HOBBY Transceivery KF
Wzmacniacz KF o mocy 50W na pasmo 3,5MHz
Wzmacniacz do Kajmana
Potrzeba nawiÄ…zywania i prowadzenia
łączności dalekosiężnych w paśmie 3,5MHz
z modulacją SSB skłoniła mnie do opraco-
wania i wykonania wzmacniacza o mocy
wyjściowej 50W. Do niedawna nawiązywa-
łem i prowadziłem łączności za pomocą
samodzielnie wykonanego transceivera
Kajman II o mocy wyjściowej 10W. Obecnie
wykorzystujÄ™ go do sterowania wykona-
nego wzmacniacza. W projekcie założyłem
kryteria: minimalnego kosztu, prostoty
wykonania, dostępności elementów, po-
wtarzalności konstrukcji, mocy wyjściowej
minimum 50 watów przy częstotliwości
sygnału w paśmie 3,5MHz.
Pierwsze, nieudane próby z tani- polaryzacji bramki, aby prąd drenu poziomu sygnału sterującego po-
mi tranzystorami bipolarnymi skło- był zbliżony do proponowanego dawanego na wejście wzmacniacza.
niły mnie do zastosowania tranzy- prądu spoczynkowego, czyli około Uzwojenie pierwotne ma 11 zwo-
storów typu MOSFET. Po przeana- 200mA. W drugiej serii pomiarów jów, a wtórne 5 zwojów i jest na-
lizowaniu charakterystyk i parame- prąd drenu miał wartość około 1A. winięte pomiędzy zwojami uzwo-
trów wybrałem IRF520. Przyjąłem, Trzecią serię pomiarów wykonałem jenia pierwotnego. Oba uzwojenia
że wzmacniacz będzie pracował przy takim napięciu bramki aby nawinięte są drutem o średnicy
Wykaz elementów:
w układzie przeciwsobnym w klasie prąd drenu miał wartość około 2A. 0,5mm w igelicie. Oporności R1, R2,
R1, R3, R8, R9  100&!
AB z prądem spoczynkowym oko- Każdy pomiar wykonałem szybko, R3 wraz z impedancją uzwojenia
R2  47&!
ło 200mA przy napięciu zasilania przyciskając tranzystor do radiatora pierwotnego Tr1 stanowią obciąże-
R4  150&!
24V. Niezbędne było dobranie pary z pastą termoprzewodzącą. Tym nie transceivera sterującego pracą
R5  opornik zmienny
1k&!/A tranzystorów o jak najbardziej zbli- prostym sposobem wyselekcjono- wzmacniacza. Podane w opisie war-
R6  560&! żonych parametrach. W tym celu wałem jedną parę tranzystorów tości dotyczą sterowania sygnałem
R7, R10  1k&!
zakupiłem 10 sztuk tych tranzysto- o względnie małym rozrzucie para- o mocy 10W.
R11, R12, R13, R14
rów i wykonałem trzy serie pomia- metrów. Transformator Tr2 zawiera dwa
 0,3&!
ru prądów drenu dla określonego Transformator Tr1 nawinąłem na uzwojenia po 11 zwojów, nawinięte
(wszystkie oporniki stałe
napięcia polaryzacji bramki każde- pierścieniowym rdzeniu FT82/43 fir- drutem o średnicy 1mm w emalii na
o mocy 2W)
go tranzystora. W pierwszej serii my Amidon. Liczba zwojów uzwo- rdzeniu pierścieniowym FT114/43
C1  470µF
pomiarów ustawiłem takie napięcie jenia pierwotnego jest zależna od firmy Amidon. W tych uzwojeniach
C2, C4  10nF
C3  120pF
C5, C6, C7  0,22µF
C8, C9, C10, C11, C12,
C13  0,1µF
C14  2200µF
C15, C17  750pF
C16  1,5nF
T1, T2  IRF520
L7806  stabilizator 6V
Tr1, Tr2, Tr3, L1, L2
 według opisu
P1, P2  przekaz
niki
12V/5A
Gniazda wejściowe
i antenowe UC1
Gniazdo bezpiecznikowe
i bezpiecznik 5A
Zaciski laboratoryjne
 czerwony (+), czarny
(-), wyłącznik podświe-
tlany 12V
Rys. 1. Schemat ideowy wzmacniacza
Åšwiat Radio Maj 2007
50
występuje składowa stała prądu R11 i R12. Powinny mieć wartość
drenu tranzystorów, którego war- około 0,03V.
tość szczytowa osiąga natężenie Do zasilania układu wzmacnia-
2A. Transformator Tr3 dopasowuje cza wymagany jest zasilacz, nieko-
oporność wyjściową układu prze- niecznie stabilizowany, o napięciu
ciwsobnego do impedancji PI-filtra 24V i o wydajności prądowej 5A.
obciążonego linią zasilającą i an- W zasilaczu zastosowałem trans-
tenÄ…. Zawiera dwa uzwojenia na- formator TS120/18 (2×16,8V), mo-
winięte bifilarnie, po 11 zwojów stek prostowniczy 10A oraz zestaw
drutu o średnicy 0,8mm w emalii czterech równolegle połączonych
na rdzeniu FT114/43 firmy Amidon. kondensatorów filtrujących o po-
Należy zwrócić szczególnÄ… uwagÄ™ jemnoÅ›ci 6800µF/35V każdy.
na sposób połączenia i lutowania Przełączanie nadawanie odbiór
uzwojeń transformatora Tr2 oraz zrealizowałem na dwóch przekaz
-
Tr3 w układzie. nikach P1, P2 zasilanych napię-
Dławiki Dł zawierają po oko- ciem 12V włączanym przyciskiem
ło 20 zwojów drutu o średnicy PTT. Pomiarów mocy wyjściowej
1mm w emalii nawiniętego na prę- dokonałem metodą pośrednią. Po-
tach ferrytowych o średnicy 8mm dawałem napięcie sinusoidalne
o względnie dużej przenikalności o częstotliwości 3,7MHz na wej-
magnetycznej. ście wzmacniacza. Jednocześnie
Indukcyjności L1 oraz L2 zawie- mierzyłem wartość napięcia mul-
rają po 20 zwojów drutu o średnicy timetrem z sondą na sztucznej
0,8mm w emalii nawiniętych na oporności obciążenia 50&!. Wartość
rdzeniach pierścieniowych T68/2 napięcia szczytowego na wyjściu
firmy Amidon. wzmacniacza wynosiła 70V przy
Płytkę obwodów drukowanych niezniekształconym sygnale sinuso-
zaprojektowałem i wykonałem, idalnym obserwowanym na ekranie
uwzględniając symetryczne roz- oscyloskopu. Oporność obciążenia
stawienie elementów. Ścieżki prze- wykonałem łącząc równolegle 20
wodzące duże prądy wzmocniłem sztuk oporników o wartości 1k&!
wlutowując drut miedziany, sre- o mocy 2W każdy. Za względu na
brzony o średnicy 1mm. W płytce silne nagrzewanie się tych oporni- Oporność obciążenia
drukowanej wyciąłem prostokątne ków pomiaru mocy dokonywałem
otwory na tranzystory, które przy- w czasie co najwyżej 20 sekund.
Wnioski
kręciłem do radiatora za pośrednic- Obudowę wykonałem z profili
twem przekładek mikowych z pastą aluminiowych: ceownika, kątowni- Tranzystory serii IRF5xx prze-
przewodzącą ciepło. Rozmieszcze- ka i kształtownika  radiatora. Ra- znaczone są do pracy impulsowej
nie elementów układu pokazałem diator ma szerokość 165mm, a dłu- i przełączającej. Przy ich nietypo-
na rysunku 3. Wszystkie elementy gość 200mm. Na przedzie obudowy wym zastosowaniu we wzmacnia-
są wlutowane po stronie ścieżek umieściłem wyłącznik oraz dwie czu analogowym w.cz. klasy AB
przewodzących. Oporniki mają moc diody sygnalizujące odbiór lub pojawia się problem odprowadze-
2W. Ustaliłem punkt pracy tranzy- nadawanie. W tylnej części umieści- nia nadmiaru ciepła z małej po-
storów na około 200mA za pomocą łem gniazda wejściowe i wyjściowe wierzchni ich radiatorów. Należy
opornika zmiennego R5. Pomiaru UC1, dwa zaciski zasilania (+), ( ) bardzo starannie umocować te tran-
wartości prądu statycznego doyko- oraz gniazdo CINCH włączania zystory w centrum dużego radia-
nałem metodą pośrednią, mierząc przekaz
ników. tora, stosując jak najcieńsze pod-
napięcia na opornikach z
ródłowych kładki mikowe oraz pokrywając ich
powierzchnie pastÄ… przewodzÄ…cÄ…
ciepło. Z charakterystyki IRF520
i z wyników doświadczeń wyni-
ka, że przy zwiększeniu napięcia
zasilania wzrasta moc wyjściowa
wzmacniacza, ale pojawia siÄ™ zbyt
duża, niemożliwa do odprowa-
dzenia ilość ciepła w strukturze
półprzewodnika. Wydaje się, że
znacznie bezpieczniejszym rozwiÄ…-
zaniem byłoby zastosowanie kilku
par tych tranzystorów w połączeniu
równoległym. Zmniejszyłoby się
obciążenie każdego z nich i zwięk-
szyła moc wyjściowa wzmacniacza.
Występuje również potrzeba zasto-
sowania układu zabezpieczającego
przed zwarciem wyjścia lub jego Opis minitransceivera
SSB QRP Kajman
odłączenia od obciążenia.
był opublikowany w ŚR
Jerzy Mroszczak SQ7JHM
8/2006 (str. 49-51)
Åšwiat Radio Maj 2007
51