100W PA s MRF317 podľa OZ2OE

Zaujímavý koncový stupeň nám dovolil Ole – OZ2OE – preložiť a publikovať na CQ.sk. Originál v angličtine nájdete na http://hjem.get2net.dk/ole_nykjaer/oz2oe/mrf317/317.html. Ďakujeme!

Zosilňovač na 144 MHz so zabudovaným zdrojom Kde sú tie časy, keď allmode 2m RIG mali 10W a kto chcel viac, staval si zvyčajne 100W lineár? Keď sa mi do rúk dostal tranzistor MRF317 (100W/28V) – bolo rozhodnuté – postaviť PA.

Mechanická konštrukcia

Zosilňovač je zabudovaný do kovovej skrinky s rozmermi 240x160x160mm. Väčšinu priestoru zaberá zdroj 28V/7A. Na zadnom paneli je rozmerný chladič. Samotný zosilňovač je postavený na kúsku plošného spoja, približne 140x140mm. Má iba niekoľko plôšok, ktoré som vyrezal do dosky nožom. Na ne sú prispájkované bázové aj kolektorové obvody. Toto je rýchla a efektívna cesta, pričom má výhodu aj v tom, že väčšinu plošného spoja tvorí zem. Pár zvyšných súčiastok nad plošným spojom, tak ako to je vidno na fotografiách.

Elektrické zapojenie

Je veľmi jednoduché. Vstupné aj výstupné obvody boli navrhované podľa katalógových údajov, ktoré sú však pre triedu C, pričom zosilňovač pracuje v triede AB, takže vstupný obvod bol optimalizovaný pri oživovaní. Je dôležité, aby kondenzátor C3 bol čo najbližšie tranzistoru a zdržal veľký VF prúd.

Obvod predpätia

Aby zosilňovač bol lineárny, je potrebné do báze tranzistora priviesť jednosmerné napätie 0,6 – 0,7V. Presná hodnota závisí od merania kolektorového prúdu. Bežne sa nastavujem 1/40 až 1/20 maximálneho kolektorového prúdu pri jednotónovom vybudení na maximálny výkon. Podľa mojich skúseností je presná hodnota kľudového prúdu nekritická.

Obvod predpätia využíva diódu ako zdroj napätia. Pri zmene prúdu diódou (zmenou hodnoty rezistora R1) je možné bázové predpätie jemne nastaviť. Toto veľmi jednoduché zapojenie nepotvrdzuje svoju zlú reputáciu. Problém nastane, ak zlý obvod predpätia nie je schopný dodať dostatočný prúd počas špičky. V tomto prípade bázové predpätie poklesne a tranzistor sa dostane do triedy C, čo zapríčiní zhoršenie IMD produktov a vznik splattrov.

Pritom stačí zvoliť správnu diódu a dostatočný prúd tranzistoru. Moje pravidlo je primitívne, ale fungujúce: použiť diódu s prúdom do polovice kolektorového prúdu tranzistora. Takže som zvolil 3A diódu.

Prepínanie RX/TX sa deje privedením 28V na R1, čím sa otvorí tranzistor. Pri príjme môže byť kolektor pod napätím 28V, čím je prepínanie pomerne jednoduché.

Test obvodu predpätia

Otestovanie obvodu predpätia nie je zložité. Odmerajte napätie v báze (za tlmivkou). Napríklad tam bude 0,65V. Teraz priveďte signál z budiča a skontrolujte pokles napätia. Ak je to menej ako 50mV, je to výborné, pokles 100mV je akceptovateľný. Ale väčší pokles je neprijateľný. Možno sa stane, že po privedení VF sa voltmeter „zblázni“. To sa stáva digitálnym prístrojom. Niet na klasický analóg, HI.

Zväčšenie bázového prúdu si vyžaduje väčšiu diódu, alebo dve paralelne spojené. Nastavíte opäť kľudový prúd a test opakujte. Ako je možné vidieť na obrázkoch, ja som použil dve paralelne spojené diódy, kým som dosiahol uspokojivé výsledky.

Výsledky

S 10W z budiča a približne 26V som dosiahol 90W na výstupe. Tranzistor umožňuje napájanie 28V, pričom by výkon mal presiahnuť 100W, ale to som nepotreboval. Dôvodom bolo, že súčiastky v kolektorovom obvode boli mierne poddimenzované a nechcel som riskovať ich zničenie.

OZ2OE, http://hjem.get2net.dk/ole_nykjaer/oz2oe/mrf317/317.html