OPAKOVAČ PMR VRŠATEC


 
Posledné QSO :

Michal Štvrtok

Picino NMNV

Martin Halenkovice/p


Gambrinus NMNV

Aktualizované 17.06.2012
 

Posledné QSO :





80 metrov:
1.OK1XC
2. OM3MW
3.OL90FOLK
4. OM6AN
5.OK2PJE/p

CB 27 MHz :
1. EXP. Bororo
2. Marcony Partizánske
3. Peter Púchov ( Repeater 3)
4. EXP. Marco Poolo
5. EXP. Dolina

2 metre :
1. OM4ADI (Direkt)
2. OK9ATD (Direkt)
3. OM3MW (Direkt)
4.OK2XRW/p (Direkt)
5.OK2QA/p (Direkt)

70 cm :
1. OM5KP
2.OM4AMV
3. VE3LB
4.OM3XI
5.OM5AMV



Aktualizované 21.09.2011
powered_by.png, 1 kB
Domov arrow Rádiotechnika
Rádiotechnika a antény Tlačiť E-mail

Image

Výkonný zosilnovač pre 2m s výkonom 500 W s

 GI46 (czech)



Bc. Tomáš Kavalír OK1GTH ( Táto e-mailová adresa je chránená pred spamovými robotmi, potrebujete mať zapnutý Javascript aby ste ju mohli vidieť. , http://ok1gth.nagano.cz )

 

 

Uvedený zesilovač vznikl u nás v radioklubu OK1OUE v Plzni a je alternativním

 

řešením k profesionálním výrobkům, určeným pro radioamatéry, které až na pár

 

výjimek bývají finančně nedostupné. Celá konstrukce je popsána poměrně podrobně,

 

aby stavbu zvládli i méně zkušení konstruktéři. Principiální schéma bylo odvozeno od

 

známého konstruktéra YU1AW [1], kde tento autor zařadil vtipně tuto konstrukci pro

 

“Lazy builders” neboli po česku pro líné stavitele . Řešení zdroje záporného předpě

 

bylo pro dobrou zkušenost použito od autora OM3LU a bylo publikováno v RŽ 3/00.

 

Jako zesilovací prvek byla použita keramická trioda GI46b, která je v současné době

 

ještě občas sehnatelná za rozumnou cenu na různých radioamatérských burzách. Tato

 

elektronka je podobná známé triodě GI7Bt, akorát poskytuje o cca 200W větší výkon.

 

Toto konstrukčřešení lze po drobných úpravách použít i pro tuto elektronku, jen

 

musíme počítat s menším výstupním výkonem cca 300W.

 

Vzhledem k výstupnímu výkonu cca 500W PEP na 50 W zátěži je tento zesilovač vhodný

 

konstruovat jako kompaktní, tzn. včetně anodového zdroje s vhodně dimenzovaným sítovým

 

transformátorem v jedné krabici ( v mém případě o rozměrech 385x360x230 mm ).

 

Dosahovaný výkon je kompromisem, který nezruinuje vaši peněženku a je ještě snadno

 

realizovatelný i v domácích podmínkách. Také se zde až na pár výjimek nemusejí používat

 

velmi speciální materiály a součásti, které pro výkony řádově KW jsou již podmínkou nikoliv

 

pouze postačující . Další navyšování výkonu, aby mělo nějaký reálnější smysl, by

 

představovalo zvýšení výkonu o cca 6 dB , a to bychom se již dostali na hranici 2000W.

 

Takovýto zesilovač je v amatérských podmínkách sice stále ještě realizovatelný ( třeba 2x

 

GS35 ), ale finanční náklady na zhotovení již dosahují závratných výšek. Uplatnění nacházejí

 

téměř výhradně jen u špičkových soutěžních stanic, kde se ale zároveň kombinují

 

s mnohaprkovými anténními systémy navíc natočenými do různých směrů (multibeaming ).

 

Dalším nezanedbatelným úkolem již bývá potřeba dodatečného budiče, který je schopen

 

dodat bez limitace a výrazných intermodulačních produktů cca stovky wattů. Vždy takovýto

 

budící zesilovač provozujeme do oblasti jedno dB úrovně komprese, kterou je vhodné si

 

změřit. Pozor tedy hlavně na tranzistorové koncové stupně napájené 12V, a platí to i pro

 

100W transceivery! Hrubým prohřeškem také často bývá špatné vstupní PSV následného

 

koncového stupně, které musí být pro celou oblast budících výkonů menší než 1,5. Pro běžné

 

smrtelníky je proto snadnější jít cestou stohování antén, kdy již pouhým zdvojením dvou

 

antén při zanedbání ztrát ve slučovači a za podmínky dobrého sfázování antén lze získat

 

dvojnásobný efektivně vyzářený výkon ERP…

 

Zapojení tohoto koncového stupně je řešeno klasicky pro triody, tzn, zapojení s uzemnenou

 

mřížkou a buzení do katody. Výhodou tohoto zapojení je snadná realizovatelnost bez větších

 

nároků na neutralizaci a především dobrá stabilita takovéhoto koncového stupně. Nevýhodou

 

je menší výkonový zisk a s tím související potřeba vyšších budících výkonů. Toto řešení se

 

často používá i u výkonových koncových stupňů pro KV, kde se používá zapojení tetrod a

 

pentod takzvaně jako “falešná” trioda, kdy se elektricky spojují jednotlivé mřížky.Toto

 

kompromisní řešení je ale realizovatelné pouze u některých, a to především u málo strmých

 

elektronek ( GU50, GU81, SRS457, RE400…) Výstupní anodový obvod je u tohoto

 

zesilovače realizován cívkou a řešen jako půlvlnný. Toto konstrukčřešení umožňuje

 

podstatné zjednodušení celé konstrukce bez znatelného omezení dosažitelných parametrů.

 

Dalším hojně využívaným typem výstupního anodového obvodu je tzv. stripline. Podstatným

 

omezením je speciální konstrukčřešení, které je po mechanické stránce velmi náročné a

 

jistě se neobejdeme bez dobrého soustružníka a obchodu s teflonovými výrobky . Taktéž

 

vlastní uvádění do provozu bývá obecně náročnější a mohou se objevit těžko řešitelné

 

problémy se vznikající korónou neboli samostatný doutnavý výboj. Tato koróna navíc může

 

být stejnosměrná nebo vysokofrekvenční a je dalším častým zdrojem rušení, který takovýto

 

koncový stupeň může produkovat. Jistě tak okolním radioamatérům ve velkých závodech

 

neuděláte radost . Nezanedbatelné může být i výrazné snížení účinnosti způsobené tímto

 

doutnavým výbojem. Vazba do antény je řešena jako kapacitní, která se mnohem snáze

 

realizuje a především nastavuje na rozdíl od vazby induktivní, která se využívá u čtvrtvlnných

 

anodových obvodů. Otázkou je horší potlačení harmonických produktů u kapacitní vazby,

 

proto zvláště pokud bydlíte v husté zástavbě , měli byste automaticky přemýšlet i o vhodném

 

dolnopropustném filtru. Celkem snadno realizovatelná varianta je popsána třeba [2].

 

Otázkou je samozřejmě nutnost speciálních měřících přístrojů, kdy nejlépe se nám bude filtr

 

nastavovat třeba spektrálním analyzátorem s vestavěným tracking generátorem, kdy filtr

 

nastavíme roztahováním a stlačováním cívek na nejmenší průchozí útlum v pásmu 144 MHz a

 

zároveň na největší potlačení vyšších kmitočtů. Jelikož se jedná o keramickou triodu, je

 

potřeba realizovat speciální sytém chlazení. Chladič elektronky ( radiátor ) tak musí být

 

umístěn ve vzduchové trati, do které je bud vtlačován nebo z ní odsáván vzduch. První řešení

 

pro větší výkonové ztráty především u větších elektronek je účinnější, ale je nutností použít

 

turbínu. Druhý způsob umožňuje použít k odsávání běžně dostupný mezaxiál, kterým je

 

možné vzduch s dostatečnou účinností odsávat. U našeho řešení se spokojíme s kompromisem

 

a použijeme dostatečně výkonný ventilátor z počítačového zdroje, který netradičně použijme

 

způsobem, aby vzduch “tlačil” do anodového boxu a následně skrz “komínek” elektronky.

 

Toto řešení není sice ideální, ale praxe ukázala, že ani při dlouhodobém provozu s plným

 

výkonem nepřesahuje teplota výstupního vzduchu cca 75 C°. Důležité je, aby teplota

 

výstupního vzduchu nepřesahovala 90 C°, což by naznačovalo špatné chlazení a následné

 

přehřívání elektronky, což by mohlo vézt až k její destrukci. Jelikož se jedná o keramickou

 

triodu, tak k dlouhodobé životnosti nepřidává ani podchlazování elektronky, kdy prudké

 

změny teploty mezi režimy příjem a vysílání způsobuje rozdílné dilatace materiálů a dochází

 

tak k mechanickému namáhání zátavů kov – keramika. V kritickém okamžiku tak může dojít

 

až k mechanické destrukci, případně k průniku vzduchu do elektronky se všemi důsledky!

 

Pamatujte, že uvedené elektronky (GI46b a více rozšířená GI7Bt) jsou i několik desítek let

 

staré, převážně z armády bývalého východního bloku, a že do budoucna jich bude čím dále

 

tím méně a novější náhrady v podobě 3CX400 ( Eimac ) jsou zase v cenových relacích stovek

 

dolarů…Velmi vhodná je tak alespoň základní stabilizace teploty realizovaná dvoustupňovým

 

řízením otáček, kdy v režimu RX je zapnut ventilátor se sníženými otáčkami a při přechodu

 

na TX vhodné relé překlenuje srážecí odpor. Při intenzivním závodním provozu je navíc

 

možné tento kontakt relé nahradit kolébkovým vypínačem umístěným na předním panelu a

 

chladit tak elektronku maximálním proudem vzduchu. Složitějším způsobem je možné

 

realizovat regulátor otáček v závislosti na teplotě vystupujícího vzduchu a udržovat tak

 

přibližně konstantní teplotu při obou režimech. Výhodu tady v tom mají majitelé půlvlnného

 

anodového obvodu realizovaného jako koaxiální rezonátor, kdy potřebnou stabilizaci teploty

 

za ně obstarává nejčastěji měděná trubka nasazená přímo na radiátoru elektronky, která svou

 

velkou tepelnou kapacitou nedovolí prudké změny teploty. Pokud seženeme nové elektronky,

 

případně dlouho nepoužívané, tak je samozřejmě nutné tyto elektronky takzvaně vygetrovat.

 

Nejjednodušeji se to provádí tak, že necháme elektronku dostatečně dlouho žhavit ( 12 až 24h

 

), případně ji necháme procházet malý anodový proud ( jednotky mA ) při sníženém

 

anodovém napětí ( stovky V ). Zároveň musíme sledovat teplotu elektronky, abychom

 

nepřekročili maximální dovolenou teplotu a nedošlo k její destrukci. Dobrým prohřátím dojde

 

k pohlcení plynů nedokonalého vakua getrem a k opětovné správné funkci elektronky. Nikdy

 

nezapínejte vysoké napětí u elektronky, u které si nejste jisti, že byla správně vygetrována.

 

Výsledkem by byl pravděpodobně elektrický průraz mezi anodou a nejbližší mřížkou, kdy

 

dojde k lokálnímu přetížení drobné struktury mřížky a k její částečné destrukci. Myslete na to,

 

že i poměrně velmi výkonné keramické triody a tetrody o anodové ztrátě několika stovek

 

wattů mývají dimenzovány mřížky na výkonovou ztrátu jednotek až desítek W! Tím, že se

 

jedná o zesilovač zapojený s uzemněnou mřížkou, je potřeba, aby zesilovačem v režimu RX

 

netekl žádný anodový proud. Toto je realizovatelné opět několika způsoby. Nejednodušeji

 

sériově zapojeným odporem v katodové části, na kterém se vytvoří potřebné záporné předpě

 

pro uzavření elektronky ( desítky V ). Elegantnější a trochu náročnější je řešení popsané i

 

v tomto zesilovači, kdy je na menším sítovém transformátoru mimo žhavícího napětí, napě

 

pro ovládání a elektroniku navíc přivinuto napětí cca 30 Veff, které je následně zvláš

 

usměrněno a filtrováno. Po té je sečteno s usměrněným napětím pro elektroniku a ovládání a

 

tím je vytvořeno potřebné předpětí cca 60V pro úplné uzavření elektronky. Myslete na to, že

 

pokud by za provozu došlo ke ztrátě tohoto napětí, dojde k úplnému otevření elektronky při

 

plném anodovém napětí a během několika vteřin k jejímu zničení…Toto předpětí je

 

přivedeno na katodu elektronky přes odpor R14, který samozřejmě vhodně výkonově

 

dimenzujeme na potřebný ztrátový výkon, který vypočteme jako součin procházejícího

 

proudu a úbytku napětí na součástce.. Při režimu TX sepneme tranzistor Tr3 a tím připojíme

 

řetězec vhodně poskládaných zenerových diod, jejíž volbou nastavíme klidový proud. Pokud

 

potřebujeme “jemnější” rozsah, použijeme klasické křemíkové diody do série, kdy

 

v propustném směru je úbytek napětí cca 0,6 V. Klidovým proudem volíme vhodnou pracovní

 

třídu a nastavíme ho na cca 70 – 80 mA. Dalším řešením je použití regulačního tranzistoru,

 

který otevíráme potenciometrem z vhodného stabilizovaného zdroje předpětí, a tím můžeme

 

plynule nastavit klidový proud…

 

Popis elektrické části:

 

Schéma napájecí části je na obr.1 Naprosto kritické je použití třívodičového kabelu, vše

 

musíme dobře nulovat!!! Pokud si nejsme jisti, případně pokud nemáme příslušný paragraf

 

vyhlášky číslo 50/1978, necháme si vše zkontrolovat odborníkem!!! Mějte stále na mysli, že

 

se uvnitř zesilovače bude pracovat s životu nebezpečným napětím 2,2 KV navíc podpořené

 

dostatečně vysokou kapacitou, kde se chyba stane opravdu “jen” jednou. Z minulosti jsou

 

známy bohužel i tragické případy! Do stavby by se neměli pustit úplní začátečníci. Autor

 

tohoto článku nenese žádnou odpovědnost za škody na majetku, případně ublížení na zdraví

 

při stavbě a používání zesilovače. Myslete na své životy a životy lidí, kteří mohou přijít do

 

blízkosti vašeho zesilovače, nezapomínejte vše vhodně zakrytovat a zabezpečit!

 

Napájení do zesilovače přivádíme vhodně dimenzovaným kabelem. Jako zásuvka je použit

 

běžně dostupný konektor z počítačových zdrojů. Za ním použijeme vhodný sítový filtr, který

 

zabrání rušení přicházející ze sítě a naopak. V nouzi postačí kondenzátory 2500 pF typu Y

 

zapojené proti zemi na napětí alespoň 500V. Nezapomeneme do přívodu umístit sítovou

 

pojistku 6A. Dále následuje síový vypínač, kde se nejlépe hodí robustnější kolébkový typ i

 

s podsvícením. Jako trafo pro žhavení, elektroniku, předpětí vyhoví transformátor cca 100VA.

 

Anodový transformátor dimenzujeme na cca 1000 VA, kde pro větší bezpečnost a snadnější

 

realizaci usměrňovače je sekundární vinutí složeno ze tří sekcí po 500Veff, které po

 

usměrněni a filtraci se sečtou a výsledné anodové napětí je tak cca 2,1 – 2,2 KV naprázdno.

 

Anodový transformátor zapínáme zvlášnejlépe pomocí jističe na proud cca 6A. Velmi

 

vhodné pro tuto výkonovou kategorii by bylo použití tzv. soft startéru, který omezí nárazový

 

proud. V mé případě není použit, ale již občas dochází při zapínání k vypadnutí jističe. Pro

 

usměrnění jsou použity běžné můstkové usměrňovače ( kostky ) na napětí alespoň 1000V.

 

Elektrolytické kondenzátory pro filtraci byly použity dostupné ze spínaných zdrojů na napě

 

400V, kdy spojením dvou kondenzátorů do série získáme potřebnou napě�ovou odolnost i

 

s nutnou rezervou. Kapacita je vhodná od 220 uF výše. Velmi nutné jsou paralelní odpory ke

 

kondenzátorům, které zajišují rovnoměrné rozložení napětí, a zároveň po odpojení napájení

 

zajistí bezpečné vybití. Dále jsou jednotlivé sekce sečteny pro vytvoření potřebného

 

napětí 2,1 – 2,2 KV. Toto napětí je dále blokováno kondenzátorem C19, který by měl být

 

alespoň na 4KV. Velmi nutné je do obvodu vysokého napětí zařadit do série tzv. vybuchovací

 

odpor R13, který při případném průrazu v elektronce omezí zkratový proud. Do záporné větve

 

umístíme měřící přístroj 600mA pro měření anodového proudu. Zapnutí anodového

 

transformátoru signalizuje LED dioda LD1, umístěná i s jednocestným usměrňovačem a

 

omezovacím odporem na primární straně transformátoru. Žhavící napětí pro elektronku je

 

nutné dodržet 12,6 V při připojené elektronce v toleranci do 5 %. Pomocná napětí 25 a 15

 

Veff. jsou dále usměrněna a filtrována. Napětí pro ovládání a signalizaci je dále stabilizováno

 

tříbodovým stabilizátorem 78S12 na hodnotu 12V, který je určen pro proud 2A. Vzhledem

 

k výkonové ztrátě je nutné tento stabilizátor umístit na vhodně dimenzovaný chladič.

 

Ovládací logika ( na obr.2 ) je řešena poměrně jednoduše a umožňuje zesilovač ovládat jak

 

kladným napětím +7 ..12 V ( rdst. Neskom BMT 226 atd. ), tak i běžnějším klíčováním proti

 

zemi ( FT847 atd. ). Zapnutí zesilovače signalizuje LED dioda LD2 zelené barvy a LED dioda

 

LD3 červené barvy indikuje stav TX. Relé Re3 při vysílání překlenuje odpor R23, a tím zvýší

 

otáčky chladícího ventilátoru. Toto samé můžeme provézt i vypínačem ventilátor On, který

 

umístíme na přední panel a můžeme tak v případě potřeby zvýšit účinek chlazení. Dioda D4 je

 

ochranná a chrání tranzistor Tr2 při vypínání, kdy vlivem vypnutí indukčnosti dochází ke

 

značnému přepětí v opačné polaritě. Pro indikaci výstupního výkonu je dovnitř anodového

 

boxu umístěna malá měřící anténka z 4 cm drátu. Signál z této anténky je usměrněn vhodnou

 

diodou a filtrován RC článkem R24, C28. Pro měření použijeme ručkový měřící přístroj 100

 

uA. Pro zvýšení komfortu je v zesilovači instalován jednoduchý indikátor vybuzení s 12 LED

 

diodami na bázi integrovaného obvodu LB1412, u kterého můžeme vypínačem on/off zapnout

 

pamě� krátkodobých špiček. Užitečnou pomůckou je i vestavěný teploměr, který umožňuje

 

okamžité sledování teploty vycházejícího vzduchu z komínku. Jako čidlo teploty je použit

 

obvod LM35 v pouzdru TO92, jehož výstupem je již přímo napětí úměrné teplotě, konkrétně

 

10 mV / C°. Toto napětí je děličem 1:10 převedeno na úroveň, kterou již můžeme snadno

 

indikovat přímo digitálním panelovým V-metrem 200mV, který nám bude již ukazovat

 

konkrétní teplotu ve stupních C°. Výhodou tohoto zapojení je, že se u něho nic nenastavuje a

 

přesnost měření je pro náš účel dostatečná. Elektrické zapojení vlastního zesilovače je na

 

obr.3. Vstupní signál je připojen koaxiálním kabelem z Re1 na vstupní obvod C1, C2, L1,

 

kterým přizpůsobujeme odlišnou impedanci elektronky k výstupu transceiveru. Jako relé Re1

 

vyhoví například běžné QN 599 26 z radiostanic VR, které je praxí odzkoušeno a umožňuje

 

spínat až výkony okolo 100W na 144 MHz. Toto relé je vhodné umístit přímo do spodní části

 

anodového boxu k přizpůsobovacímu obvodu. Jako relé Re2 musíme bezpodmínečně použít

 

robustní koaxiální relé nejlépe s N-konektory, které přenese alespoň 500W na 144 MHz.

 

Kondenzátor C3 je běžný keramický na 500V a kondenzátory C4 a C5 jsou průchodkového

 

typu, kterými se přivádí žhavící napětí. Kondenzátor Cvaz je zde z důvodu snazší realizace

 

kondenzátoru Cant a Czem, kdy se nemusejí použít až tak veliké mezery. V původním

 

zapojení nebyl použit a docházelo k hoření doutnavého korónového výboje na hranách

 

kondenzátorů, což po čase vedlo k prohoření izolační teflonové folie a následnému průrazu.

 

Tento kondenzátor musí být velmi kvalitní, schopný přenést požadovaný výkon. Kapacita

 

alespoň 1nF / 3 KV. Ruské keramické diskové kondenzátory jsou pro tento účel přímo

 

konstruované. Kondenzátory Cant a Czem jsou konstrukčního typu a jejich výroba bude

 

popsána později. Velmi důležitý je blokovací kondenzátor Cblok, který pro co nejmenší

 

indukčnost je realizován z jednostranného plošného z materiálu FR4, který má dostatečnou

 

elektrickou pevnost. Jeho rozměr je alespoň 100 x 80 mm a je přímo přišroubován k bokům

 

anodového boxu. Vyhněte se paralelním spojováním diskových kondenzátorů, což je velmi

 

častá chyba, protože uvnitř vznikne závit na krátko, který odsává pracně získanou vf. energii a

 

mění ji v teplo. V mém zapojení není použit pro přivedení VN napětí konektor, protože to je

 

také častý zdroj problémů. Vysoké napětí je přímo do boxu zavedeno kvalitním VN kablíkem,

 

který je přímo přiletován na blokovací kondenzátor Cblok.

 

Popis mechanické části:

 

Nejdůležitější součástí celého zesilovače je anodový box, ve kterém je umístěna elektronka a

 

celý anodový obvod. Při konstrukci se vyhněte materiálům jako je mosaz a železo, které mají

 

velmi malou vodivost. Nejvhodnějším materiálem pro konstrukci tak zůstává měd a hliník.

 

Dobrých výsledků se dosáhlo i při konstrukci anodového boxu z kuprextitu, ale musíme ho

 

velmi dobře všude proletovat. Elegantnější je ale použít na výrobu 2mm tlustý hliníkový

 

plech, který nastříháme na vhodné rozměry a v rozích spojíme úhelníky. Materiál lze levně

 

zakoupit třeba zde [3]. Celkové schéma i s rozměry celého boxu jsou na obr.5 při pohledu

 

z boku a na obr.6 při pohledu seshora. Zajímavé je technické řešení kondenzátorů Czem a

 

Cant, které bez problémů vyhoví pro přenášený výkon. Kondenzátor Cant je nastaven na

 

pevno na maximum výkonu. Důležité je vyvedení ladění kondenzátoru Czem, kterým se ladí

 

rezonanční obvod. Jeho realizace spolu s ostatními díly je na obr.7. Jako nosný prvek

 

prostředního sloupku je nutné použít teflon, který jako jeden z mála plastů vyhoví z hlediska

 

vf. ztrát. Šroubky pro připevnění měděného plechu ve tvaru U jsou použity samořezné, stejně

 

tak i na uchyceni tohoto sloupku ke dnu boxu. Tyč ovládající ladící kondenzátor je o průměru

 

6 mm, stejně tak jako standardně vyráběné kleštinové přístrojové knoflíky. Na druhé straně je

 

tyč osoustružena a je zde vyříznut závit M3 pro jemnější ovládání. Ladící tyč prochází do

 

boxu průchodkou a z každé strany je zajištěna vhodnou pérovkou proti posuvu. Mezi desky

 

konstrukčních kondenzátorů Czem a Cant je vhodné vložit teflonovou folii o tloušce 1mm.

 

Na komínek, ve kterém je umístěna elektronka, musíme použít materiál, který dobře snáší

 

vyšší teploty. Opět se osvědčil teflon, případně silikonová guma, která se dá velmi dobře

 

nařezat a slepit. Pod chladič elektronky je upevněn měděný plech o tloušce 1mm, který je

 

vhodně naohýbán tak, aby k němu bylo možné připevnit vazební kondenzátor. Z tohoto

 

samého plechu je vyroben i úchyt cívky, kterým je cívka spojena na jedné straně s vazebním

 

kondenzátorem a na druhé straně s prostředním sloupkem. Celý anodový obvod je nutné

 

realizovat tak, aby bylo co největší Q nezatížené ( lze dosáhnout 600 – 700 i více ), protože

 

poměr Q nezatížené / Q provozní určuje výslednou účinnost a měl by být větší jak 10, raději

 

však 20.Výhodou pásma 144 MHz je ještě relativně nízké provozní Q, proto se na rozdíl od

 

vyšších pásem nekladou tak vysoké nároky na vlastní anodový obvod a box. Především je

 

nutné se vyvarovat jakýmkoliv závitům na krátko a do anodového boxu neumisovat nic, co

 

tam nepatří. Anodovou cívku je vhodné navinout z měděné, případně ještě postříbřené

 

trubičky o průměru alespoň 5mm. U takto realizovaného obvodu a boxu můžeme počítat

 

s účinností cca 55 %.

 

Navíjecí předpisy cívek:

 

Cívka L1 ve vstupním přizpůsobovacím obvodu je tvořena jedním závitem z měděného drátu

 

o průměru 2 mm, její vnitřní průměr je 25 mm a délka je 10 mm. Tlumivky Tl1, Tl2 a Tl3

 

jsou řešeny jako čtvrtvlnné, navinuté smaltovaným vodičem o průměru 1 mm. Vnitřní průměr

 

cívky je 10 mm, délka je 25 mm a počet závitů je 15. Vlastní anodová cívka je tvořena dobře

 

vyleštěnou měděnou trubičkou o průměru 5 mm. V praxi nedocházelo k větším rozdílům mezi

 

postříbřenou a nepostříbřenou trubičkou. Její vnitřní průměr je 50mm a je roztažena do délky

 

30mm. Počet závitů je 1,5. Je vhodné veškeré spoje související s anodovým obvodem,

 

především napojení anodové cívky na prostřední sloupek, zajistit provrtáním a

 

sešroubováním šroubkem M3 a poté vše důkladně proletovat. Myslete na to, že zde tečou

 

poměrně veliké vf. proudy.

 

Oživeni zesilovače:

 

Oživování zesilovače provádíme po částech, kdy nejdříve zprovozníme vlastní anodový zdroj.

 

Změříme jednotlivé sekce a pokud máme VN sondu, tak i výsledné anodové napětí 2,2 KV.

 

Pokud použijete dlouho nepoužité starší elektrolytické kondenzátory, je vhodné každý

 

kondenzátor přezkoušet, zdali nemá příliš veliký zbytkový proud. Anodový zdroj opět

 

vypneme a počkáme dostatečně dlouho dobu, než dojde k vybití kondenzátorů. Vždy je pak

 

vhodné vše ještě opatrně dokonale vybít zkratovacím vodičem a nechat ho po dobu úprav

 

vyzkratovaný. Toto provádíme bez připojené elektronky. Dalším krokem již připojíme

 

elektronku a změříme žhavící napětí, zda je skutečně 12,6 V v toleranci +- 5 %. Dále

 

kontrolujeme potřebné předpětí, které uzavírá elektronku. Mělo by být na katodě proti zemi

 

cca 60V. Zkusíme zesilovač přepnout do polohy TX a kontrolujeme přepnutí všech

 

potřebných relátek. Zároveň kontrolujeme, zda došlo k poklesu předpětí, které si nastavujeme

 

vhodným výběrem zenerových diod ZD2, ZD3 a diody D3. Začneme na hodnotě cca. 25 V.

 

Pokud vše funguje tak, jak má, necháme elektronku dobře nažhavit ( minimálně 3min ) a

 

připojíme anodové napětí. Zesilovač zaklíčujeme a sledujeme anodový proud. Vhodným

 

výběrem diod nastavíme klidový proud na cca 80 mA. Postupujeme velmi opatrně a před

 

každým zásahem vždy zesilovač vypneme a necháme vybít kondenzátory. Opatrnost se

 

vyplácí, zdraví máte jen jedno.V některých konstrukcích je vhodné tzv. předladění bez

 

připojeného anodového napětí. Toto se provádí připojením radiostanice ( generátoru ) při

 

malém výkonu ( 1 W ) přes zatěžovací odpor 50 W do výstupního konektoru přes zaklíčované

 

relé. Do anodového boxu poblíž anodového obvodu umístíme jednoduchou diodovou sondu

 

připojenou nejlépe k analogovému multimetru ( PU120 ). Rozlaďováním radiostanice

 

najdeme maximum, které by mělo ležet v pásmu 144 MHz. Pokud máme anténní vazbu

 

naladěnou na minimum, můžeme tak snadno z poměru změřeného kmitočtu, kde bylo

 

naměřeno maximum a z rozdílů kmitočtů, kde došlo k poklesu na cca 70 % výchylky

 

vypočítat i Q naprázdno…Mě se osvědčila ještě jednodušší metoda, kdy jsem výstup

 

zesilovače zatížil dostatečně dimenzovanou umělou zátěží s připojeným W-metrem a do

 

vstupu připojil radiostanici přes PSV metr. Jako radiostanice se nejlépe hodí typ, který

 

umožňuje vysílat i mimo radioamatérské pásmo 144 MHz a její výstupní výkon je cca 1 W.

 

Přelaďováním radiostanice jsem našel maximum výkonu. Laděním kondenzátoru Czem se

 

snažíme, aby maximum leželo v amatérském pásmu. Pokud se nám toto nedaří, musíme

 

zkusit změnit rozměry cívky, nejdříve stlačováním a roztahováním cívky, později případnou

 

změnou počtu závitů. Anténní vazbu nastavíme na maximu výstupního výkonu a současně se

 

snažíme nastavit co nejlepší vstupní PSV. Zkusíme postupně zvyšovat budící výkon a

 

současně opět nastavujeme vstup na nejlepší PSV a anodový obvod na maximální výkon.

 

Ladění vyžaduje chladnou hlavu, dostatek prostoru a času. Pokud jsme úspěšní, měl by se

 

výstupní výkon pohybovat okolo 500 W při buzení cca 40 W a vstupní PSV by mělo být pro

 

všechny rozsahy buzení menší než 1,5. Anodový proud by měl přibližně odpovídat 100 mA

 

na 100 W. Neměli bychom dlouhodobě překračovat hodnotu 600 mA, která by vedla

 

k výraznému snížení životnosti cenné elektronky. Při buzení okolo 50 W je zesilovač schopen

 

odevzdat do limitace okolo 600W PEP. Ke konci kontrolujeme i účinnost zesilovače, která by

 

měla být okolo 55 %. Pokud se nám nedaří dosáhnout dobré účinnosti, tak problém bude

 

pravděpodobně v malém nezatíženém Q dutiny. Možnou, ale méně pravděpodobnou

 

variantou může být i špatná elektronka. Otázkou je samozřejmě, jak přesně jsme schopni

 

měřit především výkon výstupní, který nám největším způsobem ovlivňuje výslednou chybu

 

měření účinnosti, protože příkon jsme schopni většinou určit s dostatečnou přesností…Celé

 

oživování zesilovače končíme přibližnou kalibrací jednoduchého měřiče výkonu, který si

 

vhodně ocejchujeme, aby nám stupnice vyhovovala. Nastavíme i indikátor vybuzení tak, aby

 

při maximálním výkonu se rozsvítila předposlední LED dioda. Kdo má možnost přístupu ke

 

spektrálnímu analyzátoru, tak je velmi vhodné si nechat změřit harmonické produkty na

 

výstupu zesilovače. Toto provádíme kapacitní vazbou měřící anténkou, nikdy nepřipojujeme

 

přímo na výstup spektrální analyzátor, protože většina těchto přístrojů má omezen vstupní

 

výkon na 30 dBm, což odpovídá 1W! Při každém uvedení zesilovače je vhodné po nažhavení

 

a zapnutí anodového zdroje vizuálně zkontrolovat anodový proud při minimálním budícím

 

výkonu při ssb. Dále je nutno pak přepnout na CW a postupně zvyšovat budící výkon a

 

dolaďovat kondenzátorem Czem na maximum výkonu a minimum anodového proudu…

Vhodná vylepšení:

Velmi vhodné je do zesilovače umístit časové relé, které nám indikací LED diodou ukáže, že

 

již můžeme zapnout anodové napětí jističem. Je možné také využít stykače, který nám již sám

 

zapne anodové napětí po určené době. Já jsem u své konstrukce využil přebytečné kontakty

 

časového relé, které využívám k blokování koncového stupně pro TX, dokud není splněna

 

podmínka 3min žhavení. Zároveň dalšími kontakty spouštím chladící ventilátor opět až po

 

splnění podmínky nažhavení. Toto časové relé je možné zakoupit, případně udělat jednoduchý

 

časovač třeba s IO 555. Dalším užitečným doplňkem je použití obvodu pro omezení

 

nárazového proudu, který je možné si vyrobit, případně zakoupit stavebnici nebo už celý

 

oživený modu, l a tento zapojíme do série s primárním vinutím anodového transformátoru a

 

zabráníme tak občasnému vypadávání jističe při zapínání, když se zrovna trefíme to špičky

 

sítového napětí. Velikost anodového transformátoru spolu s filtračními kondenzátory na

 

sekundární straně je již na hraně, kdy je omezení nárazového proudu doporučeno. Pro větší

 

výkony je tento obvod nutností! Velmi užitečnou pomůckou se ukázal vestavěný indikátor

 

vybuzení, který umožňuje odhalení problémů souvisejících s případným zakmitáváním

 

zesilovače nebo prolézáním vf. do mikrofonní cesty radiostanice, kdy je toto snadno

 

postřehnutelné na sloupci LED diod a navíc to vypadá i hezky . Užitečný je i vestavě

 

teploměr, zvláště pokud zesilovač provozujeme v závodech a často ho převážíme, okamžitě

 

tak na display vidíme aktuální teplotu vystupujícího vzduchu z komínku. V mém případě jsem

 

nepoužil měření anodového napětí, ale ve schématu je naznačeno možné řešení. Populární je

 

také podsvětlení měřících přístrojů, které vypadá nejen esteticky, ale při provozu ve tmě

 

umožňuje neustále sledovat okamžité parametry zesilovače. V mém případě jsem pro

 

podsvětelní použil dostupné 3mm LED diody modré barvy, které jsou zmatněny jemným

 

brusným papírem a výsledkem tak je rovnoměrnější rozložení intenzity podsvětlení. A proč

 

modrá? Protože je v současné době použita snad ve všech výrobcích spotřební elektroniky a

 

nelíbí se asi jen mému kamarádovi Jirkovi OK1RW. .

 

Závěr

 

Uvedený zesilovač vznikl modifikací zesilovače s elektronkou GI7bt, který jsem postavil před

 

několika lety. V současné době tato popsaná varianta bez sebemenších problémů má za sebou

 

několik desítek hodin ostrého provozu v různých tvrdých podmínkách a ke spokojenosti

 

uživatelů odevzdává dostatek výkonu i pro DX spojení. S tímto zesilovačem bylo během

 

prosincových tropo podmínek minulého roku pracováno s několika stanicemi na vzdálenost

 

větší než 1100 km. Každý, kdo se rozhodne uvedený zesilovač postavit, by měl začít

 

především sháněním vhodné literatury a informací…Vhodným zdrojem je dnes např.

 

internet, viz [1], [4] a [5]. Ale pozor, ne vše, co zde najdete, skutečně funguje.. Velice děkuji

 

kamarádům radioamatérům za cenné rady, mému tátovi za podporu a především mé přítelkyni

 

Peulce, že přetrpěla mé špatné nálady, když se mi nedařilo .. Přeji všem, kdo se do stavby

 

pustí, mnoho štěstí a radosti z výsledné práce…73! Tomáš OK1GTH

Seznam literatury a WWW stránek:

[1] http://yu1aw.ba-karlsruhe.de/

 

[2] RŽ 3/00, 4/00 a 5/00 - Koncové stupně na 144 a 432 MHz s GI7bt - ing.A. Mráz,

 

OM3LU

 

[3] http://www.alupa.cz/

 

[4] http://www.ok2kkw.com/index1.html

 

[5] http://www.nd2x.net/

 

Obr. 1 – Celkové schéma zdroje.

 

Obr. 2 – Schéma ovládací části + indikátor vybuzení.

 

Obr. 3 – Schéma výkonového zesilovače.

 

Seznam součástek:

 

Rsít…………….66k / 1W

 

R1 – R6……….100k / 4W

 

R7 – R11……...500k / 1W

 

R12…………....3k3 / 0,5W

 

R13…………....10R / 4W ( metalizovaný )

 

R14…………....4k7 / 1W

 

R15……….…...3k3 / 0,5W

 

R16…...……….1k / 0,5W

 

R17, R18……....5k6 / 0,5W

 

R19, R20, …......1k / 0,5W

 

R21, R22, R26...10k / 0,5W

 

R23………….…40R / 1W

 

R24, R25……….1k / 0,5W

 

R27, R28...…….3k3 / 0,5W

 

R29…………….470k / 0,5W

 

R30 – R34……..1k / 0,5W

 

R35…………….paralelně 2x18k / 0,5W 1%

 

R36…………….1k / 0,5W 1%

 

P1, P2….………10k – trimr

 

P3………………50k - trimr

 

Cblok……………FR4 100 x 80 mm

 

Cvaz…………….1 nF / 3KV

 

C1………………5 – 15 pF vzduchový trimr

 

C2………………3 – 8,5 pF vzduchový trimr

 

C3………………1 nF / 500V keramický

 

C4, C5……….....1 nF průchodkový kondenzátor

 

C6, C7…………..2500 pF / 500V typ Y

 

C8, C9…………..2200 uF / 50V

 

C10 – C15………220 uF / 400V

 

C16 – C17………100 nF keramický

 

C18……………...100 pF / 500V keramický

 

C19………………500 – 1000 pF / 4KV

 

C20 – C23……….1 nF keramický

 

C24………………100 nF keramický

 

C25, C26, C28….. 1 nF keramický

 

C27………………47 pF keramický

 

C29………………1 uF / 16 V

 

C30………………4u7 / 16 V

 

C31……………….2u2 / 16 V

 

C32 – C34………..1 nF keramický

 

Us1 – Us5………...KBPC 1010W - můstek 10 A / 1000 V

 

D1 – D4…………..1N4007 1000V

 

D5...........................GA206 atd. ( germaniová )

 

ZD1 – ZD3..............Zenerovy diody 12V / 1,3 W

 

LD1.........................LED dioda 5 mm nízkopříkonová - červená

 

LD2.........................LED dioda 5 mm – zelená

 

LD3 – LD7………..LED dioda 5 mm – červená

 

LD8 – LD16………LED dioda 5 mm – zelená

 

Tr1………………...KC 509 NPN univerzální

 

Tr2...........................KD 140 PNP 1A

 

Tr3……………..…TIP 112 NPN darlington 2A

 

IO1………………..78S12 – stabilizátor 2A

 

IO2………………..LM35 – převodník teploty

 

IO3………………..LB1412 - LED driver

 

Tr1………………..Trafo – 100 VA

 

Tr2………………..Trafo – 1000 VA

 

Obr. 4 – Pouzdro a zapojení elektronky GI46b.

 

Elektrické parametry elektronky GI46b

 

Žhavení: 12,6 V ; 2,3 – 2,6 A

 

Ua ( DC ): 2 KV

 

Strmost: 17 – 26 mA/V

 

Doba nažhavení: cca 100 s

 

Anodová ztráta: 350 W

 

Ztráta mřížky: 20 W

 

Ia: 350 mA

 

Maximální teplota: 200 C°

 

Tab.1 – Základní parametry elektronky GI46b.

 

Obr. 5 – Pohled na mechanické provedení anodového boxu z boku.

 

Obr. 6 – Pohled na mechanické provedení anodového boxu ze shora.

 

Obr. 7 – Rozměry jednotlivých částí konstrukčních kondenzátorů.

 

Pohled na provedení zesilovače a anodového boxu.

 

Pohled na zesilovač ze spodu.

 

.

 

Porovnání velikostí GI46b a GI7bt

 

Tomáš OK1GTH při práci na VKV

 

Libor OK1DOL při práci na VKV

 

Koncový stupeň s GI46b

Image



 
< Predchádzajúca   Ďalšia >

Ankety

Ako sa vám páči moja stránka ?
 
Páčia sa Vám rádioamatérské videá natáčané naším tímom ?
 

METEO:


Podmienky šírenia

VHF Aurora:
Status
144 MHz Es in EU:Status
70 MHz Es in EU:Status
50 MHz Es in EU:Status
144 MHz Es in NA:Status

Today's MUF & Es:Status

Zanechajte mi odkaz

ajte mi odkaz

Návštevy môjho webu

počítadlo.abz.cz

© 2017 OM4AJK - stránka amatérskeho rádia OM4AJK - technika, závody, MY QSO
Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.