AX elektronika d.o.o.
Avtor: Jurij Mikeln, S52CQ
E-pošta: stik@svet-el.si
2018_261_58
Vem, kaj si boste QRP operaterji ob gornjem naslovu članka mislili: QRP operater ne potrebuje ojačevalnika! Se strinjam! Tudi jaz sem letos delal CQ WW CW tekmovanje v QRP kategoriji in lahko rečem, da je QRP delo v takšnem tekmovanju, ko je frekvenca prepolna močnih radijskih postaj, prava muka. In za takšne primere si lahko naredimo ojačevalnik, ki bo našo QRP postajo malce dvignil iznad vseh motenj…
Že pred časom sem predstavil nekaj možnih samogradenj KV ojačevalnika. Kasneje sem na ebay spletnem mestu našel KIT KV ojačevalnika, ki sem ga nabavil bolj kot za test, da vidim, kaj zmore dati od sebe KIT, ki ga na ebay-ju lahko kupite za nekaj 10 evrov.
Na sliki 1 vidite vsebino KIT kompleta, ko pride iz Kitajske. V KIT kompletu se nahaja praktično vse, kar potrebujete za izdelavo ojačevalnika. Nekaj malega bo sicer še potrebno dodati, ampak glavnina se nahaja v KIT-u.
Ojačevalnik je narejen po klasični Push-pull shemi, ki vsebuje MOSFET tranzistorja kot ojačevalna elementa. Ta KIT komplet vsebuje poceni tranzistorje IRF510, ki zmoreta od sebe dati nekje do 70W na nižjih KV področjih, medtem, ko izhodna moč ojačevalnika dramatično pada na višjih KV področjih.
Shemo ojačevalnika vidite na sliki 2.
Zaradi tega razloga (pa tudi zato, ker sem tranzistorje imel v predalu) sem se odločil, da IRF510 zamenjam z IRFZ24 in zdaj ojačevalnik da od sebe spodobnih 120W na 7 MHz. Ampak lepo po vrsti…
Ojačevalnik je ravno toliko majhen, da se ga z malce truda da stlačiti v poceni aluminijasto ohišje dimenzij 103x74x43 mm proizvajalca Teko. Ojačevalniku je potrebno dodati še preklop RX/TX, ki ga naredimo z enim tranzistorjem, relejem in še nekaj komponentami. Shemo vidite na sliki 3.
Preklop sem naredil brez TIV, pač pa kar »v zraku«.
Prvi priklop
Pred prvim priklopom povežite umetno breme na izhod ojačevalnika, na vhod ni potrebno povezati postaje, ker bomo v 1. koraku zgolj nastavili mirovni tok izhodnih tranzistorjev. Za to bo potrebno meriti tok porabe z mA metrom. Pred priklopom napajalne napetosti trimer VR1 zavrtimo v skrajni položaj blizu GND priključka. Če nismo prepričani, v katero smer je potrebno zavrteti VR1 z merilnikom upornosti izmerimo v kateri smeri se nahaja GND. Nato na ojačevalnik priklopimo 12V do 13,8 V enosmerne napetosti, s kratkostičnikom sklenemo PTT priključek in pričnemo s počasnim nastavljanjem meriti mirovni tok izhodnih tranzistorjev. Ko nastavimo 200 mA je postopek zaključen.
Seveda za normalno delovanje ojačevalnik potrebuje tudi izhodne filtre. Za moj ojačevalnik sem v isto ohišje stlačil filtre za 3,5, 7, 14 in 21 MHz. Za 28 MHz področje se nisem odločil, ker naslednjih 5 let na tem področju gotovo ne bom delal, saj se nahajamo v obdobju minimuma sončnih peg in ni za pričakovati nekih prav odličnih pogojev.
Shemo izhodnih filtrov vidite na sliki 4.
Slika 5 prikazuje montažo TIV izhodnega filtra. Marsikdo bi utegnil reči, da je izbrano ohišje premajhno in lahko bi vam pritrdil – res je v njem malo prostora in potrebnih je bilo nekaj veščin »zipanja« vsega v tako majhno ohišje. Ker se izhodna tranzistorje kar spodobno grejeta, je je potrebno ustrezno hladiti. Za ta namen sem na ebay-ju nabavil hladilnik za PC procesor z vgrajenim ventilatorjem. Temu sem dodal še termostat, ki se vklopi pri 60 °C in vse skupaj pritrdil na ohišje. Pri pritrjevanju izhodnih tranzistor na ohišje je seveda potrebno paziti, da sta električno izolirani od ohišja. Temu služijo priložene silikonske ploščice, ki jih vstavimo med tranzistor in ohišje. Osebno moram reči, da mi bolj ustrezajo sljudne podložke, ki niso tako »muhaste«, kot silikonske.
Pri izdelavi izhodnega filtra sem si pomagal z VNA analizatorjem, ki sem ga predstavil na RIS 2018 srečanju pa tu že v naši reviji.
Končni test
Pri končnih meritvah sem bil izredno zadovoljen z izdelanim ojačevalnikom. Na večini področij je izhodna moč presegala 70W, na nižjih področjih (3,5 in 7 MHz) pa je bila izhodna moč tudi 120W pri 5W vhodne moči. Tranzistorja se ne pregrevata tudi pri FT8, kjer je signal prisoten nekaj 10 sekund. Če pa se že temperatura tranzistorjem dvigne, se vklopi termostat, ki vklopi ventilator. Izbrani tranzistorji so se dobro obnesli. Morda bo kdo izmed vas uporabil druge tranzistorje, ki bi imeli boljši frekvenčni obseg in vhodno impedanco.
Zaključek
Opisani ojačevalnik je odlična izbira za vse, ki vam samogradnje ne predstavljajo problemov. Morda bi nekaj SMD komponent lahko predstavljalo probleme tistim, ki niste vešči spajkanja majhnih komponent, spet pa tistih nekaj uporov ne bi smelo predstavljati problem. Napajalnik je odlična izbira za portable delo, morda celo za SOTA, če bomo imeli dovolj baterij s sabo. Ojačevalnik mimogrede porabi > 8 A toka in če baterije niso prilagojene tako visokim tokovom, jih utegnete uničiti.
Meni ojačevalnik odlično služi skupaj z mcHF postajo, ki sem jo zgradil nekaj let nazaj. Če bi se kdo lotil gradnje ojačevalnika, naj nam piše za tiskana vezja in ohišje, ki sta na zalogi.
