ponieważ pojemność wejściowa lampy i pojemności układu powielacza napięcia siatki drugiej są wysokie. Skutkiem czego wzrasta niedopasowanie.

W urządzeniu został uwzględniony pomiar prądu katodowego oraz pomiar mocy wyjściowej.
Wzmacniacz oddaje w szczytach ok. 65 W mocy zmierzonej na sztucznym obciążeniu.
Obudowa jest wykonana z blachy aluminiowej o grubości 2mm . Wymiary wynoszą: dł.250mm, głeb.205mm, wys.140mm.

Od czasu wykonania urządzenia minęło kilka miesięcy bezawaryjnej pracy. Pozytywnie oceniany przez wielu korespondentów sygnał świadczy o dobrej liniowości wzmacniacza.



Schemat dostępny w PDF ->

Komplet plików dostępny jest w dziale PLIKI -> PROJEKTY.

Projekt ten znajduje się również na mojej stronie: dh1cl.homepage.t-online.de

Krzysztof
dh1cl

Prawa autorskie © SP-QRP Wszystkie prawa zastrzeżone.

Opublikowane: 2011-12-14 (26258 odsłon)